物联网应用系统设计（含原则、硬件和软件设计）

　　物联网是新一代信 息技术的重要组成部分。其英文名称是The Internet of things.顾名思义，这句话的意思就是"物联网就是物物相连的互联网".这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。物联网应用系统一般由感知层、传输层、应用层三个部分组成。感知层用于实现数据的采集和对其他设备的监视、控制，传输层负责数据的传输，应用层用于实现人机的交互功能。物联网系统一般来说都是专用系统，一旦被开发出来，其用途就被唯一-确定下来了。

　　一、物联网应用系统设计一般原则

　　当设计开发人员接到物联网应用系统开发任务时，一般要依次进行以下工作：

　　1.系统需求分析

　　系统需求需要对所开发的系统要解决的问题进行详细的分析，弄清楚问题的定义，明确所要开发的物联网应用系统到底是用来"做什么"的。需求分析至关重要，它具有决策性和方向性，一旦需求分析产生了大的偏差，会对后续阶段产生非常不利的影响。

　　2.系统设计

　　通过系统需求分析搞清楚所要开发的物联网应用系统是用来"做什么"之后，接下来的任务就是"怎么做".系统设计阶段是一个把需求转换为表示的过程，形成设计文档。文档包括物联网应用系统的硬件设计文档和软件设计文档。

　　硬件设计主要包括物联网应用系统的感知层的感知节点设计。传输层的传输节点与网关节点选型或设计、开发调试工具选型等方面。

　　软件设计主要包括感知节点传感器驱动程序设计、传输层无线通信协议应用程序设计、传输层网关程序设计、上层人机交互界面应用程序设计。

　　3.硬件开发、软件开发

　　当设计文档齐备，接下来就是物联网应用系统的开发，开发同样包括硬件和软件两部分。

　　硬件开发主要包括根据感知层的应用需求开发感知节点、传输层的传输节点与网关节点开发。

　　物联网应用系统的软件开发与传统的软件开发有着很大的不同，整个物联网应用系统从硬件底层到上层应用平台，结合了电子信息与计算机软件两个专业学科。电子专业的单片机编程、嵌入式编程与软件专业的C++ .C# Java编程都可以应用到其中。感知层与传输层的软件开发-般为基于C语言的单片机编程、嵌入式编程，上层人机交互界面应用程序软件开发可以选择C++、C# Java编程。

　　4.系统软硬件集成

　　测试将系统的感知层、传输层、应用层开发的硬件系统、软件系统综合起来，对系统进行全面测试。

　　5.发布与维护

　　将系统发布给市场或客户，及时获取反馈，以进行物联网应用系统的改进和升级。

　　二、物联网应用系统的硬件设计

　　设计主要包括物联网应用系统的感知层的感知节点设计、传输层的传输节点与网关节点选型或设计、开发调试工具选型等方面，在设计过程中通常需要考虑以下因素：

　　1.成本

　　物联网应用系统的感知层的感知节点、传输层的传输节点与网关节点在系统应用中往往量很大，在做硬件选型时常常不是追求最好的性能指标，而是够用就行。

　　2.可扩展性

　　3.尽可能选用典型接口芯片和典型外围电路

　　一方面有利于开发成本的降低，另-方面有利于标准化和模块化。在成本和性能指标允许的情况下，尽量使用SoC芯片，以减少芯片数量和外围电路的复杂性。这也有利于提高系统的硬件稳定性和减小系统的硬件体积。

　　三、物联网应用系统的软件设计

　　物联网应用系统软件设计的一大特点就是软件开发的多样性，每一层的软件开发环境与开发语言都有所不同，大体可分为以下三个部分：

　　1.感知层

　　基于C语言的感知层传感器驱动程序开发。

　　2.传输层

　　传输协议的应用程序开发与网关的应用程序开发，一般选用C或C++语言。

　　3.应用层

　　基于C++ .C#或者Java的人机交互界面开发。

　　以上就是"物联网应用系统设计（含原则、硬件和软件设计）"的全部介绍，希望对大家了解物联网应用系统设计写作时有所帮助。