物聯(lián)網(wǎng)原型設(shè)計(jì)和底層模塊構(gòu)建的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

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

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

但是物聯(lián)網(wǎng)原型應(yīng)該是什么樣子，您應(yīng)該從中期待什么？ 本文總結(jié)了我們?cè)谖锫?lián)網(wǎng)原型設(shè)計(jì)和底層模塊構(gòu)建方面的經(jīng)驗(yàn)。

物聯(lián)網(wǎng)原型包括：

▲用戶界面，如智能手機(jī)應(yīng)用程序或web前端

▲硬件

▲后端軟件，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯

▲連接性

一、用戶界面

用戶界面就是用戶所看到的。這通常以Web前端或智能手機(jī)應(yīng)用程序的形式出現(xiàn)。

在物聯(lián)網(wǎng)世界里，這部分經(jīng)常被忽視，因?yàn)槿藗兺ǔ８矚g深入了解硬件設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)連接方面的細(xì)節(jié)。

不能忽視用戶界面，因?yàn)橛脩艚缑媸侨藗冊(cè)诓榭串a(chǎn)品時(shí)會(huì)首先看到的東西，所以讓它看起來很好無疑是值得的。

對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)原型，用戶界面應(yīng)該做兩件事：

1、向用戶證明產(chǎn)品的價(jià)值

2、允許用戶與系統(tǒng)進(jìn)行交互

▲向用戶證明價(jià)值

用戶界面的主要目的是向用戶證明產(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(jí)功能：實(shí)時(shí)計(jì)算和顯示產(chǎn)品價(jià)值的能力。

例如，智能照明系統(tǒng)帶來的價(jià)值，在于它可以為用戶節(jié)省電力（從而節(jié)省費(fèi)用）。（來源物聯(lián)之家網(wǎng)）由于系統(tǒng)始終處于網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)，并且隨時(shí)可報(bào)告當(dāng)前的功耗統(tǒng)計(jì)信息，因此我們始終可以計(jì)算節(jié)省了多少電量。

也因此，我們通過在用戶界面為用戶顯示節(jié)省的電量——向用戶證明產(chǎn)品的價(jià)值。

▲允許用戶與系統(tǒng)進(jìn)行交互

用戶界面的第二個(gè)目的是允許用戶與系統(tǒng)進(jìn)行交互。

用戶交互僅僅是次要目的，而不是主要目的，這聽起來很奇怪。這是因?yàn)槲覀冋跇?gòu)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(yàn)證業(yè)務(wù)案例，而最終產(chǎn)品的目的是為用戶帶來價(jià)值。

在用戶界面中，用戶應(yīng)該能夠看到系統(tǒng)生成的數(shù)據(jù)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認(rèn)為最重要的，因?yàn)樗赡芘c我們最初的設(shè)想有所不同。

二、硬件

硬件是我們?cè)偷囊徊糠?，大多?shù)人在考慮物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品時(shí)都會(huì)想到它。

我們需要硬件來接觸物理世界。硬件包含一個(gè)或多個(gè)測(cè)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，這通常是通過無線網(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（相當(dāng)）不錯(cuò)。

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(shè)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(tǒng)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?yàn)樗鼘?duì)用戶和客戶（如用戶界面）不可見，并且不像硬件設(shè)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(duì)業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行編碼的地方。

后端不僅在數(shù)據(jù)庫中收集數(shù)據(jù)，而且還決定操作。

以辦公室工位使用情況跟蹤系統(tǒng)為例。跟蹤系統(tǒng)由一組附著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界面和一個(gè)收集數(shù)據(jù)并計(jì)算數(shù)據(jù)的后端軟件組成。沒有后端，系統(tǒng)將無法完成工作。

后端軟件通常在云中運(yùn)行。

四、連接性

連接性是連接硬件與后端以及后端與用戶界面的紐帶。

連接性通常分為兩部分：用戶—后端連接和設(shè)備—后端連接。用戶—后端連接幾乎總是使用常規(guī)的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議來完成，通常使用REST API。對(duì)于設(shè)備—后端連接，有幾個(gè)技術(shù)選項(xiàng)：

▲與IPv6（6lowpan、Thread）或WiFi的連接

▲通過用戶的智能手機(jī)進(jìn)行連接（藍(lán)牙）

▲通過集線器進(jìn)行連接（ZigBee）

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

我們?cè)诠ぷ髦兄饕褂肐Pv6，因?yàn)樗峁┝遂`活的互聯(lián)網(wǎng)接入、接入點(diǎn)的低復(fù)雜性、不依賴任何第三方基礎(chǔ)設(shè)施，同時(shí)可以延長(zhǎng)電池的使用壽命。每個(gè)設(shè)備與Wi-Fi的連接都提供了類似的靈活性，但網(wǎng)絡(luò)范圍有限。

通過用戶智能手機(jī)進(jìn)行連接對(duì)于健身跟蹤器等特定應(yīng)用非常有用，但不適用于大規(guī)模安裝或遠(yuǎn)程使用。

低功耗廣域網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用范圍非常廣，但只能支持每天幾個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)速率，并且通常依賴第三方基礎(chǔ)設(shè)施來運(yùn)行，這些基礎(chǔ)設(shè)施的覆蓋范圍可能不穩(wěn)定，或者總是不可用。

對(duì)于原型來說，連接機(jī)制的選擇并不是很重要，因?yàn)樵偷哪康氖峭ㄟ^目標(biāo)用戶來驗(yàn)證業(yè)務(wù)案例，并且通常可以通過多種連接方式來實(shí)現(xiàn)。（來源物聯(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型，例如遠(yuǎn)程和/或非常大規(guī)模的部署，在這種情況下，必須從一開始就考慮周全。

總結(jié)

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

因?yàn)樵偷哪康氖球?yàn)證業(yè)務(wù)案例，所以過程中的某些決策與最終產(chǎn)品的決策不同。例如，用戶界面的主要目的不是讓用戶與系統(tǒng)交互，而是向用戶證明其價(jià)值。因此在設(shè)計(jì)和制作原型時(shí)必須考慮到這一點(diǎn)。

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