【新手上路常见问答】关于物联网设计

目录

1. 从事物联网产品设计，需要哪些知识和技能呢?

2. 物联网装置的设计原则是？

3. 嵌入式装置的原型开发需要哪些知识？

4. 嵌入式系统有哪些指标？

5. 嵌入式编程需要考虑哪些问题？

6. 和物联网有关的道德伦理问题是什么？

7.开放物联网的定义是什么？

Open Internet of Things Definition

8.想玩物联网产品设计，有哪些参考书籍和网络资源呢？

书籍

开源网站

电子设备原理图  

装置外壳设计图   

智能硬件自助开发及云服务平台

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为帮助开发者小伙伴快速学习快速提高，我开辟了《新手上路常见问答》栏目，将大家的问题汇集起来，希望能给大家一些快速导引，避免给自己挖坑，少走弯路。

今天来聊聊如何实现物联网设计。

 图片来源：

What You Need to Know About IoT (Internet of Things) — Wiki — DATA SCIENCE

物联网就是把物品接入因特网。具体来说，参考以下的图

 

1. 从事物联网产品设计，需要哪些知识和技能呢?

根据上图的定义，我们可以看到需要具备以下的知识，

• 互联网的基础知识
• 嵌入式装置的原型开发，如何利用开源硬件开发原型
• 嵌入式编程技术
• 设计和制作印制电路板

 

 图片来源：https://speakerdeck.com/mikorizal/5-nrp-recipe-concepts-and-tutorial?slide=22

从上图可以看出，做好物联网产品，除了硬件，还需要文档、模块化的软件、创造性和用户交互设计。

2. 物联网装置的设计原则是？

• 将物品融入用户生活的大环境中
• 权衡用户的隐私
• 小块，松散组合（small pieces, loosely joined) ：这和软件设计的思想很相似
• 功能可供性，也就是用户一看便可操作设备，无需较多的操作说明

3. 嵌入式装置的原型开发需要哪些知识？

• 电子电路基础，嵌入式计算基础，了解微控制器、片上系统和平台

• 了解一些开源硬件，比如 Arduino， 树莓派， BeagleBone Black，Electric Imp ，也可参考此篇文章 【学习资源】开源硬件信息和物联网产品设计方法_苹果二的博客-CSDN博客

• 网络端，需要开发利用API，了解COMET，例如长轮询，多部分XHR（MXHR） 和 HTML5 WebSockets

 

4. 嵌入式系统有哪些指标？

• 性能指标：分为部件性能指标和综合性能指标，主要包括：吞吐率、实时性和各种利用率。

• 可靠性与安全性
      可靠性是嵌入式系统最重要、最突出的基本要求，是一个嵌入式系统能正常工作的保证，一般用平均故障间隔时间MTBF来度量。

• 可维护性：一般用平均修复时间MTTR表示。

• 可用性

• 功耗

• 环境适应性

• 通用性

• 安全性

• 保密性

• 可扩展性
  性价比中的价格，除了直接购买嵌入式系统的价格外，还应包含安装费用、若干年的运行维修费用和软件租用费。

以上很多指标和软件开发有类似之处。

5. 嵌入式编程需要考虑哪些问题？

1. 内存管理 如何最大程度地利用RAM， 比如如果内存很少，在堆和栈之间优先选择栈。

2. 性能和电池寿命，软件方面，使代码更高效，可以使用事件驱动模型，而不是通过轮询检测变化。硬件方面，考虑使用处理器特性（如比较器或硬件中断）来唤醒处理器，并且仅当相关的传感器满足条件时才调用处理代码。减少处理的数据量。

3. 利用一些嵌入式系统的库，如lwIP，uIP，Atomthreads，uClibc，BusyBox

4. 培养调试技能，解决电子电路故障和网络通信故障

6. 和物联网有关的道德伦理问题是什么？

因为物联网和数据和互联网有关，所以，隐私保护和物联网带来的相关的控制行为就值得我们深思。

7.开放物联网的定义是什么？

数据的可访问性，隐私保护，过程透明

请参考这里的内容  Open Internet of Things Definition – London Internet of Things Meetup

Open Internet of Things Definition

Statement of the Open Internet of Things Assembly 

at London, United Kingdom

on the 17th June, 2012

8.想玩物联网产品设计，有哪些参考书籍和网络资源呢？

书籍

 物联网设计：从原型到产品    麦克依文 (Adrian McEwen) (作者), 卡西麦利 (Hakim Cassimally) (作者), 张崇明 (译者)。此书比较全面广泛，适合初学者阅读。

物联网智能家居平台DIY:Arduino+物联网云平台+手机+微信 平装 – 2014年10月1日温江涛 (作者), 张煜 (作者)，学习这本书可以快速动手做出小产品。

 

开源网站

电子设备原理图  

Fritzing  electronics made easy

    Welcome | SolderPad  a place to share, discover and collaborate on electronic projects

装置外壳设计图   

Thingiverse - Digital Designs for Physical Objects

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