通過開源開發(fā)板和社區(qū)實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計的民主化

物聯(lián)網(wǎng) （IoT） 是世界經(jīng)濟論壇認定的第四次工業(yè)革命的核心，這是一場結(jié)合物理、數(shù)字和生物世界的經(jīng)濟、技術(shù)和文化變革。它由無處不在的連接、大數(shù)據(jù)、分析和云等技術(shù)驅(qū)動。

“計算的民主化”聽起來像是一個書呆子的口號，但這是一場醞釀已久的革命。通過打破傳統(tǒng)上劃分硬件和軟件學科的壁壘，隨著新技術(shù)的出現(xiàn)和圍繞近年來最熱門的技術(shù)趨勢之一——物聯(lián)網(wǎng)——的出現(xiàn)，民主化運動最近加快了步伐。

然而，如果物聯(lián)網(wǎng)準備為技術(shù)受眾帶來更多機會，那么它的工作流程將需要簡化并更好地利用模塊化組件來解決物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計所帶來的非常現(xiàn)實的技術(shù)挑戰(zhàn)，從軟件設(shè)計和傳感器網(wǎng)絡(luò)到云端-登機。開發(fā)套件、單板計算機 （SBC） 以及 Raspberry Pi 和 Arduino 等原型平臺是新一代開源、低成本且易于使用的硬件組件的一部分，這些硬件組件正在開啟物聯(lián)網(wǎng)解決方案的開發(fā)，更大的開發(fā)人員群體，并作為物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新的參考設(shè)計。

同樣重要的是，為支持開發(fā)工具包、SBC 和開源而發(fā)展起來的創(chuàng)客和黑客在線社區(qū)提供了一個支持性的專業(yè)知識網(wǎng)絡(luò)，可以幫助從初學者到“日常開發(fā)者，由創(chuàng)客”的每個人。夜”通過物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計獲得成功。

物聯(lián)網(wǎng)的機遇與挑戰(zhàn)

在不久的將來，物聯(lián)網(wǎng)的傳感器和智能設(shè)備網(wǎng)絡(luò)將連接我們環(huán)境的幾乎所有方面：我們的家庭、物理對象、工業(yè)工作流程、交通和通信系統(tǒng)、服裝和人體，使它們能夠連接和交換數(shù)據(jù)。研究公司IDC預測，到 2020 年將有 500 億個物聯(lián)網(wǎng)傳感器到位，到 2030 年將有超過 2000 億個聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

物聯(lián)網(wǎng)還具有使硬件和軟件工程民主化的潛力，將新一代的開發(fā)人員和創(chuàng)新者帶入科技行業(yè)。Gartner預測，到今年年底，50% 的物聯(lián)網(wǎng)解決方案將來自成立時間不到三年的初創(chuàng)公司。Gartner 還預測，制造商和初創(chuàng)公司，而不是主要的消費品公司或企業(yè)，將通過創(chuàng)建在市場上獲得更大認可的利基應用程序來推動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的接受、使用和增長。

然而，如果物聯(lián)網(wǎng)要推動工程的民主化，它的設(shè)計就需要簡單得多。眾所周知，物聯(lián)網(wǎng)解決方案的構(gòu)建復雜且具有挑戰(zhàn)性，因為開發(fā)完整的端到端物聯(lián)網(wǎng)平臺需要了解多個技術(shù)領(lǐng)域，包括集成和管理傳感器、電源管理、處理器、無線網(wǎng)絡(luò)連接、安全、嵌入式軟件、數(shù)據(jù)分析和云平臺。很少有制造商或小型初創(chuàng)公司具備將此類復雜產(chǎn)品推向市場所需的內(nèi)部專業(yè)知識。

因此，對于大多數(shù)創(chuàng)新者來說，從頭開始構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)平臺通常不是最好的方法。將硬件、軟件和無線技術(shù)與云訪問相集成是復雜的，并且可能是一個漫長的過程，成本更高，上市時間延遲。這就是開源開發(fā)板發(fā)揮作用的地方。

供應商網(wǎng)絡(luò)加速發(fā)展，提供支持

初創(chuàng)公司、企業(yè)家和制造商能夠利用來自 Newark element14 等供應商的低成本、開源電子平臺和 SBC，將強大的設(shè)計工具更快地交付給更多的設(shè)計師，使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更容易被所有人使用和訪問類型。

這些開發(fā)平臺還有助于彌合工程師和編碼人員之間的技術(shù)鴻溝。工程師傳統(tǒng)上習慣于為系統(tǒng)開發(fā)開發(fā)硬件，在基本的裸機環(huán)境中使用（最多）基于 C 的編程。另一方面，軟件工程師幾乎完全專注于為操作系統(tǒng) （OS） 編寫代碼，但一旦他們看到連接了電線的硬件平臺，許多人就會擔心電路板短路或損壞的可能性。Raspberry Pi 和 BeagleBoard 等平臺將這兩個陣營結(jié)合在一起，硬件工程師可以在具有集成操作系統(tǒng)的平臺上進行更高級別的編程，而軟件編碼人員現(xiàn)在擁有一種低成本的工具，可以更好地理解物理計算。

供應商網(wǎng)絡(luò)還提供了一個技術(shù)建議和支持社區(qū)——毫無疑問，這太微不足道了——有機會向同行和專業(yè)人士學習。社區(qū)論壇以及網(wǎng)絡(luò)研討會和新電子產(chǎn)品“路試”等功能，為工程師和制造商提供了一個見面的空間，并了解有關(guān)通過開源硬件和軟件產(chǎn)品實施新技術(shù)和傳統(tǒng)技術(shù)的更多信息。

還提供專門的物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)套件，提供硬件、軟件、固件和集成工具以加快設(shè)計時間。重要的是，這些物聯(lián)網(wǎng)套件通常還包括傳感器部署組件和云訪問解決方案，以減輕將這些技術(shù)整合到功能設(shè)計中的負擔。隨著供應商開始發(fā)展開箱即用的體驗，不僅包括基本平臺，還包括基本的傳感器和云訪問功能，開發(fā)套件正迅速成為物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施參考設(shè)計的等價物。

對于準備將其設(shè)計工業(yè)化并將其投入生產(chǎn)的設(shè)計師，頂級供應商還提供可制造性設(shè)計和制造服務，以幫助即使是最小的公司也實現(xiàn)從制造商到原始設(shè)備制造商 （OEM） 的飛躍。

越小越好：更快、更敏捷、更快上市

物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)的民主化正在迅速成為現(xiàn)實。開源開發(fā)工具包和其他原型平臺正在證明是物聯(lián)網(wǎng)供應鏈平衡、加速創(chuàng)新和賦予任何有偉大想法和雄心的人設(shè)計和構(gòu)建成功的物聯(lián)網(wǎng)解決方案的基礎(chǔ)。

這些平臺有助于以前所未有的速度將物聯(lián)網(wǎng)解決方案推向市場。由于開源技術(shù)和供應商網(wǎng)絡(luò)提供對組件、套件和支持性在線社區(qū)的訪問，它們還為現(xiàn)有技術(shù)巨頭提供了顛覆性力量。

開發(fā)套件的興起、共享的開源專業(yè)知識、小批量制造和物聯(lián)網(wǎng)齊頭并進，促進了大型、動態(tài)和快速增長市場的快速開發(fā)和原型設(shè)計。

審核編輯：郭婷