软件是物联网开发套件的关键差异化因素

现成的开发套件已成为许多物联网 （IoT） 开发人员的基石，因为它们集成的硬件、软件和连接性为希望快速、廉价地设计连接产品的工程师提供了平台。然而，尽管这些套件旨在提供一个先机，让设计人员能够专注于增值功能，但考虑到开源软件、软件许可和产品差异化的长期后果，选择开发套件对于物联网的成功至关重要产品，其影响涵盖从初始开发到产品发布、市场采用和生命周期维护。

物联网 （IoT） 市场提供了前所未有的机遇。仅数字就令人震惊。Gartner Inc. 的分析师估计，到 2015 年底，将有 49 亿台联网设备投入使用，比 2014 年增长 30%。五年后，他们预计这一数字将增加到 250 亿台。到那时，Gartner 分析师预计，每年将有 100 亿台联网设备（不包括个人电脑、智能手机和平板电脑）进入 IDC 研究人员预测价值超过 7 万亿美元的市场。

但是，其中许多设备将基于以前未连接的产品设计（家用电器、楼宇自动化设备等）。这将对将它们设计为连接设备的工程团队提出挑战，因为他们将利用各种技术（有线和无线连接、安全、云等），这将增加设计的整体复杂性。更重要的是，许多构建物联网设备的嵌入式开发人员没有使用这些技术的经验。通过增加团队人数来增加必要的专业知识或花费必要的时间来培训现有的工程资源并不是大多数设计团队都可以选择的。然而，如果这些新产品要在市场上取得成功，就必须快速且经济高效地开发这些产品。

为了缩短上市时间，提供微控制器、传感器、模拟采集和低功耗无线解决方案的嵌入式硬件供应商已经为其客户创建了新的开发套件。这些套件通常将目标硬件与软件（RTOS、堆栈和中间件）捆绑在一起，这些软件通常来自多个供应商。这些套件已成为帮助开发嵌入式解决方案的工具（图 1）。

图 1：为连接和用户界面提供充足硬件支持的开发套件能够使用和开发完整的软件包，作为嵌入式设计工作的工具带来巨大价值。

传统开发套件的三个软件挫折

开发套件和设计示例对电子设计和生产过程有多重要？element14 Pty Ltd最近对电气工程师进行的一项全球调查显示，五分之四的受访者认为开发套件已成为将设计推向最终产品阶段的关键工具。其中，大多数在最终生产设计中使用全部或部分套件。此外，四分之三的受访者认为套件在推动创新方面发挥着关键作用。然而，由于多种原因，传统的开发套件模型并不适合物联网市场。

首先，与大多数开发工具包捆绑在一起的软件通常被打包为免费或低成本的附加产品。虽然这最初可能会节省成本，但从长远来看，它实际上会在设计时间损失和可靠性降低方面成本更高。开发套件中包含的捆绑软件可能已经通过了最低限度的兼容性测试，并且通常没有资格获得正在进行的升级或错误修复。如果出现错误或冲突，这可能会导致开发过程中出现问题。此外，不同软件供应商之间的支持能力可能有很大差异，产品和文档质量的不一致可能会导致产品开发出现不可接受的延迟。如果各种软件组件和/或硬件之间出现兼容性问题，通常不清楚谁负责修复错误——供应商 A 或供应商 B——而宝贵的时间被浪费在试图确定谁负责修复问题上。此外，许多错误直到新产品投入使用后才会出现，通常是在部署后数月或数年。如果发生这种情况，负责的供应商是否仍然在营业并能够提供修复？如果一个错误影响了多个客户并且供应商的支持资源不堪重负怎么办？负责的供应商是否仍在营业并能够提供修复？如果一个错误影响了多个客户并且供应商的支持资源不堪重负怎么办？负责的供应商是否仍在营业并能够提供修复？如果一个错误影响了多个客户并且供应商的支持资源不堪重负怎么办？

二是产品差异化问题。许多嵌入式软件平台提供多种功能（连接性、用户界面、图形等）并支持各种软件协议栈和中间件。使用该平台的所有其他设计团队都可以使用这些功能，因此它们本身并没有提供任何独特的附加值，设计团队可以利用这些附加值将其产品与竞争对手区分开来。

许可是第三个考虑因素。在构建原型时，与开发工具包捆绑在一起的软件通常是免费的，但当该原型投入生产时，软件许可费用就变得很有必要，而且通常会在前期和产品生命周期内增加大量投资。一些开发人员可能会争辩说，这个问题的答案是完全避免许可费用并探索开源软件替代方案。这是一种解决方案，但开源软件通常具有隐藏成本。例如，开源软件的错误或兼容性问题仍然需要修复，大多数供应商将无法等待开源社区解决问题。他们要么需要从第三方购买支持，要么自己开发修复程序。从长远来看，

产品化之路

看看上面描述的设计挑战，很明显，围绕软件和硬件配置、调试和测试的大部分工作都需要由供应商预先完成。这将使物联网产品设计人员能够将更少的时间集中在简单地让设备运行（发送第一个以太网数据包或在彩色显示器上显示第一个动画小部件）上，而将更多时间集中在最终产品的差异化上，这最终将使他们的产品在市场上取得成功。做到这一点的方法是通过使用完全集成物联网平台的软件和硬件的开发套件，已经过全面测试并符合书面操作和兼容性规范，提供对软件更新和错误修复的持续访问，并提供详细但易于浏览的技术文档。

审核编辑：郭婷