如何成功的开发一款物联网应用

开发之间的重要问题

这些问题对物联网应用开发人员很重要。哪一种才是最好的方法，来构建一个“物联网应用”，它可以做很多事情，从远程控制家庭应用到对引擎改动机制造商发送通知，而这一需要维护服务的引擎有个能在世界任何一个地方？开发人员要具备怎样的技能？要从哪里先开始？

物联网应用开发的始占在于它本身。这些边缘设备通常没有屏幕(尽管并非总是如此)、处理器功耗低，搭载的是某种嵌入式 *** 作系统，使用一个或多个通信协议进行交流(通常是无线)。这些东西可能直接与网络、相邻事物和网络网关相连，一般外形就是一个盒子带一些闪闪发光的灯。

系统的下一层即集成层是软件和基础设施，运行在企业数据中心或云中，来从各种事物中接收和管理数据流。运行在集成层的软件通常也负责管理这些事物，必要时更新固件。

接下来就分析层，用于管理并处理数据。最后，还有一个终端用户层，这一层上应用程序用于用户之间交流。这些可能是企业应用、可能是网络应用，也可能是移动应用。

如果你正在想办法构建物联网应用，最后两层将会是你接触最多的。作为开发人员，你可能没有工具处理这些边缘设备或网关，或者没有适应集成层的能力。

这也就是为什么说构建应用程序要从已经就绪的“物联网平台”开始是有道理的了。这些平台通常包含集成层，这一层承载着以时间为序列输入的数据，以及分析层、自动精简配置,激活和管理功能，实时消息总线和建立其上的平台和应用之间的通信API。

现在市场上有许多公司都在提供这类平台。这有Xively、Mnubo、BugLabs和ThingWorx，他们都有能力与不同的制造商产生的大量“事物”进行沟通。

还有些比较有名的公司，如微软的智能系统服务，和企业软件厂商如SAP的物联网解决方案，这些厂商都在他们的产品中增加了物联网功能。

这里的“物”要满足以下条件：1、要有相应信息的接收器; 2、要有数据传输通路;3、要有一定的存储功能;4、要有处理运算单元(CPU);5、要有 *** 作系统;6、要有专门的应用程序;7、要有数据发送器;8、遵循物联网的通信协议;9、在世界网络中有可被识别的唯一编号。

物联网是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。特别注意的是物联网中的“物”，不是普通意义的万事万物。

物联网（Internet of Things，简称IoT）是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、 连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。物联网是一个基于互联网、传统电信网等的信息承载体，它让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络。

了解大厂提供物联网平台之前，首先需要了解下物联网过程中的各个环节与参与对象。
对象一：硬件(比如充电桩)
对象二：通信组件(比如wifi模块)
对象三：物联网平台
物联网通信环节，简单来讲，就是硬件，通过通信组件，采用硬件通信协议(通常是传输层协议TCP)，与物联网平台进行基于指令及数据的实时交互；通常来讲，将面向用户，互联网平台会提供面向C端的产品，如app，小程序。
大厂提供的物联网平台，就是上面的对象三；提供硬件连接的云端平台。
基于上面的特性，也就明确了物联网平台的客户群体——硬件厂商(格里、美的等等)

汽车一般有自己的 *** 作系统，较为完备的硬件条件为其通信提供了更多的选择，这个角度讲，他的通信与我们的手机通信较为相似。

阿里还有卖芯片的服务，使用它的芯片，网络传输应该就不用开发了，但是需要在其上开发自己产品的逻辑。
相同点就是都提供接入sdk，可以登陆官网自行查看

要手写物联网平台，需要具备相应的编程技能和物联网系统设计的知识。以下是一些步骤和注意事项：
确定系统架构：首先需要明确物联网平台的系统架构，包括设备层、网关层、云平台层等，以及各层之间的通信协议和数据格式。
设计数据存储方案：物联网平台需要存储大量的传感器数据和设备信息，需要设计合适的数据存储方案，包括数据库结构、数据存储方式等。
设计数据通信方案：物联网平台需要与各种设备进行数据通信，需要设计合适的通信协议和数据格式，同时需要考虑数据安全性和加密传输等问题。
编写设备驱动程序：根据设备的类型和通信协议，编写相应的设备驱动程序，实现数据采集和控制等功能。
编写云平台程序：编写云平台程序，实现数据接收、处理、存储、分析和展示等功能。
实现数据分析功能：利用机器学习、人工智能等技术，对物联网平台的数据进行分析和挖掘，提供更加智能化的服务和应用。
需要注意的是，物联网平台开发涉及到多个领域，包括软件开发、网络通信、硬件设计等，需要掌握多种技能和知识。同时，物联网平台开发还需要考虑数据安全和隐私保护等问题，需要严格遵守相关的法律法规和标准规范。

IOT网关，接收sensor数据的总入口，主要是日志，安全防护，流控，协议转换等功能，

图1 IOT网关

之前有提到IOT网关是基于python的twisted框架实现的，初期的时候该IOT网关主要实现的功能是 数据接收和转换功能 和 安全防护 。

数据接收和转换功能 ，这里很简单，拟定好数据交互格式后，IOT网关按照约定好的格式进行解析，然后转发给后端服务进行进一步的处理

安全防护 ，设备的区分主要是依靠烧录到硬件的SN号来实现，SN号包含的信息比较多，如生产批次，设备型号等，受制于厂商我安全防护不能做的非常完善，同时sensor与IOT网关的交互不能非常复杂。安全防护这一块理论上是设备接入要一型一密或者一机一密，协议上还应该启用tls/ssl安全通信协议。

图2 鉴权

安全防护要做ssl这类的安全通信协议的话，要考虑设备厂商实现通信模块能力，设备功耗，设备性能（低端设备cpu性能可能比较差，可考虑对称加密形式），IOT网关也需要引入相应模块。

另外认证从性能方面考虑，后期在设备比较多的情况下，可以加入redis等内存型key-value数据库，缓存设备信息，提高鉴权模块性能。

实践中，我们的sensor基本都是依靠电池供电，因此我们的IOT网关基本是面向短链接（后期我们有监测设备，依靠外部电源直接供电，为长连接），因此在每次发起连接我们都要进行一次鉴权，鉴权通过后，设备方可上传传感器监测数据和设备自身状态。

图3 数据交互流程

这一块的调试工作长达半年左右，才基本稳定下来，主要集中在设备商处除了硬件稳定性，还有在调试中发现传输的字符串乱码（c语言处理问题），沾包（厂商开发人员tcp协议不熟），优化传输效率，关闭cork或者 Nagle 算法（传输包很小）。

因为IOT网关不能主动断连接，理论 *** 作中，IOT网关应该和sensor有心跳协议，保证连接的有效性。设备商在数据流程交互完成后，竟然没有close 连接，直接休眠，导致网关所在服务器的连接的文件描述符一直没有正常释放，后面为了预防这种现象，我开启了 *** 作系统层面的keepalve定时器，回收失效连接（系统默认时间是2小时左右，我缩短了失效时间），理论上来说应该是应用层面去实现心跳协议。

整个IOT网关的设计，是无状态，可伸缩的，单网关在普通型ecs上可轻松达到数百tps。

物联网专业都很不错。
物联网是以计算机科学为基础，包括网络、电子、射频、感应、无线、人工智能、条码、云计算、自动化、嵌入式等技术为一体的综合性技术及应用，它要让孤立的物品(冰箱、汽车、设备、家具、货品等等）接入网络世界，让它们之间能相互交流、让我们可以通过软件系统 *** 纵himer、让himer鲜活起来。
科技创新改变生活，物联网以及延伸的人工智能必将为未来带来自便利的美好生活。
人类总是在追求自便利的美好生活，物联网很有前瞻性。
下一波的IT浪潮就是云计算、物联网、人工智能、生物技术。
目前物联网是新新事物，教学资源紧张是正常的，新新事物风险和机遇并存。
请相信机遇的东西确实是过了这个村，没了这个店，物联网目前就像初期的计算机专业一样，
等它成熟了，等你看到它的发展了，那时候你就落后，只能在前人后面捡烟头。
好好把握学习这个专业的机会，目前物联网处于发展初期，等你毕业刚好是大展拳脚的好时机！
请特别关注：
1、智能家居 2、智能交通 3、智能医疗 4、智能电网 5、
智能物流 6、智能农业 7、智能电力 8、智能工业 9、质量追溯
相信选择这个新新行业有风险，但机会总是给第一个敢吃螃蟹的人。
当然你可以选择传统保守的行业，那是另一种人生态度，开心就好！
一一一一
来自:广州溯源—物联网、云计算、人工智能---绿色未来

网络融合的能力不适合作为物联网消息传输协议具备的能力。

网络融合（Network convergence）包括两个层面的融合：数据传输层融合，应用层融合。网络融合在单一网络上结合了对多媒体、电话和数据的支持。

网络融合主要服务于大型、复杂的组织，其中移动和互联网连接在相同的防火墙或登录凭据之后进行监管。通过网络融合，注册用户可以通过单一网络访问他们的 Internet、以太网、Wi-Fi 和移动连接，该网络支持从电子邮件、VoIP 和 Web 浏览到文本消息的所有内容。

网络融合的关键技术可以分成两种类型：协议转换互连模型和服务融合互连模型。

第1种是协议转换互连模型，即根据两个网络之间的协议差异，直接在两个网络之间设置协议转换节点，转换两个网络不同的协议。

像现在IP电话使 用的就是协议转换的模型，直接将传输媒体格式及 其控制信令协议在两个不同的网络之间转换。

这种转换是一种个案处理的模式 ，可缩放性差，需要单独建立不同媒体之间的转换机制，不适用于多个异构网络之间的互连，所以，不宜作为通用的网络融合模型，即这种模型不适合于多媒体、多协议网络的互连模式。

第2种是服务融合互连模型，即将不同网络提供的服务（本文所指的”服务”也可以称为“业务”）提升到一个公共的服务平台，在该服务平台之上实现不同网络之间的互连。

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