第115期【智造+V課堂】“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”主題分享月第四期，邀請(qǐng)?zhí)K州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師王宜懷，王教授從物聯(lián)網(wǎng)的概念、窄帶物聯(lián)網(wǎng)NB-IoT出現(xiàn)的時(shí)機(jī)及其特點(diǎn)、給產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型帶來(lái)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)、NB-IOT應(yīng)用架構(gòu)等方面深度分享“窄帶物聯(lián)網(wǎng)NB-IoT應(yīng)用架構(gòu)”。

一、分享嘉賓

[[232658]]

蘇州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授   王宜懷

1. 重磅頭銜

• 蘇州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師、網(wǎng)絡(luò)工程系主任;
• 蘇州大學(xué)嵌入式系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)研究所所長(zhǎng);
• 江蘇省計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)嵌入式系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)委員會(huì)主任;
• 中國(guó)軟件行業(yè)協(xié)會(huì)嵌入式系統(tǒng)分會(huì)理事。

2. 獲得榮譽(yù)

• 江蘇省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)，蘇州市科進(jìn)步二等獎(jiǎng)，全國(guó)高等學(xué)校計(jì)算機(jī)教學(xué)成果一等獎(jiǎng)等;
• 福建省八五期間電子信息應(yīng)用先進(jìn)個(gè)人、福建省南平市政協(xié)“優(yōu)秀委員”、福建省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。

3. 參與重大項(xiàng)目

• 完成國(guó)家自然科學(xué)基金3項(xiàng)，省級(jí)科研項(xiàng)目6項(xiàng);
• 完成《基于傳感網(wǎng)技術(shù)的城市照明控制系統(tǒng)》、《圖形構(gòu)件化嵌入式與傳感網(wǎng)開發(fā)平臺(tái)》、《基于窄帶物聯(lián)網(wǎng)NB-IoT燃?xì)獗碓O(shè)計(jì)》、《金葫蘆IoT-GEC》等30余項(xiàng)應(yīng)用開發(fā)類科研項(xiàng)目。

4. 著作及擅長(zhǎng)領(lǐng)域

• 撰寫《嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)MQX應(yīng)用開發(fā)技術(shù)》、《汽車電子KEA系列微控制器》等10余部著作。
• 獲得12項(xiàng)發(fā)明專利，公開發(fā)表論文80余篇。
• 主要研究方向：嵌入式系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)、嵌入式人工智能系統(tǒng)。

二、分享主題

《窄帶物聯(lián)網(wǎng)NB-IoT應(yīng)用架構(gòu)》

三、分享大綱

1. 物聯(lián)網(wǎng)從概念到落地

2. 窄帶物聯(lián)網(wǎng)NB-IoT出現(xiàn)的時(shí)機(jī)及其特點(diǎn)

3. NB-IOT給產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)帶來(lái)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

4. 建立NB-IOT應(yīng)用架構(gòu)

5. NB-IOT應(yīng)用項(xiàng)目各部分開發(fā)模板

6. 金葫蘆—“照葫蘆畫瓢”開發(fā)方法

四、原文實(shí)錄

原文實(shí)錄context:

大家好，我交流的題目是《窄帶物聯(lián)網(wǎng)NB-IoT應(yīng)用架構(gòu)》。主要是從降低開發(fā)門檻、節(jié)約開發(fā)成本、縮短開發(fā)時(shí)間，這幾個(gè)角度來(lái)談。

這個(gè)是本次交流的一些基本信息，通過(guò)這些信息，可以獲得有關(guān)的資料。我將從6個(gè)方面來(lái)闡述有關(guān)窄帶物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用開發(fā)問(wèn)題。我們從物聯(lián)網(wǎng)概念說(shuō)起。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，把地球連在一起，使地球成為地球村。而物聯(lián)網(wǎng)是希望把萬(wàn)物連接到互聯(lián)網(wǎng)上，這樣使得我們通過(guò)計(jì)算機(jī)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)能夠得到有關(guān)物體的一些信息，并對(duì)物體進(jìn)行操作。

物聯(lián)網(wǎng)的概念，在我國(guó)熱絡(luò)的起點(diǎn)應(yīng)該是2009年。那么這個(gè)時(shí)候，我們國(guó)家提出了大力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的一些產(chǎn)業(yè)，但是總體上來(lái)說(shuō)，這個(gè)時(shí)間點(diǎn)不大成熟。那么實(shí)際上，物聯(lián)網(wǎng)就是互聯(lián)網(wǎng)加上無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，以及加上了數(shù)據(jù)采集及控制。實(shí)際上，我們應(yīng)當(dāng)?shù)却笠?guī)模應(yīng)用時(shí)機(jī)的到來(lái)，這個(gè)大規(guī)模的時(shí)機(jī)是什么時(shí)候呢?應(yīng)當(dāng)是技術(shù)、成本、開發(fā)門檻降低到一定的程度，物聯(lián)網(wǎng)才能夠落地。

在這段時(shí)間內(nèi)，從2006年開始我們也陸續(xù)做了一些工作。這個(gè)是我們?cè)?010年左右開始做的水質(zhì)檢測(cè)系統(tǒng)，也獲得了發(fā)明專利。

這個(gè)是我們蘇州大學(xué)在2011-2015年之間做的一個(gè)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能路燈系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)我們?cè)谑畮讉€(gè)城市也有使用。從中我們積累了很多這方面的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)和公共技術(shù)。

這個(gè)是我們做的，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的農(nóng)業(yè)大棚，持續(xù)了幾年時(shí)間。主要目的是一個(gè)個(gè)項(xiàng)目去做，但是從這些項(xiàng)目之中，我們想抽取一些共性的技術(shù)。

下邊我們談?wù)?，窄帶物?lián)網(wǎng)出現(xiàn)的時(shí)機(jī)及其特點(diǎn)。

窄帶物聯(lián)網(wǎng)是在2016年左右陸續(xù)推出，我們國(guó)家真正開始推廣的時(shí)候是去年(2017年)，今年基本上逐步開始落地了。為什么在這樣的時(shí)間點(diǎn)?或者它有什么樣的一些特點(diǎn)呢?首先從物聯(lián)網(wǎng)連接的分類談起，物聯(lián)網(wǎng)連接的分類，我們有高速率、中速率和低速率，分別應(yīng)用于不同的場(chǎng)景。我們絕大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集與控制應(yīng)用系統(tǒng)，應(yīng)該是屬于低速率這樣一個(gè)應(yīng)用范疇。比如說(shuō)用在智能抄表、環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能家居、物流等等。

物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)發(fā)展催生了新型的聯(lián)網(wǎng)方式的出現(xiàn)。我們?cè)瓉?lái)是用GPRS加上局部的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)WSN的方法，想來(lái)解決低功耗、廣域網(wǎng)的問(wèn)題，當(dāng)然具有成本比較高，開發(fā)層次多，技術(shù)門檻高等缺點(diǎn)。物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)發(fā)展就催生了新的聯(lián)網(wǎng)方式的出現(xiàn)，比如說(shuō)Lora、Sigfox等等。窄帶物聯(lián)網(wǎng)從2014年3月開始立項(xiàng)，研究目標(biāo)就是支持更低復(fù)雜度、低成本、低功耗，這樣的覆蓋方式。這就是窄帶物聯(lián)網(wǎng)的雛形。

窄帶物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)制定基本上從2014年3月開始，陸續(xù)在2014年的5月，華為開始和沃達(dá)豐聯(lián)合研究。2015年5月，沃達(dá)豐聯(lián)合高通共同研制了上下行的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。2015年7月，愛立信、華為分別向3GPP提出了標(biāo)準(zhǔn)提案。到了2016年5月核心工作基本制定完成。

如果講窄帶物聯(lián)網(wǎng)我們要簡(jiǎn)要的了解一下，物聯(lián)網(wǎng)體系中的局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、寬帶、窄帶的術(shù)語(yǔ)。實(shí)際上我們低功耗局域網(wǎng)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)的傳輸，比如說(shuō)百米級(jí)低功耗的局域網(wǎng)，而廣域網(wǎng)應(yīng)當(dāng)是在千米級(jí)。當(dāng)然通信，就像大路一樣的，我用寬帶和窄帶無(wú)非是通信量的大小或者是需求量的大小。

窄帶物聯(lián)網(wǎng)基本的特點(diǎn)具有五個(gè)：

• 第一個(gè)是大連接，按照目前的設(shè)計(jì)，一個(gè)基站是希望能夠連到10萬(wàn)個(gè)終端。
• 第二個(gè)是廣覆蓋，希望一個(gè)基站可以覆蓋幾平方千米的范圍。
• 第三個(gè)是深穿透，希望在陰井蓋底下的信號(hào)也能傳上來(lái)(終端放在陰井蓋下面)。
• 第四個(gè)是低成本，指建設(shè)、運(yùn)營(yíng)和終端的成本都要低。
• 第五個(gè)是低功耗，能夠?qū)崿F(xiàn)超長(zhǎng)時(shí)間的待機(jī)。

那么窄帶物聯(lián)網(wǎng)為什么會(huì)流行呢?

• 第一點(diǎn)，市場(chǎng)需要。原來(lái)的技術(shù)成本過(guò)高，原來(lái)的技術(shù)方案基本上我們是用GPRS加上WSN，去解決低功耗廣域網(wǎng)的問(wèn)題，成本偏高。
• 第二點(diǎn)，運(yùn)營(yíng)商介入。現(xiàn)在三大運(yùn)營(yíng)商都在發(fā)展窄帶物聯(lián)網(wǎng)。
• 第三點(diǎn)，產(chǎn)業(yè)設(shè)備商介入。比如華為、中興、高通等等，都在介入有關(guān)的設(shè)備。
• 第四點(diǎn)，國(guó)際研發(fā)同步。
• 第五點(diǎn)，政府推動(dòng)。

2017年6月6日，國(guó)家公信部辦公廳發(fā)出了《關(guān)于全面推進(jìn)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)建設(shè)發(fā)展的通知》戰(zhàn)略文件，表明了政府發(fā)展窄帶物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)際行動(dòng)。

窄帶物聯(lián)網(wǎng)為什么是產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的一次機(jī)遇?

• 第一點(diǎn)，物聯(lián)網(wǎng)的概念從2009年開始到現(xiàn)在已經(jīng)有相當(dāng)一段時(shí)間了，也應(yīng)該到了落地的時(shí)候了，萬(wàn)物互聯(lián)是個(gè)大趨勢(shì)。
• 第二點(diǎn)，物聯(lián)網(wǎng)聚焦的是數(shù)據(jù)采集，應(yīng)當(dāng)是大數(shù)據(jù)、人工智能、云計(jì)算的基礎(chǔ)。
• 第三點(diǎn)，物聯(lián)網(wǎng)是信息產(chǎn)業(yè)的又一次革命性的發(fā)展。
• 第四點(diǎn)，現(xiàn)代化的高速發(fā)展使得公共服務(wù)領(lǐng)域逐漸擴(kuò)大，城市管理、環(huán)境等方面都為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供了契機(jī)。
• 第五點(diǎn)，物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)成本會(huì)大大下降，這一點(diǎn)特別重要。

我們?nèi)绾巫プ≌瓗锫?lián)網(wǎng)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的機(jī)遇呢?分為五點(diǎn)：

• 第一點(diǎn)，充分認(rèn)識(shí)到它是一個(gè)機(jī)遇。
• 第二點(diǎn)，要選好示范領(lǐng)域。
• 第三點(diǎn)，項(xiàng)目先導(dǎo)，人才是關(guān)鍵。
• 第四點(diǎn)，邊實(shí)施、邊總結(jié)、邊提高。
• 第五點(diǎn)，把物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能作為一個(gè)整體來(lái)推動(dòng)。

那么窄帶物聯(lián)網(wǎng)可以對(duì)轉(zhuǎn)型升級(jí)帶來(lái)那些機(jī)遇，當(dāng)然，同時(shí)是機(jī)遇應(yīng)該也是挑戰(zhàn)。應(yīng)該說(shuō)窄帶物聯(lián)網(wǎng)，它具有技術(shù)門檻高，高在哪里?主要表現(xiàn)在需要軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)。涉及到軟件、硬件及行業(yè)領(lǐng)域的知識(shí)。這一些系統(tǒng)，具有較高的實(shí)時(shí)性。許多物聯(lián)網(wǎng)的智能產(chǎn)品，必須有較強(qiáng)的抗干擾性和穩(wěn)定性。開發(fā)過(guò)程需要軟件、硬件不斷地聯(lián)合測(cè)試等等。因此開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)智能產(chǎn)品具有成本高、周期長(zhǎng)、穩(wěn)定性難以保證等特征。對(duì)技術(shù)的綜合開發(fā)能力提出了更高的要求，這個(gè)問(wèn)題應(yīng)該是許多中小型終端產(chǎn)品企業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)型的重要瓶頸之一。

大多數(shù)具體的物聯(lián)網(wǎng)智能系統(tǒng)都是針對(duì)特定的應(yīng)用而開發(fā)的，許多終端企業(yè)的技術(shù)人員往往是從零做起。對(duì)移植和復(fù)用重視不夠，新項(xiàng)目的大多數(shù)工作必須重新開發(fā)。不同的開發(fā)組之間也難以共用技術(shù)積累。通常，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開發(fā)、維護(hù)都由不同的人負(fù)責(zé)。由于設(shè)計(jì)思想的不統(tǒng)一，會(huì)使人員分工不明確，開發(fā)效率低下。給系統(tǒng)開發(fā)與維護(hù)帶來(lái)諸多的困難。我遇到很多這種情況，很多中小企業(yè)，組織幾個(gè)人，一個(gè)小組在開發(fā)。但是開發(fā)了相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間，進(jìn)展緩慢，而且穩(wěn)定性和各個(gè)方面都存在問(wèn)題。這就是我們窄帶物聯(lián)網(wǎng)要應(yīng)用開發(fā)、普及的話所面臨的難題。

那么解決這個(gè)難題有沒有方法呢?解決這個(gè)難題應(yīng)該是我們做為一線公共的技術(shù)研究人員。而不是說(shuō)某一個(gè)工廠的研究人員去處理的，我們應(yīng)當(dāng)從什么入手呢?我們應(yīng)該從技術(shù)科學(xué)的層面，研究、抽象物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的技術(shù)共性。加以凝練分析，形成可復(fù)用、可移植的構(gòu)件、類與框架。

實(shí)現(xiàn)整體建模，合理分層，達(dá)到軟硬件可以復(fù)用、移植的目的。因此技術(shù)科學(xué)這個(gè)層面的主要任務(wù)是什么呢?就是提出物聯(lián)網(wǎng)智能系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)及應(yīng)用方法。給出軟硬件模板，我們把它叫做“葫蘆”。以便使技術(shù)人員可以在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行特定應(yīng)用產(chǎn)品的開發(fā)，我把它叫做“照葫蘆畫瓢”。這個(gè)架構(gòu)應(yīng)當(dāng)是抽象物聯(lián)網(wǎng)智能系統(tǒng)的共性技術(shù)。合理分解知識(shí)要素，應(yīng)該理清共性與個(gè)性的銜接關(guān)系，封裝軟硬件構(gòu)件，實(shí)現(xiàn)軟件分層以便復(fù)用。因此可以有效降低技術(shù)門檻，希望能把原來(lái)要研究生開發(fā)的，降到本科生或者說(shuō)是?？粕湍荛_發(fā)。我們要理清共性和個(gè)性的銜接關(guān)系，封裝軟硬件構(gòu)件，實(shí)現(xiàn)這個(gè)軟件分層與復(fù)用，當(dāng)然這個(gè)是中間件。但是有了中間件，它能夠?yàn)榻K端產(chǎn)品服務(wù)，有了它就可以大大降低技術(shù)成本。那么我們把這個(gè)整個(gè)的架構(gòu)變成一個(gè)模型。

我們把整個(gè)窄帶物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用分成三個(gè)小框圖，第一個(gè)(左)叫終端;第二個(gè)(中)叫信息郵局;第三個(gè)(右)叫人機(jī)交互系統(tǒng)，這三個(gè)組成部分。我們要做的工作是終端和人機(jī)交互系統(tǒng)，那么信息郵局這件事，將由三大運(yùn)營(yíng)商負(fù)責(zé)去處理。

終端就是我們做的實(shí)際產(chǎn)品，應(yīng)該說(shuō)絕大多數(shù)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，工廠里面的一些設(shè)備，只要能采集、控制和無(wú)線通信的都叫終端。我們把微控制器，通信功能以及有關(guān)的其他功能全部集中在這個(gè)終端上。那么終端具有數(shù)據(jù)采集、控制、運(yùn)算與通信功能。

當(dāng)然就是各種各樣的產(chǎn)品，而且這個(gè)應(yīng)該說(shuō)是開發(fā)難點(diǎn)。因?yàn)檐浻布Y(jié)合又要跟通信結(jié)合起來(lái)，所以需要比較多的技術(shù)。涉及到整個(gè)嵌入式開發(fā)體系，這個(gè)實(shí)物圖就是一個(gè)終端的例子，是我們?cè)?017年3月份左右做的一個(gè)基于窄帶物聯(lián)網(wǎng)的燃?xì)獗怼?/p>

這里我們要談一下信息郵局的事情，目前市面上所出現(xiàn)的窄帶物聯(lián)網(wǎng)的書，絕大多數(shù)都是從通信這個(gè)角度來(lái)看待的。對(duì)一般的技術(shù)開發(fā)人員，做應(yīng)用的開發(fā)人員，這些書關(guān)聯(lián)度不大。因?yàn)樗侨绾稳プ龌?，如何做信息的傳輸。也就是說(shuō)，相當(dāng)于郵電局內(nèi)部它是怎么工作的，所以我們把這它起個(gè)名字，叫信息郵局。那么信息郵局，我們把它定義成一種基于窄帶物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的信息傳輸系統(tǒng)，它是由基站以及管理服務(wù)器組成。在終端跟人機(jī)交互系統(tǒng)之間起到信息橋梁的作用。它是由信息運(yùn)營(yíng)商負(fù)責(zé)建立維護(hù)的。也就是說(shuō)，我們做應(yīng)用的開發(fā)者，只管把信息寄出去，或者寄信。我們不管它里面是怎么運(yùn)作的，但是我們要知道，它是如何跟我們接口。

在這個(gè)窄帶物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)體系中，我們把計(jì)算機(jī)端以及手機(jī)端，平板電腦端都把它定義成人機(jī)交互系統(tǒng)。人機(jī)交互系統(tǒng)當(dāng)然是實(shí)現(xiàn)人與信息郵局之間的信息交互、信息處理、信息服務(wù)的軟硬件系統(tǒng)。這個(gè)就使得我們可以通過(guò)通用計(jì)算機(jī)、平板電腦、手機(jī)等設(shè)備，通過(guò)這個(gè)信息郵局實(shí)現(xiàn)獲取終端的數(shù)據(jù)，并可以實(shí)現(xiàn)對(duì)終端的控制功能。

這幾個(gè)定義看起來(lái)有點(diǎn)文縐縐的，但是稍微理解它，就知道整個(gè)架構(gòu)的著眼點(diǎn)。這樣我們把開發(fā)點(diǎn)就會(huì)定下來(lái)，定在兩頭。我們看到應(yīng)用開發(fā)者，主要是把重點(diǎn)放在終端上，放在人機(jī)交互系統(tǒng)的編程上。那么信息郵局由運(yùn)營(yíng)商負(fù)責(zé)，我們只要能夠封裝好與這個(gè)運(yùn)營(yíng)商的通信接口就行了。

下邊我們談一談?wù)瓗锫?lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)各個(gè)部分的開發(fā)模板。

為了能夠?qū)崿F(xiàn)降低技術(shù)開發(fā)門檻，我們做了一系列工作。

首先我們把微控制器，也就是終端的核心部分。一般來(lái)說(shuō)，我們把它叫單片機(jī)也行，微控制也可以，那么微控制器硬件最小系統(tǒng)，我們把通信模組、電子卡等放在一個(gè)芯片內(nèi)或者一塊小板子上。我們把它定義成面向窄帶物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)的通用嵌入式計(jì)算機(jī)。同時(shí)我們可以融合GPS、北斗、ZIGBEE、傳感器接口。它會(huì)形成面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的整個(gè)通用嵌入式計(jì)算機(jī)系列。當(dāng)然還要提供一些云轉(zhuǎn)發(fā)、流量套餐等業(yè)務(wù)服務(wù)，才能滿足。

如果我只是做這樣一個(gè)片子，或者這樣一個(gè)芯片，還不足于能夠進(jìn)行窄帶物聯(lián)應(yīng)用開發(fā)。我們應(yīng)當(dāng)把它實(shí)例化，然后把里面的封裝好，使得我們的開發(fā)不在從零開發(fā)，而是像一般的計(jì)算機(jī)那樣去調(diào)用底層的函數(shù)。

所以就要提供一些開發(fā)套件，我們?cè)诖嘶A(chǔ)上進(jìn)行基本的開發(fā)。實(shí)際上所有的終端都可以變成一個(gè)模型。也就是以微控制器核心，以輸入輸出為基礎(chǔ)，進(jìn)行相應(yīng)的軟硬件設(shè)計(jì)。

我們一直有這樣一種思想，就是如何使得我們的應(yīng)用工程師，不再接觸非常底層的計(jì)算機(jī)，而是能夠把它封裝好，封裝成構(gòu)件，而后來(lái)使用，那么這個(gè)就源于這樣一個(gè)抽象的思想。就使得不再具有各個(gè)芯片的概念，而是有通用嵌入式計(jì)算機(jī)的概念。這樣就可以使得終端的開發(fā)門檻，大大的降低。

為此，我們要把終端的軟件做成模板，然后把所有底層的東西，全部給它做好，封裝好。然后以一個(gè)通用嵌入式計(jì)算機(jī)的面目出現(xiàn)在應(yīng)用開發(fā)的層面。也就是說(shuō)，最終端應(yīng)用開發(fā)者，只要編兩個(gè)程序，一個(gè)是應(yīng)用的主程序，另一個(gè)是中斷服務(wù)例程。這兩個(gè)程序就能夠完成應(yīng)用的基本開發(fā)，特別要強(qiáng)調(diào)的是，這種架構(gòu)使得我們應(yīng)用開發(fā)者不再去關(guān)注底層，而只在應(yīng)用層面去工作，這樣，整個(gè)結(jié)構(gòu)清晰，開發(fā)時(shí)間大大縮短，而且穩(wěn)定性會(huì)大大提高。

如果我們開發(fā)好了終端這樣一個(gè)軟硬件系統(tǒng)，但是終端的信息如何能夠?qū)崿F(xiàn)送向服務(wù)器，送到我們計(jì)算機(jī)上，手機(jī)上呢?

我們要給出一個(gè)模型。這就是終端數(shù)據(jù)通過(guò)云平臺(tái)送到我們的人機(jī)交互系統(tǒng)，這個(gè)是一個(gè)基本模型。通過(guò)這個(gè)模型下來(lái)，數(shù)據(jù)就可以到任何一臺(tái)聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)上。當(dāng)然這里邊要有基本的管理服務(wù)器(云數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā))。

這是我們提出的一個(gè)用戶服務(wù)器的整體軟件模板，基于這個(gè)模板我們的終端數(shù)據(jù)可以直接到我們?nèi)魏我慌_(tái)具有聯(lián)網(wǎng)的功能的計(jì)算機(jī)上。我們把這個(gè)程序完全的規(guī)劃下來(lái)，給它分層，分層以后提交給應(yīng)用開發(fā)者。中間有關(guān)通信的部分做成類。

使用我們底層的通信構(gòu)件、高層的通信類就能夠完成終端系統(tǒng)跟我們用戶服務(wù)器，或者說(shuō)我們自己現(xiàn)在用的一臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。同時(shí)一些系統(tǒng)需要在微信、網(wǎng)頁(yè)上看數(shù)據(jù)，當(dāng)然我們也提供了Web網(wǎng)頁(yè)模板。

現(xiàn)在微信小程序，已經(jīng)成為了一個(gè)常用的軟件體系。為了適應(yīng)這個(gè)發(fā)展，我們特地發(fā)了大概有一年的時(shí)間，來(lái)做了一個(gè)微信小程序的模板，也把它規(guī)范成各個(gè)目錄結(jié)構(gòu)，把應(yīng)用的接口，應(yīng)用層，留出來(lái)，留給我們進(jìn)行二次開發(fā)。在這樣的基礎(chǔ)上，也許一個(gè)本科生可能在一個(gè)禮拜內(nèi)就會(huì)開發(fā)出一個(gè)基于面向窄帶物聯(lián)網(wǎng)的微信小程序，基本功能就會(huì)實(shí)現(xiàn)。

手機(jī)APP也是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的重要典型之一，為了能夠使得在人機(jī)交互系統(tǒng)這方面能夠更加全面，體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的各種應(yīng)用。我們也做了手機(jī)APP的模板，也使得一個(gè)本科生可能在幾天之內(nèi)就能夠完成一個(gè)面向窄帶物聯(lián)網(wǎng)終端的手機(jī)APP的通信。當(dāng)然，需要這樣一個(gè)模板和基本架構(gòu)，也就是說(shuō)，它所有共性技術(shù)要被提煉出來(lái)。

上面的一些工作，都是基于我們一個(gè)基本思想，這個(gè)基本思想就叫做“照葫蘆畫瓢”。那么“照葫蘆畫瓢”就是比喻照著樣子模仿，表示簡(jiǎn)單易行之含義。實(shí)際上，古希臘哲學(xué)家亞里士多德就說(shuō)過(guò)：“人從兒童時(shí)期就有模仿本能，他們用模仿而獲得了最初的知識(shí)，模仿就是學(xué)習(xí)。”孟子則曰：“大匠誨人必以規(guī)矩,學(xué)者亦必以規(guī)矩”。意思就是說(shuō)，你必須有模板，這樣別人才能夠在這個(gè)基礎(chǔ)上去做。

我們希望借此，通過(guò)建立符合軟件工程基本原理的葫蘆，為“照葫蘆畫瓢”提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。達(dá)到降低窄帶物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)難度這個(gè)目標(biāo)。有了上邊的模板，或者叫“葫蘆”，我們就可以在這個(gè)基礎(chǔ)上，可以畫很多很多瓢，這是其中之一。這個(gè)是一個(gè)PLC的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，我們給它起了個(gè)名字叫“金葫蘆”，然后在這個(gè)“金葫蘆”的基礎(chǔ)上去“畫瓢”。

這是我們照葫蘆畫的另外一個(gè)瓢，這個(gè)叫無(wú)線透?jìng)飨到y(tǒng)，也就是說(shuō)一些單位需要串口數(shù)據(jù)過(guò)來(lái)，就無(wú)縫轉(zhuǎn)成窄帶物聯(lián)網(wǎng)的信號(hào)，傳出去，或者是GPRS信號(hào)，就是說(shuō)它是在無(wú)線透?jìng)鳌＿@樣的編程，有些地方是需要的。我們也可以在這樣一個(gè)葫蘆的基礎(chǔ)上很快畫出這樣一個(gè)瓢。

這個(gè)也是在葫蘆的基礎(chǔ)上畫的瓢，這個(gè)是基于窄帶物聯(lián)網(wǎng)的燃?xì)獗?，?dāng)然你用它再去畫水表、電表等等都可以。

這是一個(gè)冷鏈物流系統(tǒng)，就是在運(yùn)輸過(guò)程中溫度要低，有帶一些制冷系統(tǒng)的。利用窄帶物聯(lián)網(wǎng)可以跟蹤、定位，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程開啟和關(guān)閉運(yùn)輸?shù)南渥拥鹊取Ｎ覀兺瑯邮怯眠@樣一個(gè)葫蘆來(lái)畫出，很快就畫出這樣一個(gè)瓢。

這個(gè)我們是想用這樣一個(gè)葫蘆畫出一個(gè)什么呢?是實(shí)驗(yàn)室管家，比如說(shuō)當(dāng)實(shí)驗(yàn)室放上這樣一個(gè)終端物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)，我們可以知道實(shí)驗(yàn)室一切基本的狀況，可以對(duì)有關(guān)的一些設(shè)備進(jìn)行干預(yù)。

我今天的分享就到這里，主要的目的，就是能夠降低窄帶物聯(lián)網(wǎng)的開發(fā)難度，方法就是“照葫蘆畫瓢”。

戳這里，看該作者更多好文