什么是物(wù)联网原型

2019-12-03

　　原型是构建物(wù)联网产品的第一步，也是至关重要的一步。

　　构建物(wù)联网产品原型的目的有(yǒu)很(hěn)多(duō)：与目标受众一起测试概念，检查技术需求是否符合您的期望，并最终验证您的业務(wù)案例。

　　但是物(wù)联网原型应该是什么样子，您应该从中期待什么?本文(wén)总结了我们在物(wù)联网原型设计和底层模块构建方面的经验。

　　物(wù)联网原型包括：

　　▲用(yòng)户界面，如智能(néng)手机应用(yòng)程序或web前端

　　▲硬件

　　▲后端软件，实现业務(wù)逻辑

　　▲连接性

　　一、用(yòng)户界面

　　用(yòng)户界面就是用(yòng)户所看到的。这通常以Web前端或智能(néng)手机应用(yòng)程序的形式出现。

　　在物(wù)联网世界里，这部分(fēn)经常被忽视，因為(wèi)人们通常更喜欢深入了解硬件设备或网络连接方面的细节。

　　不能(néng)忽视用(yòng)户界面，因為(wèi)用(yòng)户界面是人们在查看产品时会首先看到的东西，所以让它看起来很(hěn)好无疑是值得的。

　　对于物(wù)联网原型，用(yòng)户界面应该做两件事:

　　1、向用(yòng)户证明产品的价值

　　2、允许用(yòng)户与系统进行交互

　　▲向用(yòng)户证明价值

　　用(yòng)户界面的主要目的是向用(yòng)户证明产品的价值。

　　这利用(yòng)了物(wù)联网的一个关键杀手级功能(néng)：实时计算和显示产品价值的能(néng)力。

　　例如，智能(néng)照明系统带来的价值，在于它可(kě)以為(wèi)用(yòng)户节省電(diàn)力(从而节省费用(yòng))。(来源物(wù)联之家网)由于系统始终处于网络连接状态，并且随时可(kě)报告当前的功耗统计信息，因此我们始终可(kě)以计算节省了多(duō)少電(diàn)量。

　　也因此，我们通过在用(yòng)户界面為(wèi)用(yòng)户显示节省的電(diàn)量——向用(yòng)户证明产品的价值。

　　▲允许用(yòng)户与系统进行交互

　　用(yòng)户界面的第二个目的是允许用(yòng)户与系统进行交互。

　　用(yòng)户交互仅仅是次要目的，而不是主要目的，这听起来很(hěn)奇怪。这是因為(wèi)我们正在构建原型而不是最终产品，因此目的会略有(yǒu)不同。原型的目的是验证业務(wù)案例，而最终产品的目的是為(wèi)用(yòng)户带来价值。

　　在用(yòng)户界面中，用(yòng)户应该能(néng)够看到系统生成的数据并进行深入挖掘。作為(wèi)产品所有(yǒu)者，这让我们能(néng)够研究什么才是用(yòng)户认為(wèi)最重要的，因為(wèi)它可(kě)能(néng)与我们最初的设想有(yǒu)所不同。

　　二、硬件

　　硬件是我们原型的一部分(fēn)，大多(duō)数人在考虑物(wù)联网产品时都会想到它。

　　我们需要硬件来接触物(wù)理(lǐ)世界。硬件包含一个或多(duō)个测量其物(wù)理(lǐ)环境的传感器，或影响同一环境中某些东西的致动器。

　　除了传感器或致动器之外，硬件还需要某种通信方式，这通常是通过无線(xiàn)网络连接。

　　但技术并不是唯一的要求：硬件还需要在任何使用(yòng)它的人手中看起来(相当)不错。

　　虽然我们不能(néng)指望在此阶段看到Apple风格的硬件，但是我们可(kě)以利用(yòng)3D打印的新(xīn)发展，将所有(yǒu)電(diàn)子设备和硬件封装在一个漂亮的外壳中。

　　三、后端

　　后端软件是系统的智能(néng)所在。

　　物(wù)联网原型的后端部分(fēn)常常被忽略，这是因為(wèi)它对用(yòng)户和客户(如用(yòng)户界面)不可(kě)见，并且不像硬件设备那样具有(yǒu)物(wù)理(lǐ)属性。但真正的神奇就发生在后端：这是对业務(wù)逻辑进行编码的地方。

　　后端不仅在数据库中收集数据，而且还决定操作。

　　以办公室工位使用(yòng)情况跟踪系统為(wèi)例。跟踪系统由一组附着在办公桌上的传感器、一个显示每张办公桌使用(yòng)情况的用(yòng)户界面和一个收集数据并计算数据的后端软件组成。没有(yǒu)后端，系统将无法完成工作。

　　后端软件通常在云中运行。

　　四、连接性

　　连接性是连接硬件与后端以及后端与用(yòng)户界面的纽带。

　　连接性通常分(fēn)為(wèi)两部分(fēn)：用(yòng)户—后端连接和设备—后端连接。用(yòng)户—后端连接几乎总是使用(yòng)常规的互联网协议来完成，通常使用(yòng)RESTAPI。对于设备—后端连接，有(yǒu)几个技术选项：

　　▲与IPv6(6lowpan、Thread)或WiFi的连接

　　▲通过用(yòng)户的智能(néng)手机进行连接(蓝牙)

　　▲通过集線(xiàn)器进行连接(ZigBee)

　　▲低功耗广域网(LPWAN)技术(LoRA、Sigfox)

　　我们在工作中主要使用(yòng)IPv6，因為(wèi)它提供了灵活的互联网接入、接入点的低复杂性、不依赖任何第三方基础设施，同时可(kě)以延長(cháng)電(diàn)池的使用(yòng)寿命。每个设备与Wi-Fi的连接都提供了类似的灵活性，但网络范围有(yǒu)限。

　　通过用(yòng)户智能(néng)手机进行连接对于健身跟踪器等特定应用(yòng)非常有(yǒu)用(yòng)，但不适用(yòng)于大规模安装或遠(yuǎn)程使用(yòng)。

　　低功耗广域网技术的应用(yòng)范围非常广，但只能(néng)支持每天几个字节的数据速率，并且通常依赖第三方基础设施来运行，这些基础设施的覆盖范围可(kě)能(néng)不稳定，或者总是不可(kě)用(yòng)。

　　对于原型来说，连接机制的选择并不是很(hěn)重要，因為(wèi)原型的目的是通过目标用(yòng)户来验证业務(wù)案例，并且通常可(kě)以通过多(duō)种连接方式来实现。(来源物(wù)联之家网)但是在某些情况下，业務(wù)案例取决于可(kě)用(yòng)的特定连接类型，例如遠(yuǎn)程和/或非常大规模的部署，在这种情况下，必须从一开始就考虑周全。

　　总结

　　每个成功的基于物(wù)联网的产品、系统或服務(wù)都需要原型化，以验证业務(wù)案例和技术选择。

　　因為(wèi)原型的目的是验证业務(wù)案例，所以过程中的某些决策与最终产品的决策不同。例如，用(yòng)户界面的主要目的不是让用(yòng)户与系统交互，而是向用(yòng)户证明其价值。因此在设计和制作原型时必须考虑到这一点。

　　在构建物(wù)联网原型时，无需在硬件和连接性方面做得太过深入——除非原型已经证明了业務(wù)案例。