從DragonBoard 410c開(kāi)發(fā)板看物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)及技術(shù)發(fā)展
今夏Qualcomm推出了一款型號(hào)為DragonBoard 410c的嵌入式開(kāi)發(fā)板。它基于Snapdragon 410處理器，內(nèi)部采用ARM Cortex-A53核心，時(shí)脈1.2GHz，兼容64bit計(jì)算。集成Wi-Fi、藍(lán)牙和GPS功能。開(kāi)發(fā)板僅僅有一張信用卡大小。這個(gè)小東西激發(fā)了我的興趣。類似于此類卡片電腦，還有市場(chǎng)上早已赫赫有名的Raspberry Pi和Arduino。Raspberry Pi此前更多的意愿是促進(jìn)偏遠(yuǎn)地區(qū)計(jì)算機(jī)教育事業(yè)，希望以低廉的價(jià)格造就一款通用性卡片電腦，極客們卻以樹(shù)莓派為核心開(kāi)發(fā)出了許許多多物聯(lián)網(wǎng)玩具。而此時(shí)的DragonBoard 410c，真正把目標(biāo)瞄向了物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)。
物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，簡(jiǎn)稱IOT）Ashton教授1999年在研究RFID時(shí)最早提出來(lái)的。當(dāng)時(shí)叫傳感網(wǎng)。其定義是：通過(guò)射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)概念。簡(jiǎn)單概括一下，把物品通過(guò)信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)并進(jìn)行信息交換，物物相息，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理。
物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的誕生源于需求，在現(xiàn)代社會(huì)人們不愿意去花費(fèi)太多了時(shí)間去完成重復(fù)冗余的工作，如同在coding時(shí)不愿意重復(fù)編碼（不能因?yàn)轫?xiàng)目有多線程要求就重寫編寫調(diào)度算法，于是有了基于操作系統(tǒng)編程的概念，扯遠(yuǎn)了：），于是將一部分工作交給智能設(shè)備（這個(gè)詞不太準(zhǔn)確噢）去完成。
物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)是怎樣的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)由感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層組成。感知層實(shí)現(xiàn)對(duì)物理世界的智能感知識(shí)別，這就是我們通常說(shuō)的傳感器技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)層主要實(shí)現(xiàn)信息的傳遞、路由和控制。應(yīng)用層包括應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施/中間件和各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施/中間件為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供信息處理、計(jì)算等通用基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施、能力及資源調(diào)用接口，以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)在眾多領(lǐng)域的各種應(yīng)用。
物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)需要具備的知識(shí)體系物聯(lián)網(wǎng)涉及傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信、計(jì)算機(jī)軟件、嵌入式系統(tǒng)、微機(jī)電等技術(shù)領(lǐng)域。
傳感器將物理世界中的物理量、化學(xué)量、生物量轉(zhuǎn)化成可供處理的數(shù)字信號(hào)，嵌入式技術(shù)將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行承載，處理和傳輸，應(yīng)用軟件提供友好界面與外部進(jìn)行交互。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)保證信息傳遞地暢通和負(fù)載均衡。所以說(shuō)，一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品需要材料，結(jié)構(gòu)，嵌入式，算法，網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用軟件各類工程師（ban zhuan gong）共同孕育的。
于是嵌入式技術(shù)成為了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的核心支撐，而好的嵌入式工程師，必須具備以下知識(shí)體系。
（1）能夠熟練地進(jìn)行C/C++編程。硬件的編程語(yǔ)言以C為主（當(dāng)然了解一些匯編架構(gòu)更好），作為嵌入式工程師，掌握C編程是第一基礎(chǔ)技能。而有些設(shè)備，ApplicaTIon會(huì)采用C++編寫框架，而內(nèi)部更多會(huì)使用C編程去實(shí)現(xiàn)。
（2）掌握至少一門操作系統(tǒng)。Linux是目前應(yīng)用最為廣泛的嵌入式操作系統(tǒng)。各大芯片廠商針對(duì)原生Linux進(jìn)行定制和支持，已經(jīng)形成了良好的生態(tài)。Vxworks因其良好的實(shí)時(shí)性也成為了嵌入式市場(chǎng)的主流。內(nèi)核或驅(qū)動(dòng)工程師應(yīng)當(dāng)了解系統(tǒng)的中斷，調(diào)度，時(shí)鐘等等機(jī)制。
（3）了解ARM，X86等主流體系架構(gòu)以及熟悉針對(duì)某一類芯片的開(kāi)發(fā)流程。比如arm架構(gòu)下的交叉編譯，環(huán)境搭建，這雖然只是基本操作，卻也是出產(chǎn)效率的保證。
（4）基本的硬件知識(shí)。在arm9之后，軟硬件分工越來(lái)越明確，甚至于因?yàn)榍度胧叫酒陌l(fā)展強(qiáng)大，現(xiàn)在某些PC端開(kāi)發(fā)人員科一輕松過(guò)度到嵌入式環(huán)境。但是基本的硬件素養(yǎng)一定要有（至少，你得看得懂原理圖和時(shí)序）。
物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品應(yīng)用以下我舉兩個(gè)例子，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品應(yīng)需求而生，好的PM設(shè)計(jì)的產(chǎn)品能搔到用戶的癢處，切實(shí)解決生活中的問(wèn)題，這樣的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品才有市場(chǎng)。作為代碼搬工，更關(guān)心的是產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)。
案例一：智能家居
智能家居在國(guó)內(nèi)已經(jīng)有十多年的發(fā)展歷程，也有一定的普及，主要集中在對(duì)一些獨(dú)立的家居子系統(tǒng)的研究上，如樓宇（可視）對(duì)講系統(tǒng)、安防報(bào)警系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、三表抄送系統(tǒng)、家電智能控制系統(tǒng)等等。
完善的家庭安防實(shí)際上是將家庭控制被連接到報(bào)警設(shè)施上。實(shí)現(xiàn)對(duì)非法闖入的盜竊、搶劫行為和突發(fā)事件進(jìn)行及時(shí)報(bào)警、搶救和保護(hù)功能。
從功能上細(xì)分，還可分為可視對(duì)講、周界防范、家居安全、緊急求助、無(wú)線報(bào)警、聲光報(bào)警、防挾持報(bào)警等。而家居安防報(bào)警又包括了防盜報(bào)警、火災(zāi)報(bào)警和煤氣泄露報(bào)警等等。家庭中所有的安全探測(cè)裝置，如消防類（煙感、煤氣泄漏報(bào)警器等）、防盜類（門磁、窗磁、各種監(jiān)測(cè)器、防盜幕簾、緊急求救按鈕等），都連接到家庭智能終端，對(duì)其狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。當(dāng)發(fā)生警報(bào)時(shí)，家庭智能終端將警情根據(jù)設(shè)置進(jìn)行各種操作，包括：?jiǎn)?dòng)警鈴和聯(lián)動(dòng)設(shè)備、撥打設(shè)定的報(bào)警電話。如與社區(qū)系統(tǒng)相連，還可同時(shí)把警情送往小區(qū)監(jiān)控服務(wù)器。
說(shuō)到家居安全，門禁應(yīng)該算是最重要的一環(huán)，一套好的門禁裝置對(duì)于家居的安全防護(hù)作用是非常重要的，而在門禁產(chǎn)品不斷更新的過(guò)程中，很多廠商已經(jīng)把門禁的功能逐漸向多元化發(fā)展。比如說(shuō)，現(xiàn)在很多產(chǎn)品已經(jīng)將門禁與社區(qū)保安系統(tǒng)相連接，利用一個(gè)控制平臺(tái)控制整個(gè)社區(qū)的安全，不管哪戶人家發(fā)生狀況，只要一個(gè)按鍵就可將警情傳到社區(qū)，有些還可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)直接傳到公安部門。提高了報(bào)警速度，同時(shí)也將家庭受侵犯所產(chǎn)生的損失降到最低。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷更新，現(xiàn)在的家居安防概念已由原來(lái)的單純性個(gè)體防護(hù)逐漸轉(zhuǎn)向多媒體，互聯(lián)網(wǎng)式防護(hù)，不管在哪種情況下發(fā)生危險(xiǎn)，系統(tǒng)都可自動(dòng)發(fā)出警報(bào)。大大提高了家居的安全系數(shù)。
案例二：智能交通
智能交通體系復(fù)雜、綜合性強(qiáng)，但其原理就是對(duì)車輛動(dòng)態(tài)信息采集管理，全方位實(shí)時(shí)調(diào)整交通分布，優(yōu)化路口通行能力等。
在新加坡，人們能像獲得天氣預(yù)報(bào)一樣，獲得交通堵塞預(yù)報(bào)。通過(guò)埋在路上的傳感器和紅綠燈上的探頭，司機(jī)不僅可以看到什么地方在堵車，還能夠提前預(yù)測(cè)，什么地方過(guò)10～20分鐘會(huì)堵車，從而選擇更為通暢的道路行駛。
在瑞典，斯德哥爾摩建立了智慧交通體系，按照不同的擁堵程度對(duì)交通收費(fèi)。通過(guò)這樣智慧的交通體系，斯德哥爾摩整個(gè)汽車使用量降低25%，碳排放量降低14%，在環(huán)保、防止污染等方面取得了比預(yù)期更好的效果。
物聯(lián)網(wǎng)正在改變且已經(jīng)改變了我們了生活。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的普及是必然的。物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展，便是要顛覆我們的傳統(tǒng)生活。不斷向傳統(tǒng)領(lǐng)域進(jìn)行滲透。設(shè)備制造業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)融合，創(chuàng)新產(chǎn)品和服務(wù)新模式的現(xiàn)象。家電行業(yè)借力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，已經(jīng)率先開(kāi)展拓展價(jià)值空間并改善產(chǎn)品服務(wù)的模式探索。這種創(chuàng)新模式，不僅涉足智能家居領(lǐng)域和家居設(shè)備，還將催生融合物聯(lián)網(wǎng)元素的多種智能產(chǎn)品，如可穿戴設(shè)備、智能汽車設(shè)備、醫(yī)療健康設(shè)備、智能玩具等等。傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)通過(guò)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)深度融合，同時(shí)利用互聯(lián)網(wǎng)的平臺(tái)服務(wù)以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)模式，形成開(kāi)放產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新產(chǎn)品和服務(wù)的模式，將成為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。