物联网开发面临的挑战与发展趋势

不断上升的期望意味着物联网专业人士不断寻求提高他们的技能，以满足他们所创造的物联网解决方案的期望。与此同时，企业正在投资物联网开发，以填补物联网行业的空白，以保持其竞争力。

简而言之，物联网开发现在是一个不断增长和非常重要的IT领域。

什么是物联网开发

物联网开发是指致力于物联网解决方案的创建、设计、部署和支持的一系列活动、流程、工具和技术。它涉及构建和维护物联网解决方案的软硬件方面所需的配置和编码任务的实现。物联网的开发范围是巨大的，因为它可能跨越安全、云计算编程、硬件设备编程、网络、系统工程等。这意味着物联网的开发是高度协作的，需要与物联网开发旗帜下的各种专业人员以及其他利益相关方合作，以成功实施和维护物联网解决方案。物联网解决方案需要高质量、健壮、可扩展、用户友好和安全。然而，物联网的开发面临着一些挑战。

物联网开发的挑战
(1)安全和隐私

物联网为网络威胁提供了广阔的攻击空间。可能只需要侵入物联网网络中数千个设备中的一个，就能暴露整个系统。随着网络攻击事件的不断增加，它们凸显了物联网安全的高风险本质。物联网平台缺乏强大的安全性，接口不安全，互连设备之间的信息传输不加密，这些都继续使物联网网络面临风险。

(2)操作系统注意事项

在评估了他们打算使用的设备之后，物联网开发团队必须选择适合这些设备的操作系统(os)。然而，与台式电脑等系统相比，这些设备在功率和内存方面受到更多限制。在这样的约束条件下选择操作系统，同时又不影响物联网解决方案的有效性，这可能是一个挑战。

(3)设备交互

物联网系统的特点是其设备能够跨相关设备传输数据。这些网络及其影响的复杂性不断增长，为指定这些设备之间的众多交互级别的任务带来了更大的复杂性，然后使它们更具互操作性。

(4)法律挑战

物联网和技术作为一个整体的潜力可能会被对技术的依赖以及对机密信息的信任所掩盖。困扰物联网的威胁包括数据泄露、数据和身份盗窃、中间人攻击、社会工程等。如今，风险数据被附加到法律法规上，如果违反这些法规，可能会对物联网系统的开发人员和实施它们的组织产生严格的影响。此外，一些物联网的实现也可能因伦理和道德问题而蒙上阴影。

(5)质量保证

物联网实施的灵活性意味着测试、可用性和兼容性的范围比传统IT系统要广泛得多。此外，一些物联网用例(例如物联网胰岛素泵)不给错误留下任何空间，因为微小的错误可能是致命的。不断确保物联网解决方案能够在不断变化的环境中保持高质量的服务是开发团队不断面临的挑战。

物联网开发的趋势

物联网开发团队还需要了解如何利用最新的物联网技术趋势，以更好地利用有效的物联网解决方案。

(1)云原生应用的兴起

随着云计算服务的采用和迁移继续成为企业的优先事项，至少在不久的将来，寻找新的方法来提高云计算的效率和增强能力的需求将会增加。将云计算作为平台、软件和基础设施级别的标准，将使物联网开发团队能够根据云计算的性能和规模创建和优化应用程序。这些解决方案日益缩短了企业的上市时间，提供了更高的可靠性，同时降低了基础设施成本和复杂性。

(2)医疗保健中的物联网

在过去几年里，医疗保健中的物联网一直是物联网开发中最活跃的领域之一。由于发生新冠疫情，以更少的人为干预提供更智能的患者护理的医疗保健技术有所增加。物联网在医疗保健领域的范围包括远程医疗和远程医疗等用例，通过追踪器和健身手环监测生活方式，以及心率监测器等专门医疗设备。这些用例越来越侧重于新冠疫情以外的领域，以使医疗专业人员能够检查、诊断和治疗更多的患者，并将医疗服务扩展到那些由于难以到达或偏远而难以实际获得医疗设施或专业人员的地区。

(3)更多的人工智能在边缘

长期以来，在选择相关数据之前需要先将数据传输到云端，成为物联网实现的瓶颈。然而，随着更强大的人工智能和微型机器学习(TinyML)的出现，这种范式正在发生转变。TinyML脚本被自动训练以识别有价值的数据，并降低对云端分析的依赖。通过TinyML，企业和物联网开发团队可以为物联网部署越来越高效的人工智能系统，而不需要使用专门的人工智能芯片。人工智能算法也变得更加高效，因为与几年前相比，它们需要的计算能力要小得多。这正逐渐导致物联网人工智能编程的民主化和人工智能开发人员数量的增加。此外，人工智能与物联网应用的整合正被证明是数字转型的一个重要驱动力。新冠疫情在一定程度上加快了此类解决方案的部署，以便在这样一个物理限制时期充分利用连接技术。汽车、医疗和工业等行业正在充分利用这些人工智能和物联网的协同效应，因为人工智能和物联网实现一直是一个不断增长的行业。

(4)开源的物联网

开源物联网有很大的前景，只要开发者能够克服它的挑战和陷阱。其协议、软件和硬件工具为物联网开发提供了一种开放的方法，可以消除物联网生态系统的碎片化特性。开源物联网可以降低对锁定的云生态系统的依赖。物联网供应商们正在尝试进入开源物联网池，这里有巨大的潜力。随着越来越多的供应商意识到，开放式创新和开发的模式加强了物联网生态系统，而不是削弱了他们的竞争优势，人们应该期待看到更多的供应商之间的开源合作，只要它得到正确的实施。

(5)未来物联网的数据分析

对于想要管理不断开发的企业网络的物联网开发者来说，数据分析技能正变得越来越重要。物联网开发者可能需要的一个特殊的数据分析技能是时间序列数据分析。越来越多的物联网实现要求能够利用快速生成的传感器数据。开发团队希望建立能够理解物联网数据的系统，应该考虑学习这些数据科学元素。这将帮助他们避免由于更多的数据任务被带到边缘而不堪重负。

(6)沉浸式技术和企业

物联网与虚拟现实、增强现实、环境仿真等沉浸式技术的融合，为沉浸式物联网技术的开发开辟了无限可能。然而，这种融合将涉及大量的数据。5G和边缘计算的结合将支持这种融合，提供这些沉浸式产品。这将最终加速工业和企业应用的沉浸式应用程序的开发。

物联网开发最佳实践

开发团队需要意识到如何确保他们的物联网部署是有效的。下面是他们需要记住的一些最佳实践。

(1)确定数据存储

物联网产生的数据量确实是巨大的。确定在哪里以及如何存储数据对于物联网解决方案生成的数据的有用性至关重要。 确定哪些数据有足够的价值可以传输到企业的核心，哪些应该保持在边缘是很重要的。根据数据的有用性快速分离数据将影响数据的存储位置和方式，进而影响团队、应用程序、引擎等使用数据的有效性。

(2)平台的选择

为物联网部署选择的平台类型对物联网解决方案及其整体可用性有很大影响。选择平台需要开发者考虑其潜在平台的长期影响。他们不仅需要了解解决方案的软件方面，还需要了解解决方案的硬件方面，以支持他们的长期目标。考虑到这一点，物联网开发者可以选择帮助他们的解决方案防患于未然的平台，因为这将影响在需要时改变、修改和适应解决方案设计的能力。

(3)安全性

对于知情的威胁行为者看来，每一个连接到互联网的设备都是一个潜在的漏洞。只需知道物联网网络可以拥有无数的设备，就凸显了从一开始就将安全构建到系统设计中的重要性。物联网解决方案开发人员需要遵循安全的软件开发方法。这种方法会影响平台、工具和语言的选择，并帮助实现一种基本的安全方法。他们还应该谨慎选择开源软件，因为它提供了一个快速开发解决方案的选项。最后，物联网开发人员在集成过程中应多加小心，因为在应用程序编程接口(API)和库的边界存在大量的软件安全缺陷。他们需要检查集成组件的所有接口是否有缺陷。

(4)不断进行测试

保证遵循最佳实践的唯一方法是不断地进行测试。开发人员需要无休止地测试每个系统，他们应该用一系列意想不到的用例来测试它们，并始终优先考虑安全测试。物联网开发人员还需要在每次更改或实现新功能时进行测试。这些测试应该针对可预测的和不可预测的用例。持续的测试可以揭示产品改进的机会，开发人员必须随时准备探索这些机会。