目前，单个4G网络可以承载多达5500到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的重大改进，物联网设备的数量将从750亿增加到1000亿以上。
在市场上，基于物联网的应用类型很多，包括：智慧城市、农田管理、大型工厂、家庭住宅、汽车驾驶等。在这里，我们重点关注消费级物联网应用，毕竟这类移动应用最需要位置服务。在其他领域，如农业和企业业务，IOT设备可能不需要移动接口。它们可以直接连接到云，并通过Web应用程序进行管理。一般来说，需要移动接口来连接设备的消费应用包括：
智能家居
汽车相关
卫生
农业管理
儿童和宠物护理
你可以看到，连接设备的类型正在爆炸式增长，移动应用逐渐成为各种物联网设备的连接点，扮演着各种控制角色。因此，在本文中，我们将与您讨论如何全面规划和准备那些面向未来的物联网应用。
一、智能连接产品能做什么？
通常智能连接产品有四个功能：监测、控制、优化和自治。其中，监控功能往往是产品控制、优化和自治的基础。
监控：智能连接产品可以通过传感器和外部数据源全面控制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和维护人员环境和性能的变化。
控制：我们可以通过内置在设备中或驻留在产品云中的远程命令或算法来控制智能互联产品。
优化：基于来自智能连接产品的监测数据，我们可以以各种前所未有的方式最大限度地提高产品的性能。同时也可以将算法和分析更新到我们使用的产品上，从而大大提高数据的产出、利用率和有效性。
自主性：通过结合上面提到的监测、控制和优化功能，我们可以使智能连接产品达到前所未有的自主性水平。
二、你应该知道的物联网应用开发知识。
你可能会问：怎么才能开发物联网应用？其实一般要看我们的产品创意。对于智能家居应用和互联网汽车应用，其功能侧重点显然会有所不同。在开始开发物联网的应用之前，我们先来了解一下物联网系统的标准结构。
一般来说，物联网系统将包括以下四个主要部分：
五金器具
软件
云
连通性
1.五金器具
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，如系统激活、操作规范、安全、通信和检测，以支持特定的控制目标和操作。
2.传感器
物联网最关键的硬件是传感器。这些设备包括：能量模块、电源管理模块、射频(RF)模块和感应模块。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。传感器的类型包括以下几种：
温度传感器
压力传感器
近程传感器
加速度计和陀螺仪传感器
红外传感器
光学传感器
气敏元件
烟雾传感器
3.软件
无论是在Web上运行还是在移动设备上运行，物联网系统的软件往往都是基于云的，主要用于管理和调整与之相连的所有物联网设备的仪表盘。这些仪表板从传感装置收集信息，以提供以下组件：
移动应用程序
网络应用
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可以保存数据和信息，而无需建立自己的物理设施。
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
蓝牙是使用最广泛的短程无线技术之一。通过配对，你可以用它来快速连接各种前端设备，包括那些可穿戴技术，和应用。
7.ZigBee
专门为工业物联网开发的ZigBee运行在2.4 GHz频段。对于通常在建筑物或工业场所之间以微小速率传输的数据，这是一个完美的选择。
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识别码的有效半径为10cm；远程超高频可达200 mm。
9.洛拉万
远程广域定位网络是大规模物联网的定位网络之一。它可以为数百万低功耗设备提供强大的网络资源。许多智能城市应用将使用该协议。
三、物联网的挑战
在你真正开始开发物联网应用之前，你还需要了解这个行业目前尚未解决的各种挑战。
1.安全性和隐私
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到的所有组件的安全。因为应用通过网络连接各种软硬件元素，而大量的数据在各种联网设备的传输过程中必然会将个人隐私信息带到网络的各个部分。
此外，在开发物联网应用时，应考虑以下关键问题：
数据交换安全：客观信息从物联网的传感器单元和前端设备传输到系统，然后保存到云端。那么我们就需要保证在应用开发的过程中严格遵循数据文件的相关加密协议。
物理安全：由于物联网的前端设备已经不在传统的物理控制范围内，我们很难实时检测到，因此很可能被篡改甚至替换。
云存储安全：云存储虽然有效保证了数据的可用性，但是很难保证云服务对物联网系统的访问权限和授权到位。
隐私更新：在获取数据时，IOT设备始终需要遵循特定的法律法规。例如，所有健身追踪设备都需要根据HIPAA指南收集用户信息，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，物联网应用的一个重要要求就是数据的实时传输。但由于设备所处的环境复杂，我们需要调用物联网的相关感知单元进行监测、处理并提供数据和信息。比如对于智能汽车来说，因为它们需要在快速移动的过程中保持连接。因此，在开发应用程序之前，我们需要充分考虑设备、功能和特性。
3.硬件和设备的跨平台兼容性
由于物联网领域技术的蓬勃发展，开发者需要保证各种软硬件功能的无缝集成，保证运行效率、设备更新和错误修复。
4.数据收集和处理
由于物联网应用涉及大量信息，而这些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，对目标环境和数据采集、处理、存储的方式提前做好规划和准备。
四、如何开发物联网应用
1.选择一个平台
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适合自己的：
HomeKit
安卓的东西
ThingWorx
西弗利
育碧点
Azure物联网套件
IBM沃森
Oracle物联网
Kaa
以上每个平台都有不同的特点和侧重点。物联网开发者可以使用不同的平台和程序将不同供应商的设备连接成一个统一的系统。例如，名为Android Points的谷歌物联网平台可以支持许多制造商的设备，并可以连接到不同的低能量传感器。
2.选择硬件
如果不想自己生产物联网项目的硬件，就需要购买其他设备厂商的设备。在满足项目需求的前提下，选择那些值得信赖的厂商提供的传感器单元，保证高质量的连接精度和可靠性。
一般来说，开发人员可以从基于微控制器的电路板、片上系统(SOC)板、单板计算机(SBC)和专用于智能蓝牙和WiFi的电路板中进行选择。以下是一些常见的开发板：
Arduino Uno
树莓派
英特尔爱迪生公司
Udoo Neo
浅蓝色豆
阿达果植物群
特塞尔
粒子光子
联发科Linkit One
C.惠普
3.提前考虑可伸缩性
现在无论是产品的推出速度还是迭代速度都发展非常迅速，物联网领域也是如此。为了保持应用程序的向后兼容性，您应该在开发过程中尽可能保持可扩展性，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的扩展。
注意安全
由于大量连接的设备处于同一网络中，物联网的应用在一定程度上非常容易受到数据泄露的威胁。此外，由于人们最经常在家中、汽车和医院使用IOT设备，一旦发生攻击，个人隐私和敏感信息将会暴露。
以下是我们在使用安全工具构建物联网应用时应该借鉴的两个方面。
谨慎选择硬件供应商和平台：那些能够为其硬件设备提供支持软件程序的供应商通常具有更好的安全姿态，这也意味着更少的软件漏洞。所以，对于物联网应用，你要选择那些可靠的、有信誉的硬件解决方案和平台提供商。他们通常可以提供相应的检查工具，并保持更新。
以优秀的应用集成安全实践为例：对于那些存储在本地设备或存储或传输在云端的数据，我们应该做好应用级数据加密、混淆、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和设备。同时也要通过VPN等手段保护数据传输渠道和网络。
标签：物联网设备应用