經(jīng)驗(yàn)案例

物聯(lián)網(wǎng)傳感器和軟件平臺(tái)在協(xié)議技術(shù)堆棧中協(xié)同工作

物聯(lián)網(wǎng)硬件是完整物聯(lián)網(wǎng)解決方案的關(guān)鍵組成部分。了解智能設(shè)備如何獲取，處理數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆啤Ｓ布Q策會(huì)影響您的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的成本，用戶體驗(yàn)，應(yīng)用程序功能等。但只有大約20％的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品經(jīng)理具有管理硬件的經(jīng)驗(yàn)。在這篇文章中，我揭開了物聯(lián)網(wǎng)硬件的神秘面紗，幫助您了解智能設(shè)備如何獲取，處理數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆?。在調(diào)查了數(shù)百名跨行業(yè)和背景的產(chǎn)品經(jīng)理之后，我發(fā)現(xiàn)只有大約20％在物聯(lián)網(wǎng)工作的PM擁有硬件經(jīng)驗(yàn)。相比之下，超過76％的人熟悉管理軟件產(chǎn)品。但在物聯(lián)網(wǎng)中，硬件和軟件在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)堆棧中協(xié)同工作。管理硬件產(chǎn)品需要與管理軟件完全不同的技能。這就是為什么建立物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品對(duì)于新的甚至是經(jīng)驗(yàn)豐富的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品經(jīng)理來說非常艱巨的原因之一。如果您是來自軟件背景的IoT PM，請(qǐng)花一點(diǎn)時(shí)間用自己的信息來處理這篇文章中的信息。下次與硬件工程部門交談或遇到與硬件相關(guān)的挑戰(zhàn)時(shí)，您會(huì)很高興。
基于我的物聯(lián)網(wǎng)決策框架，硬件是技術(shù)決策領(lǐng)域的一部分。因此，你在這里：為什么我需要了解物聯(lián)網(wǎng)硬件？工程不做出這些決定嗎？是的，工程師負(fù)責(zé)研究，提議和執(zhí)行產(chǎn)品的硬件選擇。但是，產(chǎn)品經(jīng)理必須參與并指導(dǎo)工程師滿足產(chǎn)品需求，以便他們選擇最佳解決方案。畢竟，硬件決策可能會(huì)影響產(chǎn)品的成本，用戶體驗(yàn)，應(yīng)用程序功能等。您越了解硬件的工作原理，細(xì)微差別和命名，您就越有能力與您的工程團(tuán)隊(duì)進(jìn)行智能對(duì)話。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備硬件的4個(gè)構(gòu)建模塊由于IoT應(yīng)用程序與物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)家一樣多，因此無法概括硬件架構(gòu)。但無論應(yīng)用程序如何，所有物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都有一些共性或“構(gòu)建塊”，如下所示：

構(gòu)建模塊1：事物
我將“thing”定義為您要控制或監(jiān)控的資產(chǎn)。在許多物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品中，“東西”完全集成到智能設(shè)備中。例如，考慮智能水泵或自動(dòng)駕駛汽車等產(chǎn)品。這些產(chǎn)品控制和監(jiān)控自己。在這種情況下，您的產(chǎn)品在一個(gè)包中包含所有四個(gè)構(gòu)建塊，但是還有許多其他應(yīng)用程序，其中“東西”獨(dú)立作為“啞”設(shè)備，并且單獨(dú)的產(chǎn)品連接到它以使其成為智能設(shè)備。在這種情況下，您的產(chǎn)品僅包含以下藍(lán)色的三個(gè)模塊。這在公司擁有現(xiàn)有資產(chǎn)的工業(yè)應(yīng)用中非常普遍，他們希望通過將它們連接到云來使其“智能”。一些例子包括風(fēng)力渦輪機(jī)，噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，輸送帶等。我指出這種差異的原因是讓你意識(shí)到你可以選擇不同的商業(yè)模式。您的公司可以決定從一開始就構(gòu)建智能的全新設(shè)備，或者您可以決定您的價(jià)值主張是提供一種方法將現(xiàn)有的東西變成智能的東西，打開所謂的“棕色機(jī)會(huì)”的大門。上面的大多數(shù)例子都是B2B產(chǎn)品，但B2C產(chǎn)品呢？在消費(fèi)產(chǎn)品領(lǐng)域，許多物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品僅包括上面藍(lán)色的三個(gè)模塊。那是因?yàn)樗麄儽O(jiān)控的“事物”通常是人或家庭的環(huán)境。想想FitBit或Nest恒溫器。
構(gòu)建模塊2：數(shù)據(jù)采集模塊
數(shù)據(jù)采集模塊側(cè)重于從“物體”獲取物理信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為可由計(jì)算機(jī)操縱的數(shù)字信號(hào)。這是硬件組件，包括所有傳感器采集真實(shí)信號(hào)，如溫度，運(yùn)動(dòng)，光線，振動(dòng)等。您需要的傳感器類型和數(shù)量取決于您的應(yīng)用。
數(shù)據(jù)采集模塊包括多個(gè)傳感器。它還包括將傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換為DTU數(shù)字信息以供計(jì)算機(jī)使用的必要硬件。這包括信號(hào)調(diào)理，模數(shù)轉(zhuǎn)換，縮放和解釋。對(duì)于數(shù)據(jù)采集模塊，需要關(guān)注的重要考慮因素是：
我需要測(cè)量哪些物理信號(hào)？（即我需要什么類型的傳感器）
我需要多少種類型的傳感器？
我應(yīng)該多快測(cè)量真實(shí)世界的信號(hào)？（即采樣率）
我的測(cè)量需要多少準(zhǔn)確度？（即傳感器分辨率）
這些問題的答案將告知您的4G數(shù)據(jù)采集模塊的要求，并讓您了解您的設(shè)備將產(chǎn)生多少數(shù)據(jù)。在即將發(fā)布的文章中，我將詳細(xì)介紹傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的工作原理。
構(gòu)建塊3：數(shù)據(jù)處理模塊
設(shè)備的第三個(gè)構(gòu)建塊是數(shù)據(jù)處理模塊。這是處理數(shù)據(jù)，執(zhí)行本地分析，在本地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)以及在邊緣執(zhí)行任何其他計(jì)算操作的“計(jì)算機(jī)”。
您無需成為計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)方面的專家就可以與您的工程團(tuán)隊(duì)就此模塊進(jìn)行可靠的對(duì)話。您的角色應(yīng)該是了解產(chǎn)品的總體目標(biāo)，并提出正確的問題，以指導(dǎo)您的團(tuán)隊(duì)做出正確的決策。要關(guān)注的兩個(gè)最重要的考慮因素是：
處理能力（即您將在邊緣處理多少處理？）
本地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)量（即硬盤大小 - 您需要在邊緣存儲(chǔ)多少數(shù)據(jù)？）
您和您的團(tuán)隊(duì)做出的決定將與性能，功能，成本，設(shè)備尺寸，使用壽命等直接相關(guān)。讓我們更詳細(xì)地討論每個(gè)問題。
你需要多少處理能力？
要確定設(shè)備需要多少處理能力，您應(yīng)該首先了解設(shè)備需要執(zhí)行的所有不同任務(wù)。
影響您決定的項(xiàng)目包括：
你需要讀幾個(gè)傳感器？（更多傳感器需要更多處理能力。）
你需要進(jìn)行實(shí)時(shí)控制嗎？（這肯定會(huì)增加所需的處理能力。）
您的應(yīng)用程序是否需要在邊緣執(zhí)行分析？（這也會(huì)增加所需的處理能力。）
您是否有足夠的處理能力來支持未來的軟件升級(jí)/發(fā)布？（您新的和改進(jìn)的軟件升級(jí)可能需要更多的處理能力。）
您的設(shè)備有哪些尺寸限制？（例如，F(xiàn)itbit只有很大的空間，限制了計(jì)算機(jī)的尺寸和處理能力。）
您需要多少本地存儲(chǔ)空間？
您需要的本地存儲(chǔ)量取決于您的數(shù)據(jù)保留策略。一旦定義了需要獲取的數(shù)據(jù)量，發(fā)送到云的頻率和數(shù)量，就可以計(jì)算出作為臨時(shí)存儲(chǔ)器進(jìn)行計(jì)算所需的本地存儲(chǔ)量，或者作為緩沖區(qū)你失去了與云的聯(lián)系。如果您的產(chǎn)品需要脫機(jī)工作，您需要定義在沒有連接的情況下運(yùn)行多長(zhǎng)時(shí)間，因此需要在本地存儲(chǔ)多少數(shù)據(jù)。某些應(yīng)用程序不需要中斷數(shù)據(jù)，因?yàn)镃loud Analytics無法處理數(shù)據(jù)差距，或者因?yàn)槟c客戶達(dá)成了數(shù)據(jù)連續(xù)性的法律協(xié)議。

構(gòu)建模塊4：通信模塊
設(shè)備硬件的最后一個(gè)構(gòu)建塊是通信模塊。這是可以與您的云平臺(tái)以及本地或云中的第三方系統(tǒng)進(jìn)行通信的電路。該模塊可以包括通信端口，例如USB，串口（232/485），CAN或Modbus，僅舉幾個(gè)例子。它還可能包括用于無線通信的無線電技術(shù)，如gprs dtu，Wi-Fi，LoRa，ZigBee，4G蜂窩路由器等。通信模塊可以與其他模塊包含在同一設(shè)備中，也可以是專門用于通信的獨(dú)立設(shè)備。這種方法通常被稱為“網(wǎng)關(guān)架構(gòu)”。例如，如果房間中有三個(gè)傳感器需要將數(shù)據(jù)發(fā)送到云，則可能會(huì)將這些傳感器連接到同一房間中的單個(gè)網(wǎng)關(guān)，并且網(wǎng)關(guān)會(huì)合并這些數(shù)據(jù)并將其發(fā)送到云。這樣，您只需要一個(gè)通信模塊，而不是三個(gè)。作為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品經(jīng)理，您無需成為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)堆棧所有領(lǐng)域的專家。但是，您需要對(duì)主要組件以及端到端物聯(lián)網(wǎng)解決方案的組合方式有充分的了解。

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