物聯(lián)網(wǎng)連接方法的的優(yōu)勢和權(quán)衡

物聯(lián)網(wǎng) （IoT） 開發(fā)人員可以選擇創(chuàng)建與 IoT 云的連接的方法，每種方法都有不同的優(yōu)勢和權(quán)衡。你怎么能知道哪個(gè)選項(xiàng)是最好的？

將物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品連接到物聯(lián)網(wǎng)云的最快、最簡單的方法是使用功能齊全的生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)軟件代理，就像領(lǐng)先的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)提供商提供的那樣。集成到無線物聯(lián)網(wǎng)模塊硬件上，生產(chǎn)代理代表了“黑匣子”方法。另一方面，物聯(lián)網(wǎng)云連接最精簡的方法是使用由亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（AWS），微軟Azure等提供的基本軟件開發(fā)工具包（SDK）。這將是“白盒”方法。

最近，物聯(lián)網(wǎng)解決方案開發(fā)人員現(xiàn)在有了一種新的替代方案，可以被認(rèn)為是一種“灰色盒子”方法：便攜式物聯(lián)網(wǎng)軟件代理。便攜式代理就像一個(gè)增強(qiáng)的SDK，具有模塊化選項(xiàng)，可提供各種物聯(lián)網(wǎng)連接功能。

以下是黑盒，白盒和新灰盒方法的簡要介紹。

生產(chǎn)代理：黑匣子物聯(lián)網(wǎng)云連接

生產(chǎn)級(jí) IoT 軟件代理與特定型號(hào)的無線 IoT 模塊硬件預(yù)先集成。物聯(lián)網(wǎng)模塊（有時(shí)稱為無線電芯片）提供基本的通信電路，使連接的產(chǎn)品能夠使用無線協(xié)議（如Wi-Fi，蜂窩或藍(lán)牙）發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。

生產(chǎn)代理提供廣泛的功能集，用于處理物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品與特定物聯(lián)網(wǎng)云連接的各種細(xì)節(jié)，例如消息處理、計(jì)劃、無線 （OTA） 更新、用戶注冊和故障排除。但它們代表了一種黑匣子方法，因?yàn)樗羞@些內(nèi)置功能基本上都看不見，不可觸及。

黑匣子方法的優(yōu)點(diǎn)：

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的開發(fā)人員不必?fù)?dān)心掌握物聯(lián)網(wǎng)云連接所需的所有工程技能和專業(yè)知識(shí)。

特別是對(duì)于剛接觸物聯(lián)網(wǎng)并制造其首批互聯(lián)產(chǎn)品的制造商而言，生產(chǎn)代理可以顯著加快上市時(shí)間。

互聯(lián)產(chǎn)品制造商可以降低其物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)成本，以及相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)和頭痛。

黑匣子方法的缺點(diǎn)：

由于生產(chǎn)代理將對(duì)特定 IoT 云的訪問與特定型號(hào)的模塊硬件配對(duì)，因此生產(chǎn)代理軟件和模塊硬件是一攬子交易。想要連接到特定 IoT 云的開發(fā)人員無法選擇尚未經(jīng)過測試和認(rèn)證的 IoT 模塊來協(xié)同工作，此過程可能需要數(shù)月時(shí)間。

使用生產(chǎn)代理方法需要制造商購買額外的微控制器，將其物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序加載到其上，并對(duì)微控制器進(jìn)行編程以與無線模塊通信。此要求會(huì)增加物料清單 （BOM） 成本。

生產(chǎn)代理本質(zhì)上是一個(gè)封閉的系統(tǒng)，有經(jīng)驗(yàn)的物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)人員可能會(huì)因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)云連接選項(xiàng)缺乏靈活性而感到沮喪。

SDK：白盒物聯(lián)網(wǎng)云連接

SDK 僅提供用于通過低級(jí)和標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議進(jìn)行通信的最通用庫。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的制造商通過這些標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議構(gòu)建自己的消息傳遞和數(shù)據(jù)模型，其中包括 MQTT、CoAP 和 HTTP。

SDK 代表了一種白盒方法，因?yàn)樗鼈儗?duì)開發(fā)人員的調(diào)整和自定義持開放態(tài)度。事實(shí)上，他們要求物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品制造商承擔(dān)其物聯(lián)網(wǎng)云連接的大部分責(zé)任。

白盒方法的優(yōu)點(diǎn)：

互聯(lián)產(chǎn)品的制造商在決定在其物聯(lián)網(wǎng)云連接中包含哪些功能以及如何實(shí)現(xiàn)這些功能方面具有極大的靈活性。

他們可以根據(jù)價(jià)格或最適合其連接產(chǎn)品特性或設(shè)計(jì)目標(biāo)的功能，選擇與任何無線物聯(lián)網(wǎng)模塊配合使用。

無需購買額外的微控制器與無線模塊結(jié)合使用，與使用生產(chǎn)代理相比，制造商可以降低其BOM成本。

白盒方法的缺點(diǎn)：

內(nèi)部工程團(tuán)隊(duì)需要足夠龐大且精通物聯(lián)網(wǎng)，以處理開發(fā)、測試、實(shí)施和支持物聯(lián)網(wǎng)云連接的所有復(fù)雜細(xì)節(jié)，并確保云連接與完整物聯(lián)網(wǎng)解決方案的所有其他端到端要求無縫交互。

在內(nèi)部進(jìn)行所有物聯(lián)網(wǎng)云連接工程和測試會(huì)增加制造商的風(fēng)險(xiǎn)。

自己動(dòng)手（DIY）方法還可以延長物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的開發(fā)時(shí)間并提高其成本，除非內(nèi)部團(tuán)隊(duì)非常精通物聯(lián)網(wǎng)特定問題。

便攜式代理：灰盒物聯(lián)網(wǎng)云連接

便攜式 IoT 軟件代理是將設(shè)備連接到 IoT 云的新替代方法。便攜式代理支持從任何蜂窩或 Wi-Fi 模塊連接到特定的 IoT 云。除了提供SDK提供的低級(jí)連接外，它還管理與物聯(lián)網(wǎng)云的連接性，可靠性和安全性。

便攜式代理在無線模塊級(jí)別與任何驅(qū)動(dòng)程序或特定于連接的協(xié)議堆棧斷開連接。在架構(gòu)上，可移植代理由兩個(gè)抽象層連接：頂部的應(yīng)用層和下面的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)適配層。

應(yīng)用程序?qū)影ㄒ唤M由 IoT 云提供商提供的接口 API，用于將主機(jī)應(yīng)用程序與可移植代理集成。適配層與底層物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)對(duì)接，封裝低級(jí)接口和依賴平臺(tái)的代碼，并將其轉(zhuǎn)換為物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)提供商指定的物聯(lián)網(wǎng)云API。這些適配層 API 與可移植代理以及依賴于平臺(tái)的實(shí)用程序庫集成。

便攜式代理具有模塊化設(shè)計(jì)，允許根據(jù)需要添加物聯(lián)網(wǎng)連接組件，例如，時(shí)間表，OTA更新，Wi-Fi設(shè)置。同樣在模塊化的基礎(chǔ)上，便攜式代理還可以提供對(duì)物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)提供商提供的各種連接設(shè)備設(shè)置和用戶注冊機(jī)制的訪問。

便攜式代理代表一種灰盒方法，因?yàn)樗鼈兊墓δ芙橛?SDK 和便攜式代理之間。

灰色框方法的優(yōu)點(diǎn)：

便攜式代理將 SDK 的靈活性與生產(chǎn)代理的一些已經(jīng)烘焙的品質(zhì)相結(jié)合。它們包括用于應(yīng)用程序和適配層的嚴(yán)格測試套件，以幫助確保在組件和端到端級(jí)別上實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的物聯(lián)網(wǎng)功能。

便攜式代理可以顯著縮短將互聯(lián)產(chǎn)品推向市場所需的時(shí)間，允許制造商跳過漫長而昂貴的測試和認(rèn)證過程，將物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)與特定的無線模塊配對(duì)。

由于它們不再局限于經(jīng)過認(rèn)證的蜂窩或Wi-Fi模塊列表，因此制造商可以使用便攜式代理方法來利用與任何無線模塊供應(yīng)商協(xié)商的成本節(jié)約，即使該模塊尚未獲得認(rèn)證以支持其選擇的物聯(lián)網(wǎng)云。

與生產(chǎn)代理相比，便攜式代理使制造商無需購買單獨(dú)的微控制器，從而能夠降低 BOM 成本和產(chǎn)品占用空間。

同時(shí)，與 SDK 相比，便攜式代理負(fù)責(zé)處理與 IoT 云的連接。

無線模塊制造商可以使用便攜式代理來設(shè)計(jì)更多樣化的模塊，并為正在創(chuàng)建物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的更廣泛的客戶提供更多樣化的模塊。他們還可以將對(duì)特定物聯(lián)網(wǎng)云的支持作為營銷其無線模塊產(chǎn)品的差異化功能。

灰盒方法的缺點(diǎn)：

與使用生產(chǎn)代理相比，使用便攜式代理的制造商需要執(zhí)行更多的開發(fā)工作來建立 IoT 云連接。

因此，便攜式代理在開發(fā)和擴(kuò)展連接產(chǎn)品的各個(gè)方面都需要相對(duì)高水平的內(nèi)部專業(yè)知識(shí)。

便攜式代理專門與特定的物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)一起工作，因此它們在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)選擇的這一方面提供的靈活性低于SDK。

理想的選擇？視情況而定

哪種物聯(lián)網(wǎng)云連接方法是理想的？這取決于您的設(shè)計(jì)目標(biāo)、您對(duì)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的體驗(yàn)水平、您需要以多快的速度進(jìn)入市場、您的預(yù)算、您的 BOM 目標(biāo)以及您計(jì)劃為您正在構(gòu)建的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品出貨多少臺(tái)。

如果您缺乏強(qiáng)大的內(nèi)部物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品專業(yè)知識(shí)，生產(chǎn)代理可以讓您快速進(jìn)入市場并降低風(fēng)險(xiǎn)。如果您擁有大量穩(wěn)定的深厚物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)知識(shí)，SDK 可提供最大的靈活性，并可以幫助您節(jié)省 BOM 成本。

如果您對(duì)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品開發(fā)能力已經(jīng)有了一定的信心，或者您想用不同的無線模塊改造現(xiàn)有產(chǎn)品，或者如果您從事無線模塊業(yè)務(wù)，便攜式座席提供了一個(gè)有吸引力的新替代方案。您可以獲得 SDK 的大部分靈活性以及生產(chǎn)代理的一些開發(fā)護(hù)欄。您可以省去等待最佳無線模塊獲得所選物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)認(rèn)證的時(shí)間、費(fèi)用和麻煩。

審核編輯：郭婷