軟件是物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)套件的關(guān)鍵差異化因素

現(xiàn)成的開發(fā)套件已成為許多物聯(lián)網(wǎng) （IoT） 開發(fā)人員的基石，因?yàn)樗鼈兗傻挠布?、軟件和連接性為希望快速、廉價(jià)地設(shè)計(jì)連接產(chǎn)品的工程師提供了平臺。然而，盡管這些套件旨在提供一個(gè)先機(jī)，讓設(shè)計(jì)人員能夠?qū)Ｗ⒂谠鲋倒δ?，但考慮到開源軟件、軟件許可和產(chǎn)品差異化的長期后果，選擇開發(fā)套件對于物聯(lián)網(wǎng)的成功至關(guān)重要產(chǎn)品，其影響涵蓋從初始開發(fā)到產(chǎn)品發(fā)布、市場采用和生命周期維護(hù)。

物聯(lián)網(wǎng) （IoT） 市場提供了前所未有的機(jī)遇。僅數(shù)字就令人震驚。Gartner Inc. 的分析師估計(jì)，到 2015 年底，將有 49 億臺聯(lián)網(wǎng)設(shè)備投入使用，比 2014 年增長 30%。五年后，他們預(yù)計(jì)這一數(shù)字將增加到 250 億臺。到那時(shí)，Gartner 分析師預(yù)計(jì)，每年將有 100 億臺聯(lián)網(wǎng)設(shè)備（不包括個(gè)人電腦、智能手機(jī)和平板電腦）進(jìn)入 IDC 研究人員預(yù)測價(jià)值超過 7 萬億美元的市場。

但是，其中許多設(shè)備將基于以前未連接的產(chǎn)品設(shè)計(jì)（家用電器、樓宇自動(dòng)化設(shè)備等）。這將對將它們設(shè)計(jì)為連接設(shè)備的工程團(tuán)隊(duì)提出挑戰(zhàn)，因?yàn)樗麄儗⒗酶鞣N技術(shù)（有線和無線連接、安全、云等），這將增加設(shè)計(jì)的整體復(fù)雜性。更重要的是，許多構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的嵌入式開發(fā)人員沒有使用這些技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)。通過增加團(tuán)隊(duì)人數(shù)來增加必要的專業(yè)知識或花費(fèi)必要的時(shí)間來培訓(xùn)現(xiàn)有的工程資源并不是大多數(shù)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)都可以選擇的。然而，如果這些新產(chǎn)品要在市場上取得成功，就必須快速且經(jīng)濟(jì)高效地開發(fā)這些產(chǎn)品。

為了縮短上市時(shí)間，提供微控制器、傳感器、模擬采集和低功耗無線解決方案的嵌入式硬件供應(yīng)商已經(jīng)為其客戶創(chuàng)建了新的開發(fā)套件。這些套件通常將目標(biāo)硬件與軟件（RTOS、堆棧和中間件）捆綁在一起，這些軟件通常來自多個(gè)供應(yīng)商。這些套件已成為幫助開發(fā)嵌入式解決方案的工具（圖 1）。

圖 1：為連接和用戶界面提供充足硬件支持的開發(fā)套件能夠使用和開發(fā)完整的軟件包，作為嵌入式設(shè)計(jì)工作的工具帶來巨大價(jià)值。

傳統(tǒng)開發(fā)套件的三個(gè)軟件挫折

開發(fā)套件和設(shè)計(jì)示例對電子設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程有多重要？element14 Pty Ltd最近對電氣工程師進(jìn)行的一項(xiàng)全球調(diào)查顯示，五分之四的受訪者認(rèn)為開發(fā)套件已成為將設(shè)計(jì)推向最終產(chǎn)品階段的關(guān)鍵工具。其中，大多數(shù)在最終生產(chǎn)設(shè)計(jì)中使用全部或部分套件。此外，四分之三的受訪者認(rèn)為套件在推動(dòng)創(chuàng)新方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。然而，由于多種原因，傳統(tǒng)的開發(fā)套件模型并不適合物聯(lián)網(wǎng)市場。

首先，與大多數(shù)開發(fā)工具包捆綁在一起的軟件通常被打包為免費(fèi)或低成本的附加產(chǎn)品。雖然這最初可能會節(jié)省成本，但從長遠(yuǎn)來看，它實(shí)際上會在設(shè)計(jì)時(shí)間損失和可靠性降低方面成本更高。開發(fā)套件中包含的捆綁軟件可能已經(jīng)通過了最低限度的兼容性測試，并且通常沒有資格獲得正在進(jìn)行的升級或錯(cuò)誤修復(fù)。如果出現(xiàn)錯(cuò)誤或沖突，這可能會導(dǎo)致開發(fā)過程中出現(xiàn)問題。此外，不同軟件供應(yīng)商之間的支持能力可能有很大差異，產(chǎn)品和文檔質(zhì)量的不一致可能會導(dǎo)致產(chǎn)品開發(fā)出現(xiàn)不可接受的延遲。如果各種軟件組件和/或硬件之間出現(xiàn)兼容性問題，通常不清楚誰負(fù)責(zé)修復(fù)錯(cuò)誤——供應(yīng)商 A 或供應(yīng)商 B——而寶貴的時(shí)間被浪費(fèi)在試圖確定誰負(fù)責(zé)修復(fù)問題上。此外，許多錯(cuò)誤直到新產(chǎn)品投入使用后才會出現(xiàn)，通常是在部署后數(shù)月或數(shù)年。如果發(fā)生這種情況，負(fù)責(zé)的供應(yīng)商是否仍然在營業(yè)并能夠提供修復(fù)？如果一個(gè)錯(cuò)誤影響了多個(gè)客戶并且供應(yīng)商的支持資源不堪重負(fù)怎么辦？負(fù)責(zé)的供應(yīng)商是否仍在營業(yè)并能夠提供修復(fù)？如果一個(gè)錯(cuò)誤影響了多個(gè)客戶并且供應(yīng)商的支持資源不堪重負(fù)怎么辦？負(fù)責(zé)的供應(yīng)商是否仍在營業(yè)并能夠提供修復(fù)？如果一個(gè)錯(cuò)誤影響了多個(gè)客戶并且供應(yīng)商的支持資源不堪重負(fù)怎么辦？

二是產(chǎn)品差異化問題。許多嵌入式軟件平臺提供多種功能（連接性、用戶界面、圖形等）并支持各種軟件協(xié)議棧和中間件。使用該平臺的所有其他設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)都可以使用這些功能，因此它們本身并沒有提供任何獨(dú)特的附加值，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可以利用這些附加值將其產(chǎn)品與競爭對手區(qū)分開來。

許可是第三個(gè)考慮因素。在構(gòu)建原型時(shí)，與開發(fā)工具包捆綁在一起的軟件通常是免費(fèi)的，但當(dāng)該原型投入生產(chǎn)時(shí)，軟件許可費(fèi)用就變得很有必要，而且通常會在前期和產(chǎn)品生命周期內(nèi)增加大量投資。一些開發(fā)人員可能會爭辯說，這個(gè)問題的答案是完全避免許可費(fèi)用并探索開源軟件替代方案。這是一種解決方案，但開源軟件通常具有隱藏成本。例如，開源軟件的錯(cuò)誤或兼容性問題仍然需要修復(fù)，大多數(shù)供應(yīng)商將無法等待開源社區(qū)解決問題。他們要么需要從第三方購買支持，要么自己開發(fā)修復(fù)程序。從長遠(yuǎn)來看，

產(chǎn)品化之路

看看上面描述的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，很明顯，圍繞軟件和硬件配置、調(diào)試和測試的大部分工作都需要由供應(yīng)商預(yù)先完成。這將使物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員能夠?qū)⒏俚臅r(shí)間集中在簡單地讓設(shè)備運(yùn)行（發(fā)送第一個(gè)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包或在彩色顯示器上顯示第一個(gè)動(dòng)畫小部件）上，而將更多時(shí)間集中在最終產(chǎn)品的差異化上，這最終將使他們的產(chǎn)品在市場上取得成功。做到這一點(diǎn)的方法是通過使用完全集成物聯(lián)網(wǎng)平臺的軟件和硬件的開發(fā)套件，已經(jīng)過全面測試并符合書面操作和兼容性規(guī)范，提供對軟件更新和錯(cuò)誤修復(fù)的持續(xù)訪問，并提供詳細(xì)但易于瀏覽的技術(shù)文檔。

審核編輯：郭婷