经验案例

物联网传感器和软件平台在协议技术堆栈中协同工作

物联网硬件是完整物联网解决方案的关键组成部分。了解智能设备如何获取，处理数据并将数据传输到云。硬件决策会影响您的物联网产品的成本，用户体验，应用程序功能等。但只有大约20％的物联网产品经理具有管理硬件的经验。在这篇文章中，我揭开了物联网硬件的神秘面纱，帮助您了解智能设备如何获取，处理数据并将数据传输到云。在调查了数百名跨行业和背景的产品经理之后，我发现只有大约20％在物联网工作的PM拥有硬件经验。相比之下，超过76％的人熟悉管理软件产品。但在物联网中，硬件和软件在物联网技术堆栈中协同工作。管理硬件产品需要与管理软件完全不同的技能。这就是为什么建立物联网产品对于新的甚至是经验丰富的物联网产品经理来说非常艰巨的原因之一。如果您是来自软件背景的IoT PM，请花一点时间用自己的信息来处理这篇文章中的信息。下次与硬件工程部门交谈或遇到与硬件相关的挑战时，您会很高兴。
基于我的物联网决策框架，硬件是技术决策领域的一部分。因此，你在这里：为什么我需要了解物联网硬件？工程不做出这些决定吗？是的，工程师负责研究，提议和执行产品的硬件选择。但是，产品经理必须参与并指导工程师满足产品需求，以便他们选择最佳解决方案。毕竟，硬件决策可能会影响产品的成本，用户体验，应用程序功能等。您越了解硬件的工作原理，细微差别和命名，您就越有能力与您的工程团队进行智能对话。物联网设备硬件的4个构建模块由于IoT应用程序与物联网企业家一样多，因此无法概括硬件架构。但无论应用程序如何，所有物联网设备都有一些共性或“构建块”，如下所示：

构建模块1：事物
我将“thing”定义为您要控制或监控的资产。在许多物联网产品中，“东西”完全集成到智能设备中。例如，考虑智能水泵或自动驾驶汽车等产品。这些产品控制和监控自己。在这种情况下，您的产品在一个包中包含所有四个构建块，但是还有许多其他应用程序，其中“东西”独立作为“哑”设备，并且单独的产品连接到它以使其成为智能设备。在这种情况下，您的产品仅包含以下蓝色的三个模块。这在公司拥有现有资产的工业应用中非常普遍，他们希望通过将它们连接到云来使其“智能”。一些例子包括风力涡轮机，喷气发动机，输送带等。我指出这种差异的原因是让你意识到你可以选择不同的商业模式。您的公司可以决定从一开始就构建智能的全新设备，或者您可以决定您的价值主张是提供一种方法将现有的东西变成智能的东西，打开所谓的“棕色机会”的大门。上面的大多数例子都是B2B产品，但B2C产品呢？在消费产品领域，许多物联网产品仅包括上面蓝色的三个模块。那是因为他们监控的“事物”通常是人或家庭的环境。想想FitBit或Nest恒温器。
构建模块2：数据采集模块
数据采集模块侧重于从“物体”获取物理信号并将其转换为可由计算机操纵的数字信号。这是硬件组件，包括所有传感器采集真实信号，如温度，运动，光线，振动等。您需要的传感器类型和数量取决于您的应用。
数据采集模块包括多个传感器。它还包括将传感器信号转换为DTU数字信息以供计算机使用的必要硬件。这包括信号调理，模数转换，缩放和解释。对于数据采集模块，需要关注的重要考虑因素是：
我需要测量哪些物理信号？（即我需要什么类型的传感器）
我需要多少种类型的传感器？
我应该多快测量真实世界的信号？（即采样率）
我的测量需要多少准确度？（即传感器分辨率）
这些问题的答案将告知您的4G数据采集模块的要求，并让您了解您的设备将产生多少数据。在即将发布的文章中，我将详细介绍传感器在物联网中的工作原理。
构建块3：数据处理模块
设备的第三个构建块是数据处理模块。这是处理数据，执行本地分析，在本地存储数据以及在边缘执行任何其他计算操作的“计算机”。
您无需成为计算机体系结构方面的专家就可以与您的工程团队就此模块进行可靠的对话。您的角色应该是了解产品的总体目标，并提出正确的问题，以指导您的团队做出正确的决策。要关注的两个最重要的考虑因素是：
处理能力（即您将在边缘处理多少处理？）
本地数据存储量（即硬盘大小 - 您需要在边缘存储多少数据？）
您和您的团队做出的决定将与性能，功能，成本，设备尺寸，使用寿命等直接相关。让我们更详细地讨论每个问题。
你需要多少处理能力？
要确定设备需要多少处理能力，您应该首先了解设备需要执行的所有不同任务。
影响您决定的项目包括：
你需要读几个传感器？（更多传感器需要更多处理能力。）
你需要进行实时控制吗？（这肯定会增加所需的处理能力。）
您的应用程序是否需要在边缘执行分析？（这也会增加所需的处理能力。）
您是否有足够的处理能力来支持未来的软件升级/发布？（您新的和改进的软件升级可能需要更多的处理能力。）
您的设备有哪些尺寸限制？（例如，Fitbit只有很大的空间，限制了计算机的尺寸和处理能力。）
您需要多少本地存储空间？
您需要的本地存储量取决于您的数据保留策略。一旦定义了需要获取的数据量，发送到云的频率和数量，就可以计算出作为临时存储器进行计算所需的本地存储量，或者作为缓冲区你失去了与云的联系。如果您的产品需要脱机工作，您需要定义在没有连接的情况下运行多长时间，因此需要在本地存储多少数据。某些应用程序不需要中断数据，因为Cloud Analytics无法处理数据差距，或者因为您与客户达成了数据连续性的法律协议。

构建模块4：通信模块
设备硬件的最后一个构建块是通信模块。这是可以与您的云平台以及本地或云中的第三方系统进行通信的电路。该模块可以包括通信端口，例如USB，串口（232/485），CAN或Modbus，仅举几个例子。它还可能包括用于无线通信的无线电技术，如gprs dtu，Wi-Fi，LoRa，ZigBee，4G蜂窝路由器等。通信模块可以与其他模块包含在同一设备中，也可以是专门用于通信的独立设备。这种方法通常被称为“网关架构”。例如，如果房间中有三个传感器需要将数据发送到云，则可能会将这些传感器连接到同一房间中的单个网关，并且网关会合并这些数据并将其发送到云。这样，您只需要一个通信模块，而不是三个。作为物联网产品经理，您无需成为物联网技术堆栈所有领域的专家。但是，您需要对主要组件以及端到端物联网解决方案的组合方式有充分的了解。

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