原型是構建物聯網產品的第一步，也是至關重要的一步。

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構建物聯網產品原型的目的有很多：與目標受眾一起測試概念，檢查技術需求是否符合您的期望，并最終驗證您的業務案例。

但是物聯網原型應該是什么樣子，您應該從中期待什么? 本文總結了我們在物聯網原型設計和底層模塊構建方面的經驗。

物聯網原型包括：

• 用戶界面，如智能手機應用程序或web前端
• 硬件
• 后端軟件，實現業務邏輯
• 連接性

一、用戶界面

用戶界面就是用戶所看到的。這通常以Web前端或智能手機應用程序的形式出現。

在物聯網世界里，這部分經常被忽視，因為人們通常更喜歡深入了解硬件設備或網絡連接方面的細節。

不能忽視用戶界面，因為用戶界面是人們在查看產品時會首先看到的東西，所以讓它看起來很好無疑是值得的。

對于物聯網原型，用戶界面應該做兩件事:

1、向用戶證明產品的價值

2、允許用戶與系統進行交互

• 向用戶證明價值

用戶界面的主要目的是向用戶證明產品的價值。

這利用了物聯網的一個關鍵殺手級功能：實時計算和顯示產品價值的能力。

例如，智能照明系統帶來的價值，在于它可以為用戶節省電力(從而節省費用)。(來源物聯之家網)由于系統始終處于網絡連接狀態，并且隨時可報告當前的功耗統計信息，因此我們始終可以計算節省了多少電量。

也因此，我們通過在用戶界面為用戶顯示節省的電量——向用戶證明產品的價值。

• 允許用戶與系統進行交互

用戶界面的第二個目的是允許用戶與系統進行交互。

用戶交互僅僅是次要目的，而不是主要目的，這聽起來很奇怪。這是因為我們正在構建原型而不是最終產品，因此目的會略有不同。原型的目的是驗證業務案例，而最終產品的目的是為用戶帶來價值。

在用戶界面中，用戶應該能夠看到系統生成的數據并進行深入挖掘。作為產品所有者，這讓我們能夠研究什么才是用戶認為最重要的，因為它可能與我們最初的設想有所不同。

二、硬件

硬件是我們原型的一部分，大多數人在考慮物聯網產品時都會想到它。

我們需要硬件來接觸物理世界。硬件包含一個或多個測量其物理環境的傳感器，或影響同一環境中某些東西的致動器。

除了傳感器或致動器之外，硬件還需要某種通信方式，這通常是通過無線網絡連接。

但技術并不是唯一的要求：硬件還需要在任何使用它的人手中看起來(相當)不錯。

雖然我們不能指望在此階段看到Apple風格的硬件，但是我們可以利用3D打印的最新發展，將所有電子設備和硬件封裝在一個漂亮的外殼中。

三、后端

后端軟件是系統的智能所在。

物聯網原型的后端部分常常被忽略，這是因為它對用戶和客戶(如用戶界面)不可見，并且不像硬件設備那樣具有物理屬性。但真正的神奇就發生在后端：這是對業務邏輯進行編碼的地方。

后端不僅在數據庫中收集數據，而且還決定操作。

以辦公室工位使用情況跟蹤系統為例。跟蹤系統由一組附著在辦公桌上的傳感器、一個顯示每張辦公桌使用情況的用戶界面和一個收集數據并計算數據的后端軟件組成。沒有后端，系統將無法完成工作。

后端軟件通常在云中運行。

四、連接性

連接性是連接硬件與后端以及后端與用戶界面的紐帶。

連接性通常分為兩部分：用戶—后端連接和設備—后端連接。用戶—后端連接幾乎總是使用常規的互聯網協議來完成，通常使用REST API。對于設備—后端連接，有幾個技術選項：

• 與IPv6(6lowpan、Thread)或WiFi的連接
• 通過用戶的智能手機進行連接(藍牙)
• 通過集線器進行連接(ZigBee)
• 低功耗廣域網(LPWAN)技術(LoRA、Sigfox)

我們在工作中主要使用IPv6，因為它提供了靈活的互聯網接入、接入點的低復雜性、不依賴任何第三方基礎設施，同時可以延長電池的使用壽命。每個設備與Wi-Fi的連接都提供了類似的靈活性，但網絡范圍有限。

通過用戶智能手機進行連接對于健身跟蹤器等特定應用非常有用，但不適用于大規模安裝或遠程使用。

低功耗廣域網技術的應用范圍非常廣，但只能支持每天幾個字節的數據速率，并且通常依賴第三方基礎設施來運行，這些基礎設施的覆蓋范圍可能不穩定，或者總是不可用。

對于原型來說，連接機制的選擇并不是很重要，因為原型的目的是通過目標用戶來驗證業務案例，并且通常可以通過多種連接方式來實現。(來源物聯之家網)但是在某些情況下，業務案例取決于可用的特定連接類型，例如遠程和/或非常大規模的部署，在這種情況下，必須從一開始就考慮周全。

總結

每個成功的基于物聯網的產品、系統或服務都需要原型化，以驗證業務案例和技術選擇。

因為原型的目的是驗證業務案例，所以過程中的某些決策與最終產品的決策不同。例如，用戶界面的主要目的不是讓用戶與系統交互，而是向用戶證明其價值。因此在設計和制作原型時必須考慮到這一點。

在構建物聯網原型時，無需在硬件和連接性方面做得太過深入——除非原型已經證明了業務案例。