开源指令集芯片-RISC-V
实验环境建设(基于阿里云的物联网开放平台飞燕-平头哥支持RISC指令集
定义物模型和APP功能基于MQTT控制协议
物联网技术的成熟
物联网技术知识体系
互联网人与信息关系
物联网人与信息关系
物联网通信技术协议
无线通信技术有频段、信道、信道带宽、传输速率四个概念
WIFI版本和差异
WIFI一键配网技术难点
不同通信协议的应用范围和差异
网络协议
物联网通信的特点：
1.物联网设备很可能在不可靠、高延迟的网络环境中工作；
在物联网系统中，设备数量众多，交互非常复杂。
3.设备往往需要根据实际使用环境进行增减调整。
在选择网络通信协议时，物联网系统通常会发布 - 订阅通信模式，发布 - 订阅模式包含三个角色，分别是发布者（Publisher）、经纪人（Broker）和订阅者（Subscriber），在物联网场景中传感器数据需要触发多个服务或终端执行动作。
比如红外传感器，当它检测到有人体靠近时，就需要触发一系列动作：通知摄像头拍照，声光报警器执行报警，推送消息给主人的手机等。如何满足这种需求？我们最好让摄像头、声光报警器和手机订阅人体接近的主题新闻。当红外传感器被触发时，它会发送人体附近的信息，然后这些设备可以同时收到信息，然后完成系统定义的动作。这就是发布 - 订阅模式的工作模式。另外，发布 - 订阅模式减少了出版商和订阅者之间的耦合，因此网络不稳定导致的临时离线不会影响彼此的工作。其拓扑结构也使系统更容易扩展，更容易满足动态变化的需要。这些优些优点 - 在物联网应用协议中，订阅模式非常流行。
出版商负责生产数据。出版商向经纪人发送主题数据，出版商不知道订阅者。
订阅者订阅经纪人管理的某个或多个主题
当经纪人收到一个主题的数据时，他会将数据发送给所有主题的订阅者。
MQTT
MQTT（MQ Telemetry Transport）协议，是 IBM 公司在 1999 年开发的轻量级网络协议，它有三个主要特点：
1.采用二进制信息内容编码格式，因此二进制数据，JSON 可以方便地传输图片等负载内容。
2.协议头紧凑，协议交互简单，保证网络传输流量小。
3、支持 3 种 QoS（Quality of Service，根据不同的场景需求灵活选择服务质量)级别。
这三个特点，让 MQTT 该协议非常适用于计算能力有限、网络带宽低、信号不稳定的远程设备，因此已成为物联网系统的标准
QoS。指通信双方关于信息传输可靠性的协商：
QoS 消息只发送一次，消息可能丢失；
QoS 1 发送方将收到反馈，以确保信息的交付，但信息可能会重复。
QoS 2 等级，通过发送方和接收方之间的多次交互，消息只有一次。
AMQP
MQTT 除协议外，还有其他发布协议 - 网络协议的订阅模式，如 AMQP 协议。虽然 AMQP 该协议具有较大的特点集，相对较重，不适用于计算资源有限、功耗要求严格的物联网设备，但能满足后台系统对可靠性和可扩展性的要求。因此，它广泛应用于物联网平台系统。比如，在分布式系统中应用广泛的 RabbitMQ 基于消息中间件的软件 AMQP 实现的，AMQP 和 MQTT 同样，也是基于 TCP 协议采用二进制消息格式，也支持 3 个 QoS 级别。
请求 - 响应模式
现在社区里有智能快递柜。当您输入取件码时，服务器将向相应的柜门发送开门指令。在发布 - 在订阅模式下，服务器知道指令发送成功，但不知道柜门是否真的打开。此时，您需要让柜门将命令的执行结果反馈给服务器。当然，您也可以让服务器订阅柜门关闭的主题信息，然后等待柜门发布。但这种情况非常繁琐，不够直接。在这种情况下，另一种通信模式可以派上用场，即请求 - 响应模式。请求 - 响应模式有两个角色，一个是客户端（Client），另一种是服务器（Server）
客户端是要求数据或服务的一方。服务器用于接收客户端的请求，并提供相应的数据或服务。接到请求后，服务器将获取数据，处理资源数据(如数据库)，准备响应，然后返回客户端。请求 - 响应模式是无状态通信模式，每个完整的请求 - 响应是独立的。如果进一步细分，也可以分为同步和异步。看这张照片。
HTTP协议
HTTP 典型代表。HTTP/2 协议还引入了异步请求 - 在响应模式下，客户端可以对请求设置不同的优先级，服务器可以根据优先级决定首先响应哪个请求。虽然 HTTP 协议的报文格式很重，光是报文头就能达到 KB 大小，不太适合资源有限的嵌入式设备。但在一些计算资源和网络资源充足的物联网设备上，HTTP 协议仍然是可选项。和现有的一样 Web 现有的系统兼容性可用于系统兼容性 Web 服务器资源。
CoAP
跟 HTTP 协议类似，但设计轻，可用于资源有限的物联网设备协议（（Constrained Application Protocol）协议）
跟 HTTP 协议一样，CoAP 协议同样有 GET、POST、PUT、DELETE 等方法和响应状态码，同样使用 URI 而不是 Topic 识别资源。例如，我们需要访问服务器 iotdemo.com 下面的 bedroom/temp 完整的资源地址为： coap://iotdemo.com:5683/bedroom/temp
CoAP 消息采用二进制格式，支持可确认消息和不可确认消息 QoS 级别。可确认消息（Confirmable Message）与 MQTT 协议的 QoS 1 类似地，消息无法确认（Non-confirmable Message）对应 MQTT 协议的 QoS 0 级别。另外，CoAP 基于协议的传输层协议是 UDP，而不是 HTTP 、 MQTT 协议的 TCP 协议对设备的计算资源要求较低。传感器设备一般只需上传数据，不需要随时接收服务器的控制命令，说明 CoAP 本协议适用于电池供电的传感器设备。
LwM2M
说完 CoAP，我再来介绍一下和它有关的 LwM2M（Lightweight M2M）协议。LwM2M 协议定义在 CoAP 在协议之上，但它在消息传输的基础上更进一步。因为它基于 IPSO （IP-base Smart Object）标准化设备模型，提供轻量级设备管理和交互接口协议。LwM2M 目前协议的主要实现是 C 语言的 Wakaama 和 Java 语言的 Leshan，应用相对较少。CoAP 协议的应用场景也适用 LwM2M 如果你想在这里，协议 CoAP 可以考虑在协议的基础上更方便地实现设备管理 LwM2M 协议。
协议汇总
物联网数据的价值
图标分析软件：图表软件进行分析 Gephi 和 NetMiner。
智能家居发展的三个阶段
：通过 Wi-Fi、BLE 和 ZigBee 等技术手段联网的设备，也可以有多种遥控方法。智能手机 App 归根结底，手机系统的语音助手，甚至智能扬声器，都是遥控的。通过语音控制更容易启动
:人们只需要参与与与设备的交互。只要您设置联动逻辑，包括触发条件和执行动作，后续的多个网络设备将根据该逻辑运行，以实现一定程度的自动化。系统可以识别门口摄像头捕捉到的人脸图片，然后根据时间表和访客列表判断是否要开门，并通知自己。这就是控制系统、摄像头、门锁和在线日程系统之间的联动。
：人们不再需要经常与设备互动。家庭系统将从您以前的交互和其他设备收集的数据中学习您的行为模式和偏好，然后控制设备自动处理许多事情，包括提供决策建议。结合智能产品，实现一些生活场景的自动化。如果你感兴趣，你可以看这个视频，它更好地反映了智能家居的发展现状（小爱的功能：小爱触摸屏扬声器 官网宣传片_哔哩哔哩_bilibili）。比如根据天气提示穿什么衣服，根据日程建议穿什么衣服
智能家居产品设计
专注于单一领域，解决问题。这个问题很容易定义，解决方案涉及的技术也很少。例如，智能照明可以解决电灯的连接和开关功能。
闭环，也就是同时包含传感器执行器和控制器。这样设备自身就可以实现一定程度的自动化。比如根据光照自动调节灯光就是一个完整的闭环。
可以实现。产品不要包含很难实现的需求或者还没有经过验证的技术，不然要么计划很容易搁浅，要么做到最后发现白白浪费了巨大的资源。
智能家居产品需要的组件
1、传感器
智能家居中，传感器还用于感知温度、湿度、声音、图像、气体等很多信息
2、执行器
继电器：控制电路的通断，继电器这类执行具体控制动作的组件，被称为执行器。除了电气的开闭，执行器也可以完成机械的动作和加热、制冷等功能
3、控制器
控制器是执行具体应用逻辑的单元。简单理解的话，可以认为控制器基于传感器的数据，执行应用逻辑，然后驱动执行器做出反应。控制器是一个抽象概念，它可能在网关或者边缘计算设备实现，也可能在云端的应用服务器实现。有些复杂的控制逻辑可能会涉及到大数据处理技术或者机器学习算法
4、家庭网关
接入互联网的方案：BLE（低功耗蓝牙）技术。不过 BLE 设备需要借助桥接设备才能接入互联网，这个桥接设备被称为家庭网关。顺便提一句，一般 ZigBee 设备也需要网关来接入物联网。（需要说明的是，在实践中家庭网关的功能有可能是其他设备来承担，比如电视、台灯等。在我们的设计中，可以使用智能音箱来兼做家庭网关。）
5、用户界面
为了控制智能电灯的亮度和开关，我们需要使用智能手机或者智能音箱来输入执行的命令，同时通过它们来查看电灯的状态信息、设置联动场景。这些人与设备，或者人与智能家居系统的交互手段就是用户界面。类似的还有电视屏幕、控制面板等。在未来，可能不会有特定的设备作为用户界面，用户界面将无处不在，就像《钢铁侠》里面的场景，你随时可以说话，显示信息悬浮在空中。目前主要的方式还是使用手机，基于语音或者文字来交互。
主流的一些传感器
简易的物联网架构图
设备层
传感器、执行器和控制器三个组件相互配合，构成完整的设备功能。而在智能家居中，通信技术的主流选择是 Wi-Fi、BLE（低功耗蓝牙）等。Wi-Fi 适合带电设备，BLE 适合电池供电的低功耗设备。
网络层
家庭网关可以让使用 BLE 技术的设备接入物联网。然后，网关通过 MQTT 协议连接云平台，让这些设备可以和云平台通信。在智能家居应用中，为了自动发现设备和服务，UPnP 协议和 mDNS 协议也经常被使用。
应用层
云平台是数据存储和数据分析处理的支撑平台。同时，云平台也可以为你的 App 提供 API 接口，让你可以借助手机远程操控联网设备