物联网软件开发的

物联网软件开发的,第1张

物联网软件开发推荐:华盛恒辉科技有限公司。

物联网软件开发是指利用传感器、通信网络模组、软件、控制系统等将设备和网络云端进行连接和互动的模式。

在借助互联网和通信网络的基础上,能够把日常用品、设施、设备、车辆和其他智能设备互相连通。物联网是通过某个物件连接网络,通过信息化,能够将实际性物品进行有效性的转换。

作用

1、降低硬件成本

众所周知,硬件成本是每个工业行业多年存在的问题。物联网开发技术的出现简便了企业对传感器和各种硬件设备的需求,从而缓解硬件成本,人工成本,间接促成工业实施成本整体降低,甚至完全替代人工。

2、高性价比分析工具

分析工具对于工厂很重要,目前多数的企业选择传感器制造商提供软件分析工具,无论收费形式,还是免费试用,都可以通过这些工具看到。

「只要有人的地方,就有物联网技术。」我不清楚这句话的出处,我只知道有人的地方就有江湖~哈哈。我想说的是,「物联网技术」这个名词是一个很大很泛的概念,我可以说不存在这种技术,我也可以说这技术实际上就是当今电子、通信、计算机三大领域的基础技术。

我在这问题下的回答「物联网和互联网的区别和联系?」简单阐明了物联网和互联网之间的关系。请问,1994年中国接入互联网以来,我们作为互联网原著居民的90后,认为互联网技术又是一种怎样的技术呢?

我就奇了怪了,当初教育局怎么不开一个互联网技术专业?实际上现在也没必要开设互联网专业了,当今大学的计算机系本科所学的大部分内容,就是互联网会用到的技术。其中之一是Web建站技术。

Web 建站技术中,HTML、HTML5、XHTML、CSS、SQL、JavaScript、PHP、ASPNET、Web Services 是什么? - 张秋怡的回答

什么?你们计算机系不是学这些?来来来,我电脑坏了,过来帮我修一下电脑吧~

总之,互联网是一个时代,物联网,也是一个时代。物联网技术是当今电子、通信、计算机、IT行业技术的大融合。如图,物联网技术的技术组成(简单版)。

# 物联网技术之一:单片机/嵌入式开发

智能硬件,哎,不就是单片机吗?说到底就是一个微控制器,现在出现的智能手表,调光LED灯,蓝牙开锁,WiFi插座等等,说到底不就是单片机开发嘛?单片机,电子和通信专业一般都会教51或AVR、计算机系接触不到。现在流行的Arduino也是单片机开发的一种。

但是要做一款智能硬件,技术上只会单片机编程还是不行的。哎呀嘛什么智能硬件,本质上就是一个电子产品!。所以你要开发一款能拿得出手的智能硬件,电子系统设计必须要会的!

电子系统设计(电子系统设计与实践 (豆瓣)),我不是指《电子系统设计》这本书里的内容,而是一个动手实验过程。要做智能硬件,广看书没用,只会单片机编程也不够的!真正有用的是一个实打实的课程设计,或者一个项目经历。一个电子系统设计流程一般是这样的:

硬件设计阶段:

MCU选择

电路设计(电路图)

验证电路(面包板、万用板)

电路板设计(PCB图)

送工厂打板或自己做板

元器件、物料管理(采购等)

拿到电路板后

焊接芯片和元器件

上电测试

烧写最后版本的代码到芯片里

如果你熟悉以上硬件设计阶段,并知道要做什么事情,已经是一个合格的单片机硬件工程师了哈~接下来就是单片机软件工程师的事情了,单片机软件一般都不会太复杂,有的还是不用上 *** 作系统的裸机开发,做过单片机课程设计的学生都懂。

软件设计流程:

确定软件架构(主循环?状态机轮询?)

编写软件

调试代码(开发板或自己搭建好的电路)

烧写最终版本的代码到电路里

这些都不算复杂了,如果你用的芯片高级一点,不是微控制器而是微处理器的话,那么就是嵌入式开发了。

如图是ARM芯片架构系列。

一般网上STM32开发板的芯片是STM32F103,也就是Cortex-M3核,还算是单片机开发,如果外设没有太多功能,单片机想用更小巧一点的,可以选用M0核的芯片,名副其实的微控制器了。如果使用Cortex-A9开发,你这是要开发手机还是机顶盒(黑人问号)?

Cortex-A系列芯片的开发,或者说这类产品,一般一个人不可能独立完成所有工作,这种嵌入式开发的技术最少分为四个层次:硬件层、驱动层、系统层和应用层。每一层次都需要有人去设计。驱动和系统可以移植,硬件电路板肯定要专门的硬件工程师去做的,应用层可以交给应用工程师,只要上了Linux系统,不也就是Linux应用开发嘛?如果去网上买回来的嵌入式开发板,能拿得出手的项目只能应用层开发,比如什么「数码相框系统」、「视频点播系统」。别告诉我学会移植uboot或Linux就可以找工作了。

# 物联网技术之二:网络通信协议

智能硬件与传统的电子产品最大的差别,就是智能硬件连上了网络。要连上网络,就需要用到网络通信模块及学习网络通信协议——TCP/IP。

TCP/IP是一个技术的总称,里面包含两种协议TCP、UDP,位于网络通信分层模型的传输层,同时也是由 *** 作系统管理。而>

为了让电子产品有联网的能力,只要在电路设计上给主控芯片连接一个通信模块,写好收发网络指令的代码,剩下的就是电子产品设计了。

到这里,基本是一个物联网产品的雏形了,以上也是物联网中基本会用到的电子和通信技术。

# 物联网技术之三:服务端开发框架

Client/Server架构,即客户端/服务器架构。智能硬件连上后台服务器后,其就是一个客户端,一个终端。由于单片机中资源受限,实际上是不太可能用>

服务端开发就比较复杂了。单片机/嵌入式软件开发还好,只要学习好C语言即可打遍天下无敌手,而服务端开发,用Java呢还是Python还是PHP?反正Java和Python选一个就好了,嵌入式出身的工程师,一般都会学Python。

Python服务器端的开发框架种类繁多,Web开发的有Django、Flask、Tornado Web Server,TCP服务器可以用Twisted,等等。MQTT有已经做好的服务器,像这样的服务器不用自己开发,直接部署即可。

如图,这是我开发一个智能硬件的服务器端的框架图。使用Redis作为>

在这个项目开发中,最少需要开发用户端的>

到了这里,服务端开发和前面两个技术可以作为一个分层,前面的单片机/嵌入式和网络通信的开发可以算作是一个电子设备的开发,后台工程师只要拿到了这个电子设备,知道这个设备提供了哪些接口(API),就可以进行后台开发了——把设备连上网络,分配给它一个IP或者什么的,配置好接口及相关 *** 作,剩下的事情就交给前端了。

## 关于前端技术

关于前端技术,我这里不好单独写一个主题,其一,我对前端技术没有那么熟悉,还处于前端技术=HTML+JavaScript+CCS的概念,以及手机端的APP开发;其二,前端技术与电子硬件技术间隔相差太远,前端更多的是和美工沟通,和后台协调,和设计师交流,甚至可能还需要有一定的美感;其三,大部分项目的最重要的是实现设备的稳定性、联网、数据的获取和控制。如果设备不稳定,数据出现差错,没法控制,再漂亮的前端页面也没用。其四,如果是做智能家居,做消费电子领域的项目,针对广大普通消费者,比如WiFi插座,一个漂亮的界面是很重要,但是大多数的物联网项目,只需要一个后台管理界面就行了。

所以,没有前端的设计,界面都是很丑咯!

# 物联网技术之四:无线自组网

无线自组网,或称无线传感网络,这肯定是物联网专业的学生要学的一门学科,属于通信领域,电子、计算机出身的人对这没有太多的概念。无线自组网最典型的技术之一是,ZigBee。

什么是自组网?做个对比,比如我们的WiFi,我们要用手机去连一个SSID,输入密码才能连上WiFi,而且你的手机,一般来说也不可能再发射Wifi出去让其他手机连接,WiFi网络拓扑成星型网。


而自组网不一样,不需要用户输入用户名和密码,直接连到最近的一个自组网设备,最后自组网设备也可以作为一个中间节点,让下一级的设备连接进来,网络拓扑可以成星型网、簇型网和网型网。那么无线自组网的数据怎么流动呢?流去哪?无线自组网一般都会有一个数据汇聚的地方,这个地方就是网关。

但是ZigBee并没有连上互联网啊,它最多只是一个局域网!——这还不简单?这是就是网关要处理的事情了。而且,ZigBee协议栈Z-Stack是有Linux网关版本的。

Z-Stack - ZigBee 协议栈

不过呢,由于各种原因,ZigBee开始走下坡路了,最新的6LoWPAN会逐渐替代。6LoWPAN,是一种低功耗的无线网状网络,其中每个节点都有自己的 IPv6 地址,允许其使用开放标准直接连接到互联网。Zigbee使用网内专用地址,互联网主机无法访问。集成 Ipv6/6LoWPAN 堆栈的开源 *** 作系统Contiki也会逐步取代Z-Stack。

如果大学开设了无线自组网的课程,不是学习ZigBee的Z-Stack就是Contiki。使用无线自组网也并不是一个单独的开发过程,其技术需要结合单片机/嵌入式开发。

## 电源问题

是的,如果要用无线自组网,电池续航的能力是一个问题。如果是类似与WiFi插座、智能饮水机、智能风扇等等,接上市电就能用,这些电源都不是问题。而对于无线自组网,往大的方向说就是所有的便携式智能设备,都受限于电池续航能力,比如智能手表,运动手环。不过呢,突破电池技术并不是物联网开发者所需要做的工作,我们能做的,只能是挑选更低功耗的芯片,设计电路功耗更低一点,让单片机休眠并使用中断唤醒机制。

图,用水果电池供电的某430单片机系统。

# 物联网技术之五:RFID

仔细观察上面那张无线技术的图,最右边,NFC/RFID。嗯,对,RFID,非接触射频识别,也是物联网技术重中之重的技术,很多物联网书籍都会介绍RFID,搞得很多人以为RFID就是物联网。

介绍RFID前先简单说一下条形码。去超市购物的时候,收银员把扫描q对准上面的条形码扫一扫,商品信息和价格就录入到电脑里了。条形码替代了收银员手动输入数据,工作效率提高了几倍。

可是,进入21世纪后,条形码已经不能满足人们的需求,存储能力小、工作距离近、穿透能力弱、不能写 *** 作等等都是条形码的缺点。这个时候就出现了RFID技术。典型应用如下图:

(。。。好像没有什么奇怪的啊?)


一二线城市早已实现了的公交卡,以及校园一卡通,用的就是RFID技术。RFID可读可写,所以公交卡、校园卡的钱能存在卡里面。

NFC,也是RFID的技术一种,目前大部分手机都支持的NFC功能,手机取代公交卡真的是迟早的事。要是手机没有NFC功能,也可以这么装逼:

上班,在地铁里碰到同事。
我看他用手机刷卡出入站挺方便,就问他怎么弄的,是不是要下载什么软件。
他告诉我:“这个很简单,只要把公交卡藏在手机套里就行了。”

同样,RFID开发也是离不开单片机开发,网上也有相关的RFID开发套件出售。

# 结语

当然,物联网技术绝对不止以上五种,物联网本身就是所有技术的大融合,做电子产品的还要考虑产品外壳,不过这是结构工程师的事情;做服务器后台的还要考虑用户帐号数据库读写等,前端也要考虑如何把设备数据和 *** 作方式优雅的展现给用户看,这些是IT程序员的事情;电池技术也需要单方面突破,超小体积、超大容量,这个还得等待多时。

与其说物联网是一种技术吧,不如说它是一个时代,物联网通过对相关技术进行整合,形成一个时代的概念,是一个建立在技术基础之上的时代。

物联网平台基于IaaS、PaaS、SaaS三种云计算服务模型,逐步完善了其功能体系,即ICP(基础设施云服务平台)、CMP(连接管理)、DMP(设备管理平台)、AEP(应用使能平台)、BAP(业务分析平台)等。
下面按照4大领域的玩家的分类方法逐一介绍PaaS物联网平台,其中包含通信领域、互联网领域、软件系统服务领域、垂直领域。
其中,通信领域包括以移动、联通、电信、华为、新华三为代表的电信运营商和电信设备商;互联网领域包括阿里、腾讯、百度、小米等;
软件系统服务领域包括IBM、微软、PTC等;
垂直领域主要分为两个部分,包括以三一重工、GE、西门子等为代表的工业类企业,以基本立子、普奥云、机智云、涂鸦智能、寄云等为代表的创业企业。

区别还是比较大的。\x0d\物联网技术中的编程主要是和物品传递过程中的信息流和机械设备控制有关,比如RFID的控制和信息交换、一维码二维码设备的控制和信息交换等等,重点在无线通信技术、工业控制技术、传感器技术等等。\x0d\软件开发专业的重点在于软件工程理论、数据结构算法理论、程序设计的有效性、信息安全、数据交换理论等等,所学的知识100%是给写程序的人准备的。\x0d\可以这么说,学物联网技术的肯定会编程,但是没有学软件开发的会的精。我们曾招聘了个物流专业的毕业生,他绝对会编程,写的程序也能运行,但是很多地方不符合软件开发的规范,代码杂乱且效率也比较低,因为他没学过编码规范,也不知道怎么优化代码。\x0d\另外,学物联网技术的和学软件开发技术的比起来,会的编程语言比较少。物联网技术主要跟硬件打交道,用到的编程语言也就是汇编、C、PLC等等,也许还会加上C#、VB或Java等用来写界面程序。但是职业程序员每个人都会好几种编程语言,用在不同的场景。比如桌面程序或开发CS模式的程序用C#、Java,服务器端开发用JSP、ASP、PHP,工程计算用Python,浏览器端开发用HTML/CSS\x0d\/Javascript,数据交换使用XML/XPATH/XSLT/JSON等,人工智能方面用逻辑编程语言Prolog,工程控制用PLC编程语言或TCL/TK脚本语言等等。\x0d\\x0d\因此,学物联网技术的人,不建议向软件开发方向发展,应向工业控制工程师方向发展。

一、智能硬件发展现状
1智能硬件的概念
一句话描述:软硬结合,更具智能化的传统硬件设备。

其实,生活中有各种各样的硬件设备,比如电视,空调,电饭煲,冰箱。而这个硬件就是对这些传统设备的改造,使之拥有更智能化的功能。比如一个智能浇花硬件,如果花缺水了,然后自动浇水是智能,如果要打开APP,然后自动的点击才能浇水,并不是智能。如果一个智能晾衣机,下雨了,它自动收衣服是智能,如果我要点一下手机才能收衣服,并不是智能。

2智能硬件的类别

智能硬件层出不穷,只有你想不到,没有做不到,目前市场上的智能硬件种类特别多。按行业来分的话,分为智能家居,智能农业,智能交通,智慧医疗,智慧工厂等。

3智能硬件的发展趋势

从行业产品服务三个层次,总结智能硬件未来的发展趋势。

市场规模上涨,巨头企业持续做生态,比如小米,华为。

互联互通交互方式优化是发展重点。比如说智能家居中的小杜小助手推出带屏幕的智能音箱。

优势互补,平台介入,更多的第三方服务。

二、智能硬件应用场景

智能硬件应用场景有智能家居,智能农业,智能交通,智慧医疗,智慧工厂等。
1智能家居
国内比较出名的有小米,小米的智能家居品类很齐全,智能手机,智能手环,智能空调,智能音响,智能电视等。
2智能农业
智慧农业是将互联网技术运用到传统农业中,用传感器和软件通过移动平台或者电脑平台对农业进行控制是传统农业更有智慧。智能农业常见系统有农业大棚智慧监控系统、智能农业灌溉系统、智能土壤测试仪。
3智慧医疗
病人挂号、看病、取药需要排很长的队,而看医生的时间只有几分钟。但是为医疗发展到足够普及的时候,一些普通的病直接在家就可以,不用跑到医院,在用的检测仪器和传感器收集到别人的数据,传送给医生医生诊断,给出相应的药物,看病完成。常见的智能医疗硬件有智能心率计,智能血压计,智能胎心仪。

三、智能硬件主流技术

智能硬件主流技术有硬件技术、通讯技术、软件技术。物联网体系结构自下而上分为底层,负责信息采集的感知层(硬件技术),中间负责通讯网络层(通讯技术)、顶层应用层(软件技术)三个层次,这三个城市缺一不可。
1硬件技术
硬件技术应用于物联网的感知层。感知层就像物联网的皮肤和五官,用于识别物体和采集信息是物联网的核心是采集信息关键部分。常见的硬件技术有传感器技术,pcb制造技术。
2通讯技术
常见的通讯技术有zigbee、wifi、蓝牙、NB-IOT、Lora(Long Range)。zigbee、wifi、蓝牙多用在智能家居领域,这也是我们生活比较用的比较多的技术。
NB-IOT、Lora用于远距离,低流量的场合。比如NB-IOT就被应用在共享单车的智能锁上。

3软件技术
软件技术有云计算、APP技术。

云计算是一种按使用量付费的模式,这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问, 进入可配置的计算资源共享池。

云计算可以把它当作是一个运算能力强大的计算机,是一个庞大的资源池,可以按需来购买,人就像自来水,电,煤气那样子计费。

1、因为物联网将来会涉及生活中的各个方面,所以就业方向肯定会很多,比如说自动化企业,智能家电,智能家居,工业控制企业,还有数字娱乐公司,汽车、医疗、航空航天、环境保护、智能物流等等领域都需要。

2、目前来看,像一些手机、通信、医疗、家用电器、安防等发展比较快的行业,比如三星、西门子、飞利浦、通用电器、思科、华为、大唐电信等it知名企业都已经开始招物联网工程师了。具体岗位有视频识别开发工程师、物联网、硬件开发工程师、物联网销售、硬件测试工程师、物联网项目系统软件工程师、物联网系统集成工程师等等。

随着5G时代的到来,万物互联成为了可能,智能物联网行业也迎来了新的发展机遇,该行业具有的一个显著特点是软件和硬件终端的结合,而硬件没有就绪时往往会影响软件测试的进度,因此需要开发一款软件模拟器替代硬件终端进行功能测试。

根据硬件终端通讯协议开发软件模拟器,从而代替硬件终端进行测试

物联网工程技术就业方向及前景如下:

1、就业方向:

就业方向主要是在科学研究机构、设计院、咨询公司、建筑工程公司、物业及能源管理、建筑节能设备及产品制造生产企业等单位从事建筑节能的研究、设计、施工、运行、监测与管理等工作。

未来可从事物联网及互联网的协议标准与系统、通信架构、无线传感器、信息安全等的综合设计、开发、应用、管理与维护工作,或可继续深造,在高校或科研机构从事研究和教学工作。

2、就业前景:

物联网是目前最火专业之一,薪水的起步是相对比较高。物联网应用覆盖面广,对人才需求量大,学生就业面广。现在很多企业都在招聘大量的物联网研发项目师,就业前景非常好。

物联网产业具有产业链长、涉及多个产业群的特点,其应用范围几乎覆盖了各行各业。 物联网专业是教育部允许高校增设新专业后,高校申请最多的学校,这也说明了国家对物联网经济的重视和人才培养的迫切性。

物联网工程专业学生主要学习计算机、电子、通信和自动化等相关学科的基本理论和基本知识;

系统地掌握物联网技术领域的基本理论与基本知识、物联网体系结构、物联网感知与标识的基本理论与技术、物联网信息处理技术和物联网安全技术等专业知识,掌握物联网系统的软硬件设计和开发能力。


欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出

原文地址: https://outofmemory.cn/dianzi/13494403.html

(0)
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫
上一篇 2023-08-18
下一篇 2023-08-18

发表评论

登录后才能评论

评论列表(0条)

保存