什么是物聯(lián)網(wǎng)原型

　　原型是構建物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的第一步，也是至關(guān)重要的一步。

　　構建物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品原型的目的有很多：與目標受眾一起測試概念，檢查技術(shù)需求是否符合您的期望，并最終驗證您的業(yè)務(wù)案例。

　　但是物聯(lián)網(wǎng)原型應該是什么樣子，您應該從中期待什么?本文總結了我們在物聯(lián)網(wǎng)原型設計和底層模塊構建方面的經(jīng)驗。
 

 

　　物聯(lián)網(wǎng)原型包括：

　　▲用戶(hù)界面，如智能手機應用程序或web前端

　　▲硬件

　　▲后端軟件，實(shí)現業(yè)務(wù)邏輯

　　▲連接性

　　一、用戶(hù)界面

　　用戶(hù)界面就是用戶(hù)所看到的。這通常以Web前端或智能手機應用程序的形式出現。

　　在物聯(lián)網(wǎng)世界里，這部分經(jīng)常被忽視，因為人們通常更喜歡深入了解硬件設備或網(wǎng)絡(luò )連接方面的細節。

　　不能忽視用戶(hù)界面，因為用戶(hù)界面是人們在查看產(chǎn)品時(shí)會(huì )首先看到的東西，所以讓它看起來(lái)很好無(wú)疑是值得的。

　　對于物聯(lián)網(wǎng)原型，用戶(hù)界面應該做兩件事:

　　1、向用戶(hù)證明產(chǎn)品的價(jià)值

　　2、允許用戶(hù)與系統進(jìn)行交互

　　▲向用戶(hù)證明價(jià)值

　　用戶(hù)界面的主要目的是向用戶(hù)證明產(chǎn)品的價(jià)值。

　　這利用了物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)關(guān)鍵殺手級功能：實(shí)時(shí)計算和顯示產(chǎn)品價(jià)值的能力。

　　例如，智能照明系統帶來(lái)的價(jià)值，在于它可以為用戶(hù)節省電力(從而節省費用)。(來(lái)源物聯(lián)之家網(wǎng))由于系統始終處于網(wǎng)絡(luò )連接狀態(tài)，并且隨時(shí)可報告當前的功耗統計信息，因此我們始終可以計算節省了多少電量。

　　也因此，我們通過(guò)在用戶(hù)界面為用戶(hù)顯示節省的電量——向用戶(hù)證明產(chǎn)品的價(jià)值。

　　▲允許用戶(hù)與系統進(jìn)行交互

　　用戶(hù)界面的第二個(gè)目的是允許用戶(hù)與系統進(jìn)行交互。

　　用戶(hù)交互僅僅是次要目的，而不是主要目的，這聽(tīng)起來(lái)很奇怪。這是因為我們正在構建原型而不是最終產(chǎn)品，因此目的會(huì )略有不同。原型的目的是驗證業(yè)務(wù)案例，而最終產(chǎn)品的目的是為用戶(hù)帶來(lái)價(jià)值。

　　在用戶(hù)界面中，用戶(hù)應該能夠看到系統生成的數據并進(jìn)行深入挖掘。作為產(chǎn)品所有者，這讓我們能夠研究什么才是用戶(hù)認為最重要的，因為它可能與我們最初的設想有所不同。

　　二、硬件

　　硬件是我們原型的一部分，大多數人在考慮物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品時(shí)都會(huì )想到它。

　　我們需要硬件來(lái)接觸物理世界。硬件包含一個(gè)或多個(gè)測量其物理環(huán)境的傳感器，或影響同一環(huán)境中某些東西的致動(dòng)器。

　　除了傳感器或致動(dòng)器之外，硬件還需要某種通信方式，這通常是通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )連接。

　　但技術(shù)并不是唯一的要求：硬件還需要在任何使用它的人手中看起來(lái)(相當)不錯。

　　雖然我們不能指望在此階段看到Apple風(fēng)格的硬件，但是我們可以利用3D打印的最新發(fā)展，將所有電子設備和硬件封裝在一個(gè)漂亮的外殼中。

　　三、后端

　　后端軟件是系統的智能所在。

　　物聯(lián)網(wǎng)原型的后端部分常常被忽略，這是因為它對用戶(hù)和客戶(hù)(如用戶(hù)界面)不可見(jiàn)，并且不像硬件設備那樣具有物理屬性。但真正的神奇就發(fā)生在后端：這是對業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行編碼的地方。

　　后端不僅在數據庫中收集數據，而且還決定操作。

　　以辦公室工位使用情況跟蹤系統為例。跟蹤系統由一組附著(zhù)在辦公桌上的傳感器、一個(gè)顯示每張辦公桌使用情況的用戶(hù)界面和一個(gè)收集數據并計算數據的后端軟件組成。沒(méi)有后端，系統將無(wú)法完成工作。

　　后端軟件通常在云中運行。

　　四、連接性

　　連接性是連接硬件與后端以及后端與用戶(hù)界面的紐帶。

　　連接性通常分為兩部分：用戶(hù)—后端連接和設備—后端連接。用戶(hù)—后端連接幾乎總是使用常規的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議來(lái)完成，通常使用RESTAPI。對于設備—后端連接，有幾個(gè)技術(shù)選項：

　　▲與IPv6(6lowpan、Thread)或WiFi的連接

　　▲通過(guò)用戶(hù)的智能手機進(jìn)行連接(藍牙)

　　▲通過(guò)集線(xiàn)器進(jìn)行連接(ZigBee)

　　▲低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)技術(shù)(LoRA、Sigfox)

　　我們在工作中主要使用IPv6，因為它提供了靈活的互聯(lián)網(wǎng)接入、接入點(diǎn)的低復雜性、不依賴(lài)任何第三方基礎設施，同時(shí)可以延長(cháng)電池的使用壽命。每個(gè)設備與Wi-Fi的連接都提供了類(lèi)似的靈活性，但網(wǎng)絡(luò )范圍有限。

　　通過(guò)用戶(hù)智能手機進(jìn)行連接對于健身跟蹤器等特定應用非常有用，但不適用于大規模安裝或遠程使用。

　　低功耗廣域網(wǎng)技術(shù)的應用范圍非常廣，但只能支持每天幾個(gè)字節的數據速率，并且通常依賴(lài)第三方基礎設施來(lái)運行，這些基礎設施的覆蓋范圍可能不穩定，或者總是不可用。

　　對于原型來(lái)說(shuō)，連接機制的選擇并不是很重要，因為原型的目的是通過(guò)目標用戶(hù)來(lái)驗證業(yè)務(wù)案例，并且通?？梢酝ㄟ^(guò)多種連接方式來(lái)實(shí)現。(來(lái)源物聯(lián)之家網(wǎng))但是在某些情況下，業(yè)務(wù)案例取決于可用的特定連接類(lèi)型，例如遠程和/或非常大規模的部署，在這種情況下，必須從一開(kāi)始就考慮周全。

　　總結

　　每個(gè)成功的基于物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品、系統或服務(wù)都需要原型化，以驗證業(yè)務(wù)案例和技術(shù)選擇。

　　因為原型的目的是驗證業(yè)務(wù)案例，所以過(guò)程中的某些決策與最終產(chǎn)品的決策不同。例如，用戶(hù)界面的主要目的不是讓用戶(hù)與系統交互，而是向用戶(hù)證明其價(jià)值。因此在設計和制作原型時(shí)必須考慮到這一點(diǎn)。

　　在構建物聯(lián)網(wǎng)原型時(shí)，無(wú)需在硬件和連接性方面做得太過(guò)深入——除非原型已經(jīng)證明了業(yè)務(wù)案例。