从DragonBoard看物联网技术

        今夏Qualcomm推出了一款型号为DragonBoard 410c的嵌入式开发板。它基于Snapdragon 410处理器，内部采用ARM Cortex-A53核心，时脉1.2GHz，兼容64bit计算。集成Wi-Fi、蓝牙和GPS功能。开发板仅仅有一张信用卡大小。这个小东西激发了我的兴趣。类似于此类卡片电脑，还有市场上早已赫赫有名的Raspberry Pi和Arduino。Raspberry Pi此前更多的意愿是促进偏远地区计算机教育事业，希望以低廉的价格造就一款通用性卡片电脑，极客们却以树莓派为核心开发出了许许多多物联网玩具。而此时的DragonBoard 410c，真正把目标瞄向了物联网市场。

         物联网（Internet of Things，简称IOT）

         Ashton教授1999年在研究RFID时最早提出来的。当时叫传感网。其定义是：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，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。简单概括一下，把物品通过信息传感设备与互联网连接起来并进行信息交换，物物相息，以实现智能化识别和管理。

        物联网产品的诞生源于需求，在现代社会人们不愿意去花费太多了时间去完成重复冗余的工作，如同在coding时不愿意重复编码（不能因为项目有多线程要求就重写编写调度算法，于是有了基于操作系统编程的概念，扯远了：），于是将一部分工作交给智能设备（这个词不太准确噢）去完成。

        物联网体系结构是怎样的

        物联网网络架构由感知层、网络层和应用层组成。感知层实现对物理世界的智能感知识别，这就是我们通常说的传感器技术。网络层主要实现信息的传递、路由和控制。应用层包括应用基础设施/中间件和各种物联网应用。应用基础设施/中间件为物联网应用提供信息处理、计算等通用基础服务设施、能力及资源调用接口，以此为基础实现物联网在众多领域的各种应用。

        物联网开发需要具备的知识体系

        物联网涉及传感器技术、网络通信、计算机软件、嵌入式系统、微机电等技术领域。

        传感器将物理世界中的物理量、化学量、生物量转化成可供处理的数字信号，嵌入式技术将数字信号进行承载，处理和传输，应用软件提供友好界面与外部进行交互。网络技术保证信息传递地畅通和负载均衡。所以说，一个物联网产品需要材料，结构，嵌入式，算法，网络，应用软件各类工程师（ban zhuan gong）共同孕育的。

        于是嵌入式技术成为了物联网产品的核心支撑，而好的嵌入式工程师，必须具备以下知识体系。

        （1）能够熟练地进行C/C++编程。硬件的编程语言以C为主（当然了解一些汇编架构更好），作为嵌入式工程师，掌握C编程是第一基础技能。而有些设备，Application会采用C++编写框架，而内部更多会使用C编程去实现。

       （2）掌握至少一门操作系统。Linux是目前应用最为广泛的嵌入式操作系统。各大芯片厂商针对原生Linux进行定制和支持，已经形成了良好的生态。Vxworks因其良好的实时性也成为了嵌入式市场的主流。内核或驱动工程师应当了解系统的中断，调度，时钟等等机制。

      （3）了解ARM，X86等主流体系架构以及熟悉针对某一类芯片的开发流程。比如arm架构下的交叉编译，环境搭建，这虽然只是基本操作，却也是出产效率的保证。

      （4）基本的硬件知识。在arm9之后，软硬件分工越来越明确，甚至于因为嵌入式芯片的发展强大，现在某些PC端开发人员科一轻松过度到嵌入式环境。但是基本的硬件素养一定要有（至少，你得看得懂原理图和时序）。

        物联网产品应用

        以下我举两个例子，物联网产品应需求而生，好的PM设计的产品能搔到用户的痒处，切实解决生活中的问题，这样的物联网产品才有市场。作为代码搬工，更关心的是产品实现。

        案例一：智能家居

　　智能家居在国内已经有十多年的发展历程，也有一定的普及，主要集中在对一些独立的家居子系统的研究上，如楼宇(可视)对讲系统、安防报警系统、门禁系统、三表抄送系统、家电智能控制系统等等。
　　完善的家庭安防实际上是将家庭控制被连接到报警设施上。实现对非法闯入的盗窃、抢劫行为和突发事件进行及时报警、抢救和保护功能。
　　从功能上细分，还可分为可视对讲、周界防范、家居安全、紧急求助、无线报警、声光报警、防挟持报警等。而家居安防报警又包括了防盗报警、火灾报警和煤气泄露报警等等。家庭中所有的安全探测装置，如消防类(烟感、煤气泄漏报警器等)、防盗类(门磁、窗磁、各种监测器、防盗幕帘、紧急求救按钮等)，都连接到家庭智能终端，对其状态进行监测。当发生警报时，家庭智能终端将警情根据设置进行各种操作，包括：启动警铃和联动设备、拨打设定的报警电话。如与社区系统相连，还可同时把警情送往小区监控服务器。
　　说到家居安全，门禁应该算是最重要的一环，一套好的门禁装置对于家居的安全防护作用是非常重要的，而在门禁产品不断更新的过程中，很多厂商已经把门禁的功能逐渐向多元化发展。比如说，现在很多产品已经将门禁与社区保安系统相连接，利用一个控制平台控制整个社区的安全，不管哪户人家发生状况，只要一个按键就可将警情传到社区，有些还可以通过网络直接传到公安部门。提高了报警速度，同时也将家庭受侵犯所产生的损失降到最低。
　　随着科学技术的不断更新，现在的家居安防概念已由原来的单纯性个体防护逐渐转向多媒体，互联网式防护，不管在哪种情况下发生危险，系统都可自动发出警报。大大提高了家居的安全系数。

      案例二：智能交通

　　智能交通体系复杂、综合性强，但其原理就是对车辆动态信息采集管理，全方位实时调整交通分布，优化路口通行能力等。
　　在新加坡，人们能像获得天气预报一样，获得交通堵塞预报。通过埋在路上的传感器和红绿灯上的探头，司机不仅可以看到什么地方在堵车，还能够提前预测，什么地方过10～20分钟会堵车，从而选择更为通畅的道路行驶。
　　在瑞典，斯德哥尔摩建立了智慧交通体系，按照不同的拥堵程度对交通收费。通过这样智慧的交通体系，斯德哥尔摩整个汽车使用量降低25%，碳排放量降低14%，在环保、防止污染等方面取得了比预期更好的效果。

         物联网正在改变且已经改变了我们了生活。物联网产品的普及是必然的。物联网行业的发展，便是要颠覆我们的传统生活。不断向传统领域进行渗透。设备制造业与物联网、互联网融合，创新产品和服务新模式的现象。家电行业借力物联网技术，已经率先开展拓展价值空间并改善产品服务的模式探索。这种创新模式，不仅涉足智能家居领域和家居设备，还将催生融合物联网元素的多种智能产品，如可穿戴设备、智能汽车设备、医疗健康设备、智能玩具等等。传统产业通过与物联网技术深度融合，同时利用互联网的平台服务以及移动互联网的商业模式，形成开放产业生态创新产品和服务的模式，将成为物联网产业发展的重要方向。