不知這兩天，你有沒有被這部極具情懷的漫威11年第22部老英雄集結(jié)的《復仇者聯(lián)盟4：終局之戰(zhàn)》刷屏或劇透。

伴隨著“I'm Iron man”的話語聲，鋼鐵俠的一個響指，使得滅霸與其大軍最終灰飛煙滅，而復仇者領(lǐng)軍人物鋼鐵俠也因此完美地謝幕。英雄落幕雖不問歸處，但是其留在我們心中的永遠是那個無可比擬的戰(zhàn)神。

在此過程中，你是否曾幻想過，在現(xiàn)實世界的某一天，也能擁有如托尼·斯塔克一樣的可穿戴式 Mark 50 鋼鐵俠戰(zhàn)衣？其中撇開能源、飛行、防護等系統(tǒng)不談，就通訊和定位系統(tǒng)而言，既可遠端和服務(wù)器端的虛擬助手賈維斯連接，將傳感器設(shè)備捕獲的信息傳遞給賈維斯進行處理、分析后由其回執(zhí)，也可以在鋼鐵俠身體參數(shù)不正常時進行檢測提醒，此外，還能對其他目標物體進行掃描以及定位。

其實，在萬物互聯(lián)時代的今天，可穿戴設(shè)備作為構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)眾多設(shè)備中的一種，已經(jīng)可以通過部分便攜的設(shè)備實現(xiàn)讀取和記錄人體參數(shù)，并將數(shù)據(jù)通過物聯(lián)網(wǎng)卡傳輸?shù)狡脚_層進行處理，與此同時，也可以采集人體外部的環(huán)境溫度和空氣質(zhì)量等等。不過，從技術(shù)角度上來講，如何才能更進一步地將未來拉近？作為物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)者，如何能實現(xiàn)更好的解決方案？其在上手的路途中，是否又有更快的捷道可走？在此，我們邀請到了兩位一線的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專家，同時也是Qualcomm IoT 榮譽技術(shù)大使——中科創(chuàng)達科技有限公司物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)部軟件負責人陳麗娜和物聯(lián)網(wǎng) BU 軟件架構(gòu)師羅曉巍，請他們?yōu)槲覀兎窒懋斍拔锫?lián)網(wǎng)的困局與上手解決方案。

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百花齊放的物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，國內(nèi)的真實現(xiàn)狀

提及物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，在過去幾年間，我們見證了諸多物聯(lián)網(wǎng)平臺的誕生、終端設(shè)備和產(chǎn)品的普及、以及資本和媒體的熱烈追捧，不過，在繁華的表面背后，國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)的真實現(xiàn)狀究竟什么樣？

對此，羅曉巍和陳麗娜皆表示，當前國內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)還在發(fā)展的初級階段。

其中，從全局來看，羅曉巍認為，國內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)處于：

起步階段，碎片化問題不容忽視。物聯(lián)網(wǎng)本身就是碎片化、多場景的應(yīng)用，各個細分行業(yè)都有自己的物聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃和發(fā)展思路。這可以類似早期互聯(lián)網(wǎng)一樣，百家發(fā)展，但各有所長。

基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)階段，如 NB-IoT 和 Lora 技術(shù)。在國內(nèi)，因為 NB-IoT 有運營商的加持，所以會更有希望成為標準和主流。

物聯(lián)網(wǎng)云建設(shè)階段。目前阿里、亞馬遜、微軟、Google 等科技巨頭都開始發(fā)力該平臺的構(gòu)建，2B 市場前景較為明朗。同時，國內(nèi)大型企業(yè)的需求已經(jīng)在電網(wǎng)、石油石化、物流行業(yè)、傳統(tǒng)制造等行業(yè)中有所體現(xiàn)。

然而技術(shù)發(fā)展從初步往成熟過渡的期間，必然需要面臨無數(shù)的問題和挑戰(zhàn)，物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域也不例外。陳麗娜表示，當前物聯(lián)網(wǎng)在發(fā)展初期，有很多因素制約了其快速發(fā)展，譬如行業(yè)間的分割情況明顯、資源共享不足、缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃、缺乏核心技術(shù)、信息安全方面沒有保障、產(chǎn)業(yè)鏈不夠完善等等。

不過幸運的是，目前，隨著各部門的不懈努力，國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)已初步形成了完整的產(chǎn)業(yè)體系，具備了一定的技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用基礎(chǔ)，市場環(huán)境與場景化日趨成熟。

新技術(shù)對物聯(lián)網(wǎng)帶來的影響

在此趨勢之下，隨著云計算、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的崛起與發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)也開始進入加速演變階段。其中，以云計算為例，從最早的 IaaS 架構(gòu)演變到 PaaS、SaaS 和當下非常火爆的 Serverless、Devops，云計算的統(tǒng)一管理、虛擬化技術(shù)使得整個互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)和開發(fā)效率得到了極大提升。且從組網(wǎng)、云資源和云安全到管控、數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)展示等方面，云計算也做到相當完美的統(tǒng)一。

羅曉巍解釋道，整體來講，云計算加速了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，提供物聯(lián)網(wǎng)更為便捷和高效的管理、部署和運維模式，并充分發(fā)揮數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)融合的特點，提供更為詳盡的物聯(lián)監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析和決策實施手段。同時物聯(lián)網(wǎng)自身的發(fā)展也能帶動云計算二次革命，使得多云融合、數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)共享等成為可能。下一代云計算和物聯(lián)網(wǎng)必定是融合為一個整體，融合設(shè)備接入、Web 服務(wù)、數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)治理等維度。通過云平臺粘合人與設(shè)備，設(shè)備與設(shè)備的互聯(lián)。

4G 無法滿足物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)需求，5G 是否可以？

除此之外，今年與往年相比，物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域或?qū)⒂瓉硇碌淖兏铮?5G 的建設(shè)與部署正在進行中。

至于為何這么講？

在此，羅曉巍從技術(shù)角度剖析了 4G 在物聯(lián)網(wǎng)時代存在的諸多缺陷：

容量：4G 網(wǎng)絡(luò)，一個小區(qū) FDD 最多只支持 1200 個用戶，TDD 約 400，同時接入業(yè)務(wù)只有二三百個。

時延：4G 的時延約 30-50 毫秒，很多情景下太高了。

速率：最高 300M 的傳輸速率，面對未來的音視頻還是不夠的。

功耗：5G （4G 的 100 倍或更高）具有低時延（1ms）大連接（支持每平方公里百萬連接）的特性。

因此，4G 雖幾乎滿足了我們對于移動互聯(lián)網(wǎng)的所有需求，但是在萬物互聯(lián)的場景下，機器類通信、大規(guī)模通信、關(guān)鍵性任務(wù)的通信對網(wǎng)絡(luò)的速率、穩(wěn)定性、時延等提出更高的要求，包括自動駕駛、AR、VR、觸覺互聯(lián)網(wǎng)等新應(yīng)用對 5G 的需求十分迫切。對此，陳麗娜表示，面向未來，人們對移動互聯(lián)網(wǎng)大流量應(yīng)用的需求及萬物互聯(lián)的需求十分巨大，現(xiàn)有 4G 網(wǎng)絡(luò)性能根本無法滿足這些需求。

那么為什么 5G 就可以滿足？

對此，羅曉巍表示，首先 5G 新技術(shù)的提出就包含了對下一代移動網(wǎng)絡(luò)的升級和改造，在接入設(shè)備數(shù)量、接入和傳輸速率、接入安全性等技術(shù)指標大大領(lǐng)先于目前的 3G/4G 移動網(wǎng)絡(luò)。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，電波頻率不斷升高、波長不斷縮短，因此在頻率資源有限、不同的無線通信都需要使用頻率的窘境之下，5G 帶著更強的優(yōu)勢誕生了：

毫米波：波長短，傳輸距離大幅縮短，覆蓋能力大幅減弱。因此同一范圍內(nèi)，5G 需要的基站數(shù)量更多。

微基站：基站數(shù)量變多，原有的大型基站成本巨大。因此，微基站誕生，優(yōu)勢明顯，低功耗微基站使得未來城市中的電線桿、廣告牌、路燈等接入設(shè)施，都將成為微基站掛靠的地方。

大規(guī)模 MIMO 天線技術(shù)：意味著一個基站能夠同時向更多用戶發(fā)送和接收信號，從而增加移動網(wǎng)絡(luò)的容量 22 倍或更多。

波束成型：將信號傳送給特定的用戶，減少附近其他用戶的干擾。在大規(guī)模 MIMO 基站上信號處理算法規(guī)劃出最佳的路徑到達用戶，通過規(guī)劃信號傳播和抵達時間，波束成型允許多用戶和天線在天線陣列上同時交換更多的信息。

D2D 設(shè)備到設(shè)備：同一基站下的用戶，如果互相通信，他們的數(shù)據(jù)將不會基站轉(zhuǎn)發(fā)，而是設(shè)備和設(shè)備直接互聯(lián)，既節(jié)約了大量的空中資源，又減輕了基站的壓力。

相比于上一代 4G 網(wǎng)絡(luò)，5G 組網(wǎng)便捷，可在工業(yè)、生活等領(lǐng)域降低建網(wǎng)成本。同時 5G 速度快、延時低，可為經(jīng)濟效益帶來巨大改變。根據(jù) Ericsson 主導的一項研究發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)速每增加一倍，就能帶來 0.3% 的經(jīng)濟增長。

由此，單從物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域看，羅曉巍表示，以下的這些 5G 特性可以為更多的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用賦能：

數(shù)據(jù)速率高達 10Gbps，比 4G 和 4.5G 網(wǎng)絡(luò)提高 10 至 100 倍；

延遲低至 1 毫秒；

每單位面積 1000x 帶寬；

與 4G LTE 相比，5G 每單位面積的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量高達 100x；

可用性達 99.999％；

覆蓋率達 100％；

網(wǎng)絡(luò)能源消耗減少 90％；

低功耗 IoT 設(shè)備電池壽命長達 10 年。

基于此，陳麗娜總結(jié)道，5G 的優(yōu)點就是高速、低延時、廣連接。而物聯(lián)網(wǎng)和上述的云計算一樣，都是速率和容量的大戶，5G 擁有更高的容量和更快的數(shù)據(jù)處理速度，那么 5G 標準對于物聯(lián)網(wǎng)就提供了更充分的支持，必然會催進物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展進程。有利于產(chǎn)業(yè)互聯(lián)全面推進，進一步促進移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的整合，這樣大量的可穿戴設(shè)備可以走進人們的日常生活，同時會促進智能家居、車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的發(fā)展。

走在風口浪尖的物聯(lián)網(wǎng)，5G 將為其帶來什么？

就細分領(lǐng)域而言，如智能音箱與智能鎖為代表的智能家居、自動駕駛的車聯(lián)網(wǎng)等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在我們?nèi)粘Ｉ钪芯押艹Ｒ娏恕５菍τ诖蠖鄶?shù)消費者而言，這些產(chǎn)品仍尚未達到必需品的層面，因此，我們也不禁發(fā)問，究竟什么樣的產(chǎn)品才能成為物聯(lián)網(wǎng)的風口？對此，羅曉巍認為，想要讓物聯(lián)網(wǎng)深入生活主要取決于其商業(yè)應(yīng)用場景。以下幾個方面會隨著 5G 的到來有著很好的發(fā)展趨勢：

車聯(lián)網(wǎng)，即車與車、車與 4S 店、車與人、車與停車場的互聯(lián)和數(shù)據(jù)共享會帶來更多的機會。

遠程醫(yī)療，目前的移動帶寬還是滿足不了遠程醫(yī)療，遠程會診的場景，所以 5G 的提速能夠?qū)︶t(yī)療產(chǎn)業(yè)起到極大的推動。包括醫(yī)療可穿戴設(shè)備的接入和數(shù)據(jù)共享，對整個產(chǎn)業(yè)的推動是巨大的。

智慧城市的發(fā)展，大量的數(shù)據(jù)需要收集和監(jiān)控和預測，包括城市的人群分布、軌跡預測、交通狀況、城市氣候等，需要大量的物聯(lián)終端設(shè)備，部署在城市各個角落。5G 的到來提供了網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，和數(shù)據(jù)通道對建設(shè)智慧城市的發(fā)展起到了決定性作用。

相較而言，陳麗娜則更看好智能家居，如智能音響、智能門鎖、智能浴霸、智能馬桶、智能電視、智能洗衣機等。其表示，如此一來，家里的電器都可以聯(lián)通，實現(xiàn)遠程控制，無論人在哪里，都可以對家中的情況了如指掌。由此，那些曾在科幻片里看到的場景都可以成為現(xiàn)實。普通家庭中的聯(lián)網(wǎng)終端數(shù)量遠超我們的想象，可能有幾十個之多，具有感知能力的智能家居，給人們的生活提供便捷及安全。隨著技術(shù)不斷的發(fā)展完善，以及對于消費者的各種需的不斷了解和掌握，智能家居一定會出現(xiàn)品類及數(shù)量的爆發(fā)式增長。

物聯(lián)網(wǎng)安全不容忽視

如果說上面是物聯(lián)網(wǎng)即將或已經(jīng)迎來的機遇，那么接下來的挑戰(zhàn)，我們則需要更加正視。其中，每年隨著物聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備的不斷增加和海量數(shù)據(jù)的產(chǎn)出，安全問題成為重中之重。

在這方面，陳麗娜和羅曉巍從軟件層面和設(shè)備端為我們詳解了中科創(chuàng)達的解決方案，其表示，中科創(chuàng)達的安全技術(shù)方向，依托高通芯片安全解決方案，提升整個物聯(lián)網(wǎng)的安全。其中，對設(shè)備端和邊緣計算節(jié)點，中科創(chuàng)達主要采取措施如下：

代碼級別的保護，保證設(shè)備的中的所有代碼在設(shè)備出廠、更新和升級過程中可控，不會被篡改。

傳輸層的加密保證數(shù)據(jù)不會被劫持和篡改。

口令和敏感數(shù)據(jù)例如（密鑰）等保存一致性、私密性。通過可信硬件設(shè)備保證安全性。

通過對固件升級和固件生命周期管理，保證設(shè)備安全性。

對云端管理上，羅曉巍表示，：

在云端通過軟件或者硬件服務(wù)器，存儲敏感數(shù)據(jù)信息。

云端數(shù)據(jù)進行加密保護，防止敏感信息泄露。

通過云端監(jiān)控和日志等，對所有操作留痕、保留現(xiàn)場操作日志等。

設(shè)備端接入云端的認證識別，和權(quán)限開放等操作保證用戶合法性和權(quán)限可操縱。

物聯(lián)網(wǎng)的入門，嵌入式才是關(guān)鍵

事實上，安全僅是物聯(lián)網(wǎng)當前面臨的諸多挑戰(zhàn)之一，此外，人才缺失的問題也亟待解決。在本月初，我國人力資源社會保障部、市場監(jiān)管總局、統(tǒng)計局正式向社會發(fā)布了 13 個新職業(yè)，其中就包括了物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)人員、人工智能工程技術(shù)人員、大數(shù)據(jù)工程技術(shù)人員等等。

入門物聯(lián)網(wǎng)，嵌入式是關(guān)鍵但不是唯一

那么對于想要成為物聯(lián)網(wǎng)工程師，面對碎片化極為嚴重的物聯(lián)網(wǎng)，我們首先要掌握哪些方面？且想要從事物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)，是否要必須嵌入式知識基礎(chǔ)？

對此，陳麗娜解釋道，物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展衍生出了物聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)是典型的嵌入式開發(fā)，因此嵌入式是物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)的基礎(chǔ)。

不過，對于初級入門者，或許會存在一定的誤解，其可能認為掌握了嵌入式開發(fā)的技術(shù)就等于已經(jīng)懂了物聯(lián)網(wǎng)，但事實并未如此。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不是單獨的一個技術(shù)，它是多種技術(shù)的融合。物聯(lián)網(wǎng)涉及感知、控制、網(wǎng)絡(luò)通信、微電子、軟件、嵌入式系統(tǒng)、微機電等技術(shù)領(lǐng)域，因此物聯(lián)網(wǎng)涵蓋的關(guān)鍵技術(shù)也非常多，大致劃分為感知關(guān)鍵技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)、共性技術(shù)和支撐技術(shù)。所以，對于開發(fā)者而言，首先要對物聯(lián)網(wǎng)有整體的認識，圍繞著未來的發(fā)展方向來找準自己的方向，學習精通其中的一個或幾個關(guān)鍵技術(shù)，理論和實踐項目配合，才能在未來的工作中有好的發(fā)展。

物聯(lián)網(wǎng)的實戰(zhàn)技能

當然以上僅是進入物聯(lián)的第一步，至于如何進階？在此，羅曉巍以自身從?Linux 開發(fā)工程師轉(zhuǎn)變成物聯(lián)網(wǎng)軟件架構(gòu)師為例，分享了他的多年的成長心得，其表示：

首先要跟上時代的趨勢，不能坐以待斃，要主動去發(fā)現(xiàn)機會并不斷地嘗試。同時，對最新的商業(yè)模式和新技術(shù)保持開放的心態(tài)，要學會接納并分析其是否能成長為新的趨勢；

從 Linux 底層驅(qū)動開發(fā)到上層云計算，Java 應(yīng)用開發(fā)的轉(zhuǎn)換是需要時間和技術(shù)積累；

技術(shù)棧需要重新建立。思考問題的方式也要隨之轉(zhuǎn)變，從面對硬件和機器語言轉(zhuǎn)換為面向客戶需求、面向用戶體驗。這種轉(zhuǎn)變過程從心理上要做準備。

多參加技術(shù)交流，保持學習的態(tài)度，通過獨立實現(xiàn)一個規(guī)模比較小的網(wǎng)站系統(tǒng)、小程序等項目開始，發(fā)展成為全棧，繼而提升為軟件架構(gòu)師。

此外，由于物聯(lián)網(wǎng)范疇之廣，決定了其上手的路途充滿荊棘。基于此，羅曉巍從物聯(lián)網(wǎng) BU 的軟件架構(gòu)師角度出發(fā)，表示需要具備以下實戰(zhàn)技能：

深入掌握 2-3 門編程語言，如 Java、C 或 Python；

對操作系統(tǒng)要有深入的了解，包括進程、線程、存儲、內(nèi)存管理、鎖機制等知識點；

對 Linux 操作系統(tǒng)需要有深入了解，譬如從 shell 到內(nèi)核的運行機制等；

有終端設(shè)備驅(qū)動開發(fā)經(jīng)驗和匯編經(jīng)驗；

對軟件算法的理解越深越好；

在網(wǎng)絡(luò)層面，要對 TCP/IP、HTTP 和組網(wǎng)等技術(shù)有一定的了解；

數(shù)據(jù)庫 MySQL、NoSQL 等持久化技術(shù)；

云計算 IaaS、PAAS、SaaS 和 Devops 技術(shù)；

持久熱愛互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，并堅信技術(shù)的力量。

高效的工具助力進階

其實結(jié)合高效的開發(fā)工具，開發(fā)者在學習物聯(lián)網(wǎng)的過程中也可以事半功倍。

對此，羅曉巍分享道，通過使用 Qualcomm IoT 工具、編譯器、調(diào)試工具、性能測試工具等，方便了開發(fā)者對系統(tǒng)運行能夠有更深入的了解，并且在以后的設(shè)計和編碼中能夠快速規(guī)避問題，解決問題等起到了很大的幫助。同時，陳麗娜也表示，高通開發(fā)者工具覆蓋了從編碼到產(chǎn)品部署的各個階段，能夠極大提升開發(fā)者的開發(fā)效率，提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短開發(fā)時間。也有利于標準化解決方案的形成，簡化繁復的開發(fā)流程，節(jié)省開發(fā)成本，助力產(chǎn)品快速入局市場。不過，陳麗娜在此也提醒諸多的物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)者們，具體的工具學習，還是要大家根據(jù)實際應(yīng)用情況來確定，不同階段選擇不同的開發(fā)工具，并且要善于多工具的聯(lián)合使用，提高工作效率。