近年來物聯(lián)網(wǎng)(IoT)成為最熱門的話題，許多大型芯片公司聯(lián)合硬件制造商，大量投入物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)，而以物聯(lián)網(wǎng)為目標的新創(chuàng)公司也紛紛設立，以爭取更多投資人的關注。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，過去這只是硬件工程師與嵌入式系統(tǒng)的議題，需要更多專業(yè)人才的加入，延伸到原來互聯(lián)網(wǎng)的領域，包括后端軟開發(fā)及前端工程，以及最近另一個熱門的數(shù)據(jù)科學家。

　　智能設備的4個階段

　　暫不考慮物聯(lián)網(wǎng)設備連上網(wǎng)絡要做什么，我們先來談談設備本身，由于芯片的成本不斷下滑，加上各種新型的傳感器被發(fā)展出來，使得我們有機會在極小的電路板上，以很低的成本開發(fā)出特殊應用的智能設備 (Smart Things)。最近有人給開發(fā)全新的智能設備的人一個酷炫的名子–創(chuàng)客(Maker)。不管你想成為什么樣的創(chuàng)客，一定要知道智能設備依其競爭力可分為四個階段：

　　1、監(jiān)測：這是最基本的，將感測組件所收到的數(shù)據(jù)，送回控制臺。

　　2、控制：智能設備可以接受控制臺的命令，啟動開關、調(diào)整設定。

　　3、優(yōu)化：在監(jiān)測數(shù)據(jù)與控制之間，加入算法來優(yōu)化，讓監(jiān)測數(shù)據(jù)可以依算法回饋給控制命令。

　　4、自主管理：在優(yōu)化的算法后，再加入一點機器學習的能力以及外部數(shù)據(jù)參考的能力，讓智能設備更聰明。

　　就以當前流行的四軸飛行器為例，最早大家只是在遙控直升機上裝上攝影機，希望做成便宜的無人飛行器，這只是監(jiān)測與控制;后來有人將直升機擴張到4個旋翼，再加入平衡傳感器，以及維持平衡的算法，這就是優(yōu)化;然后再加上 GPS 定位，結合控制臺的指令，可以做到定點之間的移動，這是進一步的優(yōu)化。然而，怎樣才算是自主管理呢?這必須加上一點學習能力才行，例如：不同的載重、不同的風，自動調(diào)整飛行的設定。

　　從智能設備的角度來看，軟件開發(fā)人才的機會是在優(yōu)化與自主管理的階段，因為硬件與嵌入式系統(tǒng)工程師并不善長這一部份工作。

　　聯(lián)網(wǎng)設備的4個工作

　　將各種設備連上網(wǎng)絡形成物聯(lián)網(wǎng)，也可以分為4個部份的工作(不是4個階段)：

　　1、產(chǎn)品：由設備所構成的產(chǎn)品，通常就是前面所提到的智能設備。

　　2、連網(wǎng)：這部份要考慮的是連網(wǎng)的所使用的技術以及相關的問題，包括傳輪協(xié)議、訊息標準、安全、格式、數(shù)據(jù)型態(tài)、網(wǎng)絡優(yōu)化及管理。

　　3、資料：物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)個別算起來都不算大(影音數(shù)據(jù)除外)，但是訊息量驚人，部份數(shù)據(jù)需要實時處理，有些數(shù)據(jù)則必須結合其他數(shù)據(jù)一起分析才會有意義。這里的工作包括數(shù)據(jù)輸入、儲存與分析三部份。數(shù)據(jù)輸入格式應盡可能采取開放的協(xié)議，如：HTTP， AMQP…等，而數(shù)據(jù)的接受端要考慮實時的延展性。千萬不要以為當前主流的云端業(yè)者所提的的網(wǎng)站或虛擬機的自動延展是夠用的，這些以網(wǎng)頁服務為導向的設計，自動延展常需延遲5到10分鐘才能準備好新的機器，以網(wǎng)站服務的角度看可能足夠，但以物聯(lián)網(wǎng)的角度看，表示我們可能會收不到10分鐘左右的數(shù)據(jù)。在無法預測何時物聯(lián)網(wǎng)應用會爆量的情狀下，不能事前將所需的運算資源預先準備好。因此，選擇云端平臺不要使用 IaaS 作為數(shù)據(jù)接收端，盡可能選擇 PaaS來接收數(shù)據(jù)，最好是有針對物聯(lián)網(wǎng)IoT優(yōu)化的PaaS數(shù)據(jù)接收服務。

　　數(shù)據(jù)儲存時，先考慮放進noSQL的儲存區(qū)， 由于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)多是以 Name-Value的方式呈現(xiàn)，在資料尚未處理之前，大多數(shù)的的noSQL儲存都可輕易管理它，包括MangoDB， DocumentDB， HDFS， Azure Table/Blob， AWS S3…等等。數(shù)據(jù)處理時，考慮能有效處理這些數(shù)據(jù)的工具，Apache 基金會最近有一些新的數(shù)據(jù)處理引擎，如：Apache Storm 作為分布式實時數(shù)據(jù)處理之用，Apache Spark 比 MapReduce 更有彈性的平行運算引擎。分析處理后的資料，再放進SQL儲存中，以加速提取信息的效率。

　　4、運用：將數(shù)據(jù)分析的結果，運用到各種不同的地方，包括傳送到手機端與用戶互動、作成報表給數(shù)據(jù)提供者與數(shù)據(jù)管理者使用、回傳到優(yōu)化階段算法中以改善算法的功效、或是提供給其他大數(shù)據(jù)應用參考。

　　除了第一部份工作是產(chǎn)品的定義與設計外，其他的工作都是軟件開發(fā)相關的云端與數(shù)據(jù)處理機會。

　　物聯(lián)網(wǎng)賺錢的3個步驟

　　最后，我們來談物聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)模式。物聯(lián)網(wǎng)最難賺錢的是銷售設備本身，因為物聯(lián)網(wǎng)設備要達到一定的市場有效性，一定要售出相當數(shù)量;加上物聯(lián)網(wǎng)設備設計，多是以簡單的感測組件與必要的通訊組件構成，客戶不會像換手機一樣的經(jīng)常去更新它。因此，物聯(lián)網(wǎng)設備要在可靠性的前提下，盡可能做到最低成本。此外，來自山寨威脅，永遠都會有人可以更低的成本，來提供同樣的硬件。

　　應對山寨的威脅，最佳的策略是放棄硬件的毛利，反過來利用深圳的制造能力成為你的供貨商，另一方面以提供服務守住消費者。從商業(yè)模式來看，物聯(lián)網(wǎng)有3種獲利的方式：

　　1、提升效率：利用實時收集的監(jiān)測數(shù)據(jù)，幫助自已或使用者降低成本，對使用者而言，你銷售的就不是物聯(lián)網(wǎng)設備，而是提升效率并降低成本的方案。例如：工業(yè)自動化利用數(shù)據(jù)改善制造效率，設備監(jiān)控與分析以提高妥善率、醫(yī)院利用鏈接的數(shù)據(jù)減少犯錯的機會、農(nóng)場利用收集的信息精準供應水、光線、肥料。

　　2、啟動創(chuàng)新：綜合多種來源的實時數(shù)據(jù)，分析市場的變化，以隨時反應市場變化，例如;加油站將加油數(shù)量結合客戶行動App，進一步改善客戶忠誠度計劃;或者是分析歷史數(shù)據(jù)，以預測市場需求，例如：綜合歷史天候數(shù)據(jù)及實時監(jiān)控數(shù)據(jù)，預測高單價農(nóng)產(chǎn)品的質量。

　　3、轉型服務：以提供資 料服務給客戶取代原來的銷售商品給客戶，例如;分析客戶的運動數(shù)據(jù)提供客戶健身、減重等建議與咨詢服務，健身手環(huán)直接送給客戶;分析客戶的貴重設備監(jiān)測及使用信息(如：汽車、大型空調(diào)…等)，提供客戶必要的維修咨詢，在兼顧妥善率的前提下幫客戶降低成本;以租用與服務的方式向客戶收費，讓客戶不用擔心持有設備的后續(xù)使用與維護。

　　物聯(lián)網(wǎng)將啟動新一波的產(chǎn)業(yè)革命，這一波的革命將由互聯(lián)網(wǎng)延伸開來，對硬件工程師來說當然是更多的挑戰(zhàn)，而對軟件開發(fā)人員而言，則是更多的機會，物聯(lián)網(wǎng)是基于現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)的基礎，未來有更多的應用等著我們?nèi)ラ_發(fā)。