物聯網 (IoT) 將實現萬物互連，有人說它正在形成，也有說它已經出現。無論如何，了解什么是物聯網以及它產生的原因都意義重大。物聯網牽涉到如何連接東西（非人類）到互聯網。這些東西使用或涉及數據，而這些數據是較大系統的一部分并且必須被正確測量。數據經由一個聯網的小型嵌入式系統測量，其中一些嵌入式系統外形僅像郵票般大小。

這些帶聯網功能的嵌入式系統，屬于不帶人機界面的微控制器設備。這些系統使用傳感器或其它檢測機制來收集數據，這些數據對于更大型的系統價值巨大。這些數據通過互聯網發送到大型計算機上。計算機收集、分析數據，并將之存儲在內存中，而且經常根據這些數據的分析結果做出一些實時系統決策。

如同任何嵌入式系統項目，首先第一步是選擇合適的開發套件。要選擇合適的開發套件，應先了解物聯網項目的需求。一般情況下，存在以下三種類型的物聯網開發項目：

云連接。此類項目可以是遍布全球的巨型系統網絡，所有設備都連接到云基礎設施。這種云基礎設施可以包括一個或多個服務器，來運行分析并處理所收集數據的服務器應用程序。

本地聯網。一些小型嵌入式系統是更大系統的遠程傳感器，往往位于企業內部網。

網關。此類項目是將傳統應用連接到互聯網的系統。

云連接開發套件

此類應用可以展示IoT與傳統嵌入式系統最顯著的差異。“云”是被配置為提供存儲和服務功能的Web服務器。物聯網節點連接到云服務器，以發送甚至接收數據和指令。云服務器上運行一個或多個軟件應用程序，可以做很多事情，包括收集和存儲信息以備隨后復查，做近乎實時的決策以及發送指令到聯網的IoT節點。

從零開始創建云連接物聯網項目可能會很耗時間。開發人員需要建立云服務器的硬件和軟件環境，同時為物聯網節點和云服務器編寫驅動程序和應用程序代碼，然后調試兩系統間的連接，最后再創建終端應用。為簡化該過程，云開發工具提供現成的連接生態系統，包括已測試的應用代碼，可以在不到一天的時間內建好工作原型。

英特爾目前有兩種開發板，可以支持云開發并作為終端使用設備。第一種是英特爾? Edison，主板很小，只有郵票大小。英特爾Edison（圖1）采用22nm的英特爾凌動? SoC，內置一個頻率為500MHz的雙核、雙線程CPU，以及一個100MHz的32位微控制器Quark。板載存儲器包括4GB閃存和1GB的RAM，同時支持WiFi和藍牙4.0連接。Edition通過英特爾IoT分析云服務器來提供WiFi器件到云的連接。這種云服務允許采集和分析物聯網數據，而無需創建定制云服務器。總之，英特爾為開發人員提供云服務器，這本身就是一個云開發工具。英特爾還研制了Arduino?開發環境，可以連接到Edison以使用編程和調試功能。

英特爾Galileo 2代是一個更大、更復雜的Arduino認證板。Galileo 2由一個400MHz的32位英特爾Quark? X1000片上系統 (SoC) 驅動。互聯網連接由10/100以太網提供，另外還支持其它一系列通用嵌入式連接選項，比如SPI和UART。開發人員也可將Galileo 2連接到英特爾物聯網分析云服務器，執行比Edison更復雜的任務。

英特爾Edison和英特爾Galileo 2開發套件展示了基本的云開發環境。開發人員可以給這些板編程以從環境中收集數據，然后將這些數據通過互聯網發送并和云服務器進行互動。

更進一步，Microchip有一個簡便的云開發平臺，提供與亞馬遜彈性計算云 (EC2) 的連接。不僅Microchip的開發平臺可以將數據發送到亞馬遜的EC2， EC2甚至也可以發送數據來控制Microchip的開發平臺。這也為開發環境增加了另一層復雜度，可以演示無需人工干預前提下的云服務器如何控制物聯網節點。

本地聯網的物聯網開發套件

本地聯網的物聯網節點可能不支持WiFi或以太網等TCP/ IP連接協議。這種系統可能使用非互聯網協議 (IP) 網絡，比如ZigBee?或藍牙，就像Texas Instruments (TI) CC2650STK SimpleLink藍牙智能SensorTag物聯網套件。該套件包含10個環境傳感器，可以檢測溫度、加速度、環境亮度等等。TI SensorTag物聯網套件使用藍牙連接到Android或iOS移動應用。這些移動應用可以監控并顯示傳感器讀數，以圖表方式提供基本數據分析，甚至打開或者關閉SensorTag傳感器。

Silicon Labs Sensor Puck提供了類似功能。Sensor Puck測量環境光、紫外線指數、環境溫度和濕度，所有這些數據都可以通過低功耗藍牙 (BLE) 發送到安裝了Sensor Puck 的iOS 或Android應用的移動設備上。Sensor Puck支持BLE廣播模式，允許單個移動設備從多個Puck收集數據并顯示。有經驗的移動開發人員可以編寫代碼來分析這些數據，并得出有意義的結論。

物聯網網關開發套件

物聯網網關從不支持互聯網連接的設備中獲取數據，然后將這些數據通過WiFi或以太網發送到別的地方。ZigBee是一種流行的無線網狀網絡標準，它不支持TCP / IP協議，因此不能分配IP地址。DIGI XBee ZigBee云套件提供ZigBee到以太網和WiFi的網關轉換。這節省了將ZigBee數據轉換成TCP / IP數據包所需要的時間和代碼開發成本。一旦連接到互聯網，XBee云套件就會連接Digi贊助的設備云帳號。然后，開發人員可借助任何瀏覽器訪問在線云控制面板并與XBee云套件進行交互。

對于復雜的高端網關應用開發，英特爾提供了DK300系列網關解決方案。DK300套件支持通過2G/3G/4G蜂窩、10/100/1000以太網和WiFi網絡連接進行網關開發。開發數據可以被收集并通過藍牙、USB、串行端口、ZigBee等發送到互聯網。

結論

對大多數開發人員而言，從零開始創建可聯網的物聯網系統需要掌握許多不同的技術，包括有線和無線聯網、嵌入式代碼開發和設備驅動程序開發。雖然許多有經驗的開發人員可能已經熟悉了這些技術，但更多技能，如編寫移動設備應用程序和云代碼開發是相對較新的技能。新的物聯網開發套件提供了硬件、軟件、固件和集成工具，可以縮短產品上市時間，同時也能培養開發人員對這些新技術的掌握程度。

審核編輯：郭婷