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书名：物联网开放平台

作者：丁飞

豆瓣评分：67

出版社：电子工业出版社

出版年份：2018-1-1

页数：269

内容简介：

物联网被称为世界信息产业的第三次浪潮，它将引发人类社会运行与生活方式的深刻变革。与此同时，随着业务的发展，未来物联网产业的发展将由信息网络向全面感知和智能应用两个方向扩展、延伸和突破，形成“云、管、端”的开放网络架构。 本书主要介绍物联网开发平台的体系结构、关键技术和典型应用，主要内容涉及物联网的概念和基础、物联网体系的基础技术、从物联网产业生态看开放平台价值、物联网开放平台架构设计与实现、物联网开放平台的开源软件、物联网开放平台的安全、物联网典型应用。

作者简介：

丁飞，男，博士，高级工程师，中国移动通信集团江苏有限公司研发中心物联网牵头人、网络专业组组长。主持或重点参与国家重大专项、国家863计划、江苏省物联网应用示范工程、智慧江苏建设重点示范试点工程以及企业项目共20多项。"智慧交通载具产品体系创新与规模应用”课题研究成果实际应用取得明显成效。获国家发明专利4项，获得省部级等各类奖项10多项。

TencentOS tiny 提供业界最精简的RTOS内核，最少资源占用为RAM 06 KB，ROM 18 KB。对于复杂的任务管理、实时调度、时间管理、中断管理、内存管理、异常处理等功能，TencentOS tiny都可支持。

腾讯 科技 讯 9月18日消息，腾讯宣布将开源自主研发的轻量级物联网实时操作系统TencentOS tiny。相比市场上其它系统，腾讯TencentOS tiny在资源占用、设备成本、功耗管理以及安全稳定等层面极具竞争力。该系统的开源可大幅降低物联网应用开发成本，提升开发效率，同时支持一键上云，对接云端海量资源。

据权威资料显示，全球物联网市场规模发展迅猛，2018年，仅国内物联网市场容量已经超过1万亿，预计2020年国内物联网市场容量可望超过15万亿。作为物联网整个产业链重要一环，终端侧物联网操作系统由于直接对接底层物联网设备，已经成为构建整个物联网生态的关键。

腾讯物联网团队表示：“将腾讯自主研发的物联网操作系统TencentOS Tiny开源，不仅可以将腾讯在物联网领域的技术和经验和全球开发者分享，还能够汲取全球物联网领域的优秀成果和创新理念，最终推动整体物联网生态的繁荣以及万物智联时代的到来。”

腾讯云构筑起全链条IoT云开发能力

在全面上云的背景下，物联网设备也不例外。借助TencentOS tiny提供的更简单的软件接口，亿级物联网设备上云的门槛降降进一步降低，从而帮助物联网开发者能够更便捷的使用云端海量的计算、存储资源，以及先进的AI和大数据算法模型，有效支撑众多前沿物联网技术在智慧城市、智能家居、智能穿戴、车联网等行业的加速落地。

同时，随着TencentOS tiny的开源，结合腾讯云物联网开发平台IoT Explorer，加上之前已经建设完成的国内最大规模LoRa网络，腾讯云物联网已经彻底打通从芯片通讯开发、网络支撑服务，物理设备定义管理，数据分析和多场景应用开发等一站式、全链条IoT云开发服务能力，物联网开发将变得更为简单、高效。

近年来，腾讯在开源上的步伐不断加快，截至9月，腾讯自主开源项目已达84个，Star数超过24万。在物联网领域，腾讯不仅通过开源和开放持续构建良性的物联网生态体系，在产品易用性和开发效率上，腾讯物联网团队也都做了许多针对性优化。

体积

最小仅18KB

、功耗

最低2微安

TencentOS tiny 提供业界最精简的RTOS内核，最少资源占用为RAM 06 KB，ROM 18 KB。在类似烟感和红外等实际场景下，TencentOS tiny 的资源占用仅为：RAM 269 KB、ROM 1238 KB，极大地降低硬件资源占用。同时，看似“麻雀虽小”，却“五脏俱全”。对于复杂的任务管理、实时调度、时间管理、中断管理、内存管理、异常处理等功能，TencentOS tiny都可支持。

在功耗上，TencentOS tiny还应用了高效功耗管理框架，可以针对不同场景降低功耗。比如TencentOS tiny内部的定时机制在发现业务没有运行的时候，会自动启动休眠状态，有效降低功耗。根据实测的数据显示，TencentOS tiny最低的休眠功耗仅有2微安。开发者也可以根据业务场景选择可参考的低功耗方案，降低设备耗电，延长设备寿命。

独具创意的调试功能，助力开发者快速排障

由于很多物联网的终端设备在实际场景下，位于荒郊野外或者很远的地方，出现问题的时候非常难定位。为了能够减少这个问题，当终端出现问题的时候，TencentOS tiny会把一些故障信息记录下来，当它再重启的时候首先把错误数据上报云端，这个功能极大的方便了开发者查找故障原因。从而远在千里之外，就可以快速排除故障。

另外，TencentOS tiny的内核以及其上层的物联网组件框架，都做了高度解耦，保证和其它模块之间连接的适配。同时，TencentOS tiny 还提供多种编译器快速移植指南和移植工具，帮助开发者向新硬件开发板的一键移植，省时省力，有效提升开发效率。

目前，TencentOS tiny已支持意法半导体、恩智浦、华大半导体、瑞兴恒方、国民技术等主流厂商多种芯片和模组。

在Maker Faire现场展台上展示的开源硬件平台可见一斑：基于Ardurino开发的创意产品占绝大部分，由此可见，由Ardurino构建的创客生态系统已蔚然成风，各类基于Ardurino的软硬件开发平台、技术资料、配件等已经非常完善。

而对其他开源硬件平台而言，使用者偏少。无外乎有以下几大原因：第一，Ardurino是创客的“开山鼻祖”，江湖老大的地位不可动摇；第二，Ardurino功能简单，对初学者而言上手更快；第三，关于Ardurino的所有配套资料、使用群体最庞大，志同道合者居多。

事实上，当使用Ardurino基本的控制功能达不到创客们的更高级、更先进的要求（如通讯、互联、互动等）时，创客们会另寻出路，会选择采用基于ARM架构或X86架构的开源硬件平台。举几个简单的例子，仅供参考。

Ardurino：适用于入门级新手创客。开发工具有Arduino IDE，具有丰富的Arduino驱动代码。对于入门级创客来说，大家更多的是看中Arduino庞大的网络资源，各种叠加扩展板和传感器板。

AVR单片机：Arduino的核心芯片用的就是Atmel的AVR 8位单片机，可以说Atmel是Arduino的鼻祖。

Atmel Xplained / Xplained Pro 开发板：作为低成本单片机，Atmel Xplained / Xplained Pro 开发板有很多型号可供大家选择，如：8位或32位AVR单片机、ARM Cortex-M0+ 或 Cortex-M4 或 Cortex-M4F、ARM Cortex-M0+ 加无线 SoC、ARM Cortex-A5 微处理器等。基于ARM Cortex-M0+ 架构的开发平台，低外围资源，但同时具备低功耗，二次开发简易，拥有32位ARM的计算性能等优势。Xplained Pro开发板同样具有可扩展性，可以使用标准排针在开发板侧面连接扩展板。

树莓派RaspberryPi：相比Arduino，树莓派提供更高性能的处理能力，可以轻松实现I/O控制、高速数据通信、视频处理、实时运算等，创客可以在Debian Linux环境下编程，实现各种过去需要在PC环境实现的功能。树莓派是初级创客向高阶创客演进的理想平台。目前全球用户超过300万，每年以200万的速度递增。

CooCox开发工具：用于ARM Cortex-M设备的开发，CoIDE具有强大的工程管理和调试功能，集成了一个开放和分享的组件代码平台，支持Arduino编程语言，Arduino驱动代码可平滑移植到CoIDE，基本不需改动代码，适用于有进阶需求的创客。

MSP430 LaunchPad：LaunchPad是TI专门推出的一系列开发平台，其特点是使用简单：下载使用一体，无需额外硬件。与此同时，来自美国的工程师还向创客们演示直接在电路板上方加上“Booster Pack”外围板（相当于扩展板），去完成不同外设的二次开发。有用过Launchpad开发办的工程师评价到：将Arduino的程序移植到Launchpad上几乎是一件非常简单的事情，有时候甚至不需要任何的更改，只要对端口进行相应的调整即可。总体来说，Launchpad的性价比是非常高的，低功耗，低价格，性能也有保障，可以说是一个Arduino玩家的理想替代选择。LaunchPad非常适合学习和低资源需求的应用。

Galileo（伽利略）开发板 & Edison平台：英特尔嵌入式事业部产品经理王景佳指出，伽利略开发板是基于英特尔架构全新兼容Arduino（接口、开发环境均可与Arduino兼容）的可开发电路板系列的首款产品。此次，Intel展位上来自北京高校的大学生们展示着基于伽利略开发板开发的各种硬件创作成果。基于Quark处理器的伽利略开发板在本次制汇节上可谓大赚眼球。如果说Arduino是创客运动的导火索，那么Edison则是创客运动的新里程。尽管本次没有展出Edison实物，但创客们还是很期待Intel为大家带来更多惊喜。

与此同时，适合创客的其他高级平台还包括： 基于Freescale iMX6 SOLO （1GHz Cortex A9） RIoT Board， 基于Ti Sittara Cortex A8 BeagleBone Black， 基于Atmel Cortex A5 的SAMA5D3-Xplained等等，他们提供更强大的计算性能和更灵活的应用能力。

无一例外，以上谈及的开源硬件均是与Ardurino兼容的智能硬件平台。事实上，从这里我们也能看到Ardurino在创客运动中不可动摇的地位。

事实上，创客们需要的是一个开放、分享的氛围。谁能为他们营造这种氛围，谁才能占据创客硬件市场的领导地位，Ardurino就做到了这一点。对于其他硬件平台而言，打造一个“类Ardurino”经营模式的生态系统是有很多问题亟待解决的，譬如，如何引起创客对新的软硬件平台的关注并选择使用；如何完善软硬件支持；创客们在实现产品创作时是否能拥有跟Ardurino类似的开放、分享平台等等。

不过有挑战才有创新，这是值得赞颂的，因为这才是“创客精神”。对于创客们而言，越多开源硬件平台，他们的选择就越多，创客的群体才会日益壮大。创客文化的精髓——“开放”、“分享”，才会传遍大江南北！创客运动来袭，连接你我他，你准备好了吗？

1、物联网（The Internet of Things，简称IOT）是指通过 各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、 连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化 学、生物、位置等各种需要的信息。

2、组成：物联网的基本特征可概括为整体感知、可靠传输和智能处理 。

（1）整体感知—可以利用射频识别、二维码、智能传感器等感知设备感知获取物体的各类信息。

（2）可靠传输—通过对互联网、无线网络的融合，将物体的信息实时、准确地传送，以便信息交流、分享。

（3）智能处理—使用各种智能技术，对感知和传送到的数据、信息进行分析处理，实现监测与控制的智能化。

扩展资料：

常见的运用案例有：

1、物联网传感器产品已率先在上海浦东国际机场防入侵系统中得到应用。机场防入侵系统铺设了3万多个传感节点，覆盖了地面、栅栏和低空探测，可以防止人员的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵。而就在不久之前，上海世博会也与无锡传感网中心签下订单，购买防入侵微纳传感网1500万元产品。

2、ZigBee路灯控制系统点亮济南园博园。ZigBee无线路灯照明节能环保技术的应用是此次园博园中的一大亮点。园区所有的功能性照明都采用了ZigBee无线技术达成的无线路灯控制。

3、智能交通系统(ITS)是利用现代信息技术为核心，利用先进的通讯、计算机、自动控制、传感器技术，实现对交通的实时控制与指挥管理。交通信息采集被认为是ITS的关键子系统，是发展ITS的基础，成为交通智能化的前提。无论是交通控制还是交通违章管理系统，都涉及交通动态信息的采集，交通动态信息采集也就成为交通智能化的首要任务。

参考资料来源：百度百科-物联网

通过AIoT开发平台，开发者能够以零代码/低代码的方式快速搭建一套完整的物联网系统，这种全新的高生产力开发方式，大大降低了物联网开发门槛，加速缩短整体开发周期，降低研发成本。

机智云AIoT开发平台遵循开放设计原则，采用微服务架构，平台为开发者提供自助式智能硬件开发工具与开放的云端服务。通过傻瓜式的自助工具、完善的SDK与开放的API，拖拉拽实现IoT设备研发，最大限度降低IoT设备开发的技术门槛，帮助个人及企业开发者快速实现设备智能化升级，有效降低研发成本；同时基于海量开发者接入、资源弹性配置、云化部署运行等优势，有效促进创新产品和服务规模化应用。

设备端开发：基于数字孪生技术实现物理组件在云端映射，提供可模拟调试的虚拟设备；真实设备通过机智云连接组件GAgent为设备端、云端和APP端提供连接服务，并提供每个开发环节的SDK，自动代码生成工具、开源开发工具和完整解决方案。

APP开发：提供了APP SDK、开源框架、微信SDK，便于开发者快速构建手机应用端系统，只需根据工具指引实现业务功能，无需实现底层功能。

企业应用开发：提供了SNoti等消息传输工具，通过企业API控制设备、进行设备数据的统计分析，以实现企业对设备、设备消费者的运营管理需要。

协同应用开发：针对企业复杂需求打造的中台架构，包括技术中台、业务中台和数据中台。技术中台提供物联网端到端技术框架和便捷化工具集合；业务中台对物联网设备、用户的通用业务提炼形成服务，供有物联网属性的各类应用使用，快速上线新业务，以达到快速物联网化和满足日益变化的业务诉求;数据中台对物联网数据进行标准化建模，设备数据、业务数据上传到云端后经过数据治理存储在数据中台的主题库中，包括用户中台、设备中台、应用中台等。

物联网设备是非标准计算设备，可无线连接到网络并具有传输数据的能力。物联网涉及将互联网连接范围从台式机，笔记本电脑，智能手机和平板电脑之类的标准设备扩展到任何范围的传统“哑”或未启用互联网的物理设备和日常物品。这些设备嵌入了技术，可以通过Internet进行通信和交互。它们也可以被 远程监视和控制。

连接的设备是生态系统的一部分，在该生态系统中，每个设备都与环境中的其他相关设备通信以自动执行家庭和行业任务。他们可以将可用的传感器数据传达 给用户，企业和其他预期的各方。这些设备可以分为三大类：消费类，企业类和工业类。

消费者连接的设备包括智能电视，智能扬声器，玩具，可穿戴设备和智能电器。例如，在 智能家居中，设备旨在感应和响应人的存在。当一个人回到家中时，他们的汽车与车库连通以打开门。进入室内后，温度调节器已经被调整到其首选温度，并且照明设置为较低的强度和颜色，因为他们的智能手表数据表明这是一个充满压力的日子。其他智能家居设备包括根据天气预报调整洒水量的洒水装置和了解最经常清洁房屋区域的机器人真空吸尘器。

企业物联网设备是旨在供企业使用的边缘设备。有各种各样的企业物联网设备可用。这些设备的功能各不相同，但往往倾向于维护设施或提高运营效率。一些选项包括智能锁，智能恒温器，智能照明和智能安全性。这些技术的消费者版本也存在。

在企业中，智能设备可以帮助举行会议。位于会议室中的智能传感器可以帮助员工确定和安排会议可用的房间，确保可以使用合适的房间类型，大小和功能。当与会人员进入会议室时，温度将根据占用情况进行调整，随着屏幕上适当的PowerPoint加载，灯光将变暗，并且演讲者开始演示。

消费者，企业和工业物联网设备的示例包括装配在会议室和装配线机器上的智能电视和智能传感器。

工业物联网设备旨在用于工厂或其他工业环境。大多数工业物联网设备是用于监视装配线或其他制造过程的传感器。来自各种类型传感器的数据将传输到监视应用程序，以确保关键流程处于最佳运行状态。这些相同的传感器还可以通过预测何时需要更换零件来防止意外停机。

如果发生问题，系统可能能够将通知发送给服务技术人员，以告知他们出了什么问题以及解决问题所需的部件。这样可以避免技术人员到现场诊断问题，然后再去仓库获取解决问题所需的零件。

物联网设备如何工作？

物联网设备在功能方面有所不同，但是物联网设备在工作方式上有一些相似之处。首先，物联网设备是旨在以某种方式与现实世界进行交互的物理对象。该设备可能是装配线上的传感器或智能监控摄像头。无论哪种情况，设备都可以感知物理世界中正在发生的事情。

该设备本身包括集成的CPU，网络适配器和固件，通常在开放源代码平台上构建。在大多数情况下，物联网设备连接到动态主机配置协议服务器，并获取该设备可用于在网络上运行的IP地址。某些物联网设备可通过公共互联网直接访问，但大多数设计为仅在专用网络上运行。

尽管不是绝对要求，但许多物联网设备是通过软件应用程序配置和管理的。但是，某些设备具有集成的Web服务器，因此不需要外部应用程序。

物联网设备配置并开始运行后，其大部分流量就出站了。例如，安全摄像头可传输视频数据。同样，工业传感器流式传输传感器数据。但是，某些物联网设备（例如智能灯）确实接受输入

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