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

“計(jì)算的民主化”聽起來像是一個(gè)書呆子的口號(hào)，但這是一場(chǎng)醞釀已久的革命。通過打破傳統(tǒng)上劃分硬件和軟件學(xué)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(shì)之一——物聯(lián)網(wǎng)——的出現(xiàn)，民主化運(yùn)動(dòng)最近加快了步伐。

然而，如果物聯(lián)網(wǎng)準(zhǔn)備為技術(shù)受眾帶來更多機(jī)會(huì)，那么它的工作流程將需要簡(jiǎn)化并更好地利用模塊化組件來解決物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)帶來的非常現(xiàn)實(shí)的技術(shù)挑戰(zhàn)，從軟件設(shè)計(jì)和傳感器網(wǎng)絡(luò)到云-登機(jī)。開發(fā)套件、單板計(jì)算機(jī) （SBC） 以及 Raspberry Pi 和 Arduino 等原型平臺(tái)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(jì)。

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(gè)支持性的專業(yè)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，可以幫助從初學(xué)者到“日常開發(fā)者，由創(chuàng)客”的每個(gè)人。夜”通過物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)獲得成功。

物聯(lián)網(wǎng)的機(jī)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(duì)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(yù)測(cè)，到 2020 年將有 500 億個(gè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器到位，到 2030 年將有超過 2000 億個(gè)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(yù)測(cè)，到今年年底，50% 的物聯(lián)網(wǎng)解決方案將來自成立時(shí)間不到三年的初創(chuàng)公司。Gartner 還預(yù)測(cè)，制造商和初創(chuàng)公司，而不是主要的消費(fèi)品公司或企業(yè)，將通過創(chuàng)建在市場(chǎng)上獲得更大認(rèn)可的利基應(yīng)用程序來推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的接受、使用和增長(zhǎng)。

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

因此，對(duì)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(tái)通常不是最好的方法。將硬件、軟件和無(wú)線技術(shù)與云訪問相集成是復(fù)雜的，并且可能是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程，成本更高，上市時(shí)間延遲。這就是開源開發(fā)板發(fā)揮作用的地方。

供應(yīng)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(yīng)商的低成本、開源電子平臺(tái)和 SBC，將強(qiáng)大的設(shè)計(jì)工具更快地交付給更多的設(shè)計(jì)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(tái)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(xí)慣于開發(fā)用于系統(tǒng)開發(fā)的硬件，在基本的裸機(jī)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(tái)，許多人就會(huì)擔(dān)心電路板短路或損壞的可能性。Raspberry Pi 和 BeagleBoard 等平臺(tái)將這兩個(gè)陣營(yíng)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(tái)上進(jìn)行更高級(jí)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(jì)算。

供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)還提供了一個(gè)技術(shù)建議和支持社區(qū)——毫無(wú)疑問，這太微不足道了——有機(jī)會(huì)向同行和專業(yè)人士學(xué)習(xí)。社區(qū)論壇以及網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)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(gè)見面的空間，并了解有關(guān)通過開源硬件和軟件產(chǎn)品實(shí)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(jì)時(shí)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(jì)中的負(fù)擔(dān)。隨著供應(yīng)商開始發(fā)展開箱即用的體驗(yàn)，不僅包括基本平臺(tái)，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(jì)的等價(jià)物。

對(duì)于準(zhǔn)備將其設(shè)計(jì)工業(yè)化并將其投入生產(chǎn)的設(shè)計(jì)師，頂級(jí)供應(yīng)商還提供可制造性設(shè)計(jì)和制造服務(wù)，以幫助即使是最小的公司也實(shí)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(shí)。開源開發(fā)工具包和其他原型平臺(tái)正在證明是物聯(lián)網(wǎng)供應(yīng)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(jì)和構(gòu)建成功的物聯(lián)網(wǎng)解決方案的基礎(chǔ)。

這些平臺(tái)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(chǎng)。由于開源技術(shù)和供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)提供對(duì)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(shí)、小批量制造和物聯(lián)網(wǎng)齊頭并進(jìn)，促進(jìn)了大型、動(dòng)態(tài)和快速增長(zhǎng)市場(chǎng)的快速開發(fā)和原型設(shè)計(jì)。

審核編輯：郭婷