【.com快译】目前，单个4G网络可承载多达5500至6000个窄带物联网（NB-IoT）设备。研究表明：从2020年到2030年，随着4G到5G的重大提升，物联网设备将从750亿增加到1000亿以上。在市场上，基于物联网的应用种类繁多，包括：智慧城市、农田管理、大型工厂、家庭、汽车驾驶等。在这里，我们专注于消费者IoT应用程序，因为此类移动应用程序最需要位置服务。在农业和企业等其他领域，物联网设备可能不需要移动接口。它们直接连接到云并通过Web应用程序进行管理。一般来说，需要移动接口连接设备的消费类应用领域包括：智能家居汽车相关医疗保健农业管理儿童和宠物护理如您所见，连接设备的种类正在呈爆炸式增长，移动应用正成为各种物联网的连接点设备扮演着多种控制角色。因此，在本文中，我们将与您讨论如何为那些面向未来的物联网应用程序进行全面规划和准备。1、智能互联产品能做什么？智能网联产品一般具有监测、控制、优化、自主等功能。其中，监控功能往往是产品控制、优化和自治的基础。监控：智能互联产品可以通过传感器和外部数据源全面掌控产品的运行状态和外部环境。因此，智能产品可以及时警告用户以及维护人员有关环境和性能的变化。控制：智能互联产品可以通过远程命令或内置于设备或驻留在产品云中的算法进行控制。优化：基于智能互联产品的监控数据，我们可以以各种前所未有的方式最大限度地发挥产品的性能。同时，我们也可以将算法和分析更新到我们使用的产品中，大大提高数据的输出、使用和有效性。自主性：结合上述监测、控制和优化功能，使智能连接产品能够实现前所未有的自主性水平。2.物联网应用开发你应该知道的你可能会问：我们应该如何开发物联网应用？其实一般还是看我们的产品思路。对于智能家居应用，和互联网汽车应用，它们的功能侧重点会明显不同。在开始物联网应用开发之前，让我们先了解一下物联网系统的标准结构。通常，物联网系统将由四个主要组件组成：硬件软件云连接1.硬件物联网系统中使用的硬件包括：远程仪表板设备、控制服务器、路由或桥接设备以及传感器。这些设备管理基本任务和功能，例如：系统激活、操作监管、安全、通信和检测，以支持特定的监管目标和操作。2.传感器物联网中最关键的硬件是传感器。这些设备包括：能源模块、电源管理模块、射频(RF)模块和传感模块。其中，射频模块通过其信号处理、WiFi、ZigBee、蓝牙、无线电收发器、双工器和BAW来管理通信。传感器的类型包括：温度传感器压力传感器接近传感器加速度计和陀螺仪传感器红外传感器光学传感器气体传感器烟雾传感器3.软件无论是在网络上还是在移动设备上运行，物联网系统软件通常是基于云的并且是主要用于管理和调节连接到它的所有物联网设备的仪表板。这些仪表板从传感单元收集信息以馈送到以下组件：移动应用程序Web应用程序自定义仪表板4.云显然，云是物联网最重要的创新之一。它最大的优点是用户不需要建造物理设施来保存数据和信息。5.连通性物联网系统通过不同类型的网络协议维护前端设备与后台管理系统之间的数据连接。6.蓝牙蓝牙是应用最广泛的短距离无线技术之一。通过配对，您可以使用它快速将各种前端设备（包括那些可穿戴技术）与应用程序连接起来。7.ZigBee专为工业物联网开发的ZigBee工作在2.4GHz频段。它非常适合通常在建筑物或工业场所之间以微速率传输的数据。8.射频识别它利用磁场来识别物体。一般来说，短而多样的UHF识别码有效半径为10厘米；而远程UHF可以达到200毫米。9.LoRaWANLongRangedWideLocationNetwork（LoRaWAN）是大型物联网的定位网络之一。可为数百万低功耗设备提供强大的网络资源。许多智慧城市应用程序将使用此协议。3.物联网的挑战在真正开始开发物联网应用之前，还需要了解业界尚未解决的各种挑战。1.安全与隐私这里所说的安全不仅仅是网络安全，还包括物联网应用中涉及的所有组件的安全。由于应用程序通过网络连接到各种软硬件要素，大量的数据在各种联网设备的传输过程中势必将个人隐私信息带到网络的各个角落。此外，在开发物联网应用时，我们还应考虑以下关键问题：数据交换安全：客观信息从物联网传感单元和前端设备传输到系统，然后保存到云端。那么我们需要确保在应用开发过程中严格遵守数据文件的相关加密协议。物理安全：由于物联网前端设备已经不在传统的物理控制范围内，我们很难对其进行实时检测，因此很可能被篡改甚至更换。云存储安全：虽然云存储方式有效保证了数据的可用性，但是我们很难保证云服务对物联网系统的访问权限和授权是否到位。隐私更新：物联网设备在获取数据时始终受到特定法律法规的约束。例如：所有健身追踪设备都需要根据HIPAA准则收集用户信息，以确保信息的隐私性。2.连接挑战为了提供有价值的前端信息，我们对物联网应用的重要需求之一就是数据的实时传输。但是，由于设备所处环境的复杂性，我们需要调用物联网相关的传感单元来监测、处理和提供数据信息。例如，对于智能汽车，它们需要在快速移动的同时保持与互联网的连接。因此，在开发应用程序之前，我们需要综合考虑设备、功能和特性。3、硬件和设备的跨平台兼容性由于物联网技术的蓬勃发展，开发者需要保证各种软硬件功能能够无缝集成，保证运行和设备的效率。更新和错误修复。4.数据收集和处理由于物联网应用涉及大量信息，而信息往往涉及隐私和安全，因此物联网应用开发团队需要配备专业的数据分析师，提前针对目标环境和数据。收集、处理和储存的良好计划和准备。四、如何开发物联网应用1、选择平台您可以在充分了解平台特性和成本的前提下，从以下优秀的应用开发平台中选择合适的：HomeKitAndroidThingsThingWorxXivelyUbidotsAzureIoTSuiteIBMWatson以上OracleIoTKaa平台具有不同的特性和侧重点。IoT开发人员可以使用不同的平台和程序将来自不同供应商的设备连接到一个统一的系统中。例如：Google的物联网平台，称为AndroidPoints，可以支持来自多个制造商的设备，并且可以连接到不同的低能耗传感器。2.选择硬件如果您不想为您的物联网项目生产自己的硬件，您将需要从其他设备制造商购买设备。在满足工程需要的前提下，我们应该选择那些可靠的制造商提供的传感单元，以确保高质量的连接精度和可靠性。通常，开发人员可以选择基于微控制器的板、片上系统(SOC)板、单板计算机(SBC)以及专用于蓝牙智能和WiFi的板。下面是一些比较常见的开发板：ArduinoUnoRaspberryPiIntelEdisonUdisonNeoLightBlueBeanAdafruitFloraTesselParticlePhotonMediatekLinkitOneC.H.I.P3.很快，物联网也是如此。为了保持应用程序的向后兼容性，您应该在开发过程中尽量保持可扩展性，以应对未来数据量和设备数量的增长。显然，现有的云技术也非常适合应用扩展。4、注意安全由于大量连接的设备在同一个网络中，物联网应用在一定程度上极易受到数据泄露的威胁。此外，由于人们最常使用的物联网设备是在家中、汽车和医院中，一旦发生攻击，个人隐私和敏感信息就会暴露。以下是我们在使用安全工具构建物联网应用时可以借鉴的两个方面。谨慎选择硬件供应商和平台：能够为其硬件设备提供软件程序的供应商往往具有更好的安全态势，这也意味着更少的软件漏洞。因此，对于物联网应用，您应该选择那些可靠且信誉良好的硬件解决方案和平台提供商。他们通常会提供相应的检查工具，并且会不断更新。全面采用良好的应用安全实践：无论是存储在本地设备上，还是在云端存储或传输的数据，我们都应该进行应用级数据加密、文件混淆（obfuscation）、双因素认证和访问控制，以确保只有授权用户才能安全地使用物联网应用程序和设备。同时，还要通过VPN等方式保护好数据传输的通道和网络。原标题：IoTAppDevelopment:Impact,Challenges,andProcess，作者：AkashTakyar
