★ 2025 年物聯網產品開發的終極指南

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鑑於物聯網生態系統，正在以前所未有的速度成長，瞭解有關物聯網開發堆疊、開發物聯網產品的路線圖，以及建構產品可用的服務列表的更多資訊是有意義的。本報導詳細介紹了所有的這些：

物聯網（IoT）在博世、ARM、思科、通用電氣和英特爾等公司中，不斷受到歡迎。所有這些公司的行銷活動，都為他們透過物聯網產品提供的巨大商機提供了很多。與機器對機器（M2M）相比，物聯網無疑正在成為一個受歡迎的標籤。如果是關於物聯網應用程式開發服務，那麼公司正在以更快的速度採用這一策略。

物聯網已經成為遙遠的未來，並且正在以未定義的速度成長。如果我們談論數字，那麼在 2017 年，互聯裝置超過了世界 70 億人口。到 2030 年，它將達到 290 億以上。這使得物聯網市場在 2016 年價值 1570 億美元，在不到 15 年的時間裡，市場規模價值達到 4570 億美元。

物聯網（物聯網）允許將事物與網際網路連線起來。這些東西有能力在它們之間交換資訊，並將資料傳輸到其他裝置和系統。此外，他們也可以接收資料。機器和智慧裝置還能夠共享有關其內部狀態的資訊。使用網際網路，人們可以連線到數位媒體的網路，以及電腦和智慧手機等裝置，以共享資訊、聊天等。

物聯網的範圍，從面向消費者的裝置，到企業中的連線裝置，以及智慧工廠的機器人、機器和工人等工業資產。
物聯網對於實現客戶轉型創新、數位化轉型、資料驅動最佳化和自動化，以及所有行業的新商業模式，和收入來源都是必不可少的。
物聯網是各種技術和服務的保護傘，這些技術和服務取決於應用案例，是大型技術生態系統的一部分，涵蓋雲端運算、大數據、人工智慧、區塊鏈、增強和虛擬實境等技術。
物聯網透過利用其力量，並提供一些出色的即時物聯網示範案例，在幾個行業和公司創造了奇蹟。
物聯網的使用正在以不同的速度發生，因為物聯網對製造業的投資，高於任何其他行業。

物聯網產品開發簡述

物聯網產品開發是建立收集、傳輸和處理資料的連線裝置的過程。這種多方面的方法結合了硬體設計、軟體開發和雲端整合，將智慧、互聯的產品推向市場。

對於物聯網產品設計和開發，據說設計和開發物聯網產品是未來。為此，物聯網系統結合了實體和數位組成元件，從實體裝置收集資料，並選擇提供可執行和操作的見解。

跨行業物聯網產品開發的應用案例

1. 智慧家居

智慧家居技術徹底改變了，我們與生活空間的互動方式。該行業的物聯網裝置專注於提高舒適性、安全性和能源效率。

連線的恆溫器瞭解乘員的日程安排和偏好，自動調整溫度以獲得最佳的舒適度和節能。
安全系統整合了攝影機、運動感測器和智慧鎖，允許房主遠端監控和控制他們的財產。
語音控制的集線器，充當中央指揮中心，讓使用者能夠透過簡單的語音命令，來管理多個裝置。

2. 醫療保健和福祉

醫療保健中的物聯網，正在改變患者護理、監測和治療依從性。這些創新對慢性病管理和老年人護理特別有影響。

可穿戴裝置持續追蹤生命體徵、活動水準、心率監測器和睡眠模式，為醫生提供全面的健康資料。
智慧藥片分配器提醒患者服藥，追蹤依從性，並提醒護理人員錯過劑量。
遠端健康監測系統，使醫療保健提供者能夠從遠處追蹤患者的病情，減少醫院再入院，並提高整體護理品質。

3. 工業物聯網

在製造業和工業中，物聯網實現了更智慧的營運、更高的安全性和更高的效率。

預測性維護系統使用感測器，來監控裝置效能，在故障發生之前，預測故障並減少停機時間。
即使資產追蹤，有助於最佳化供應鏈和庫存管理。
環境感測器監控工廠的空氣品質、溫度和噪音水準，確保工人安全和法規合規性。

4. 智慧城市

物聯網是智慧城市計劃的核心，目地在透過資料驅動的決策，和自動化系統來改善城市生活。

智慧交通管理系統，使用即時資料來調整訊號時間，減少塞車和排放。
智慧廢棄物管理在垃圾箱中，使用容量水準感測器，來最佳化收集路線和時間表。
空氣品質監測網路，為公民提供即時汙染資料，並幫助當局實施有針對性的減排策略。

5. 零售

零售業的物聯網正在重塑客戶體驗和後端營運，創造更高效、更個性化的購物環境。

基於 RFID 的庫存追蹤，提供即時庫存水準，減少缺貨事件並提高供應鏈效率。
智慧貨架檢測庫存不足，和放錯地方的物品，提醒員工補貨或重新組織。
信標技術支援：根據客戶位置和偏好進行個性化店內促銷、流量分析，以最佳化商店佈局

6. 能源管理

物聯網在能源電網現代化，和促進永續能源使用方面，發揮著非常重要的作用。智慧電網技術結合了：

公用事業公司和消費者之間的雙向溝通
即時監測能源消耗和分配
自動故障檢測和電源重新路由，以防止中斷

7. 農業

精準農業利用物聯網，來最佳化作物產量，減少資源浪費，並監測牲畜健康。這項技術對於可持續的農業實踐非常重要。

土壤水分感測器和氣象站，為精確的灌溉排程，提供即時資料。
牲畜追蹤位置、運動模式和生命體徵上的 GPS 項圈，提醒農民注意潛在的健康問題。
溫室中的自動化系統，根據植物需求和環境條件來控制溫度、溼度和照明。

其他一些最受歡迎的應用是

互聯汽車
智慧供應鏈
可穿戴裝置

物聯網產品開發的好處

物聯網產品開發提供了關鍵優勢，包括增強的資料分析、預測性維護，和個性化使用者體驗。這些創新提高了營運效率，創造了新的收入來源，並實現了遠端監控，徹底改變了行業並提高了客戶滿意度。

1. 透過即時物聯網資料，提供深入的業務洞察力

物聯網裝置不斷從其環境和使用中，收集大量即時資料。這些豐富的資訊，使企業能夠對產品效能、使用者行為，和市場趨勢，獲得前所未有的見解。

透過分析這些資料，公司可以做出資料驅動的決策，最佳化其產品，並辨識創新和成長的新機會。

2. 透過預測性維護降低成本

嵌入在產品或裝置的物聯網感測器，可以監控各種參數，如溫度、振動和使用模式。這種持續的監控，可以在潛在問題升級為重大問題之前，及早發現它們。

透過預測何時需要維護，企業可以減少意外停機時間，延長裝置壽命，並顯著降低維護成本。這種主動的方法，不僅節省了資金，而且透過確保產品可靠性，來提高客戶滿意度。

3. 透過超個性化的物聯網體驗來提高銷售額

隨著時間的推移，物聯網裝置可以從使用者互動和偏好中學習，從而實現高度客製化的體驗。

例如，智慧家居裝置可以根據個人喜好，和日常生活來調整燈光、溫度和音樂。

在零售業，支援物聯網的系統可以提供個性化的產品推薦，和量身訂製的促銷。這種個性化水準可以提高使用者滿意度，增加參與度，並可以提高客戶忠誠度。

4. 企業的新收入來源

物聯網產品開發，為創新商業模式開闢了機會。公司可以從一次性產品銷售，轉向持續的基於服務的收入模式。

例如，公司可以將其作為服務提供，根據透過物聯網感測器，收集的使用情況或效能指標收費，而不是直接出售一件裝置。

此外，物聯網裝置收集的資料，可以透過向合作伙伴或其他行業，提供有價值的見解來貨幣化（同時考慮適當的隱私）。

5. 遠端監控和控制，最大限度地提高效率

物聯網產品允許從世界任何地方，即時監控和控制裝置、系統和環境。這種能力在農業等行業中尤為有價值，農民可以遠端監控作物狀況，並自動化灌溉系統。

在製造業中，經理可以監督生產線，並從異地位置進行調整。這種遠端功能不僅提高了營運效率，而且透過允許在沒有實體存在的情況下，監控危險環境來提高安全性。

物聯網開發堆疊及其要求

物聯網技術堆疊，包括從物聯網裝置到實際目的和目標，或所謂的物聯網應用案例的所有必要技術和資料。

1. 裝置硬體

智慧連線硬體產品，和產品開發挑戰有著巨大的機會。據預測，到 2024 年，物聯網裝置將超過 1750 億臺。

裝置硬體是物聯網技術堆疊的第一層，它定義了任何智慧連線產品的數位和實體部分。問題就在這裡出現了 —— 它將是什麼樣子，或者它將由什麼材料製成？

在這個堆疊層中，必須瞭解規模、部署、成本、使用壽命、可靠性等的影響。如果我們談論小型裝置，例如智慧手錶，那麼你可能只有一個空間來裝這樣的晶片系統（SoC）。在這裡，你將需要嵌入式電腦，如 Raspberry Pi（樹莓派）、Artik 模組和 BeagleBone 板。

物聯網系統中使用的硬體具有遠端儀表板、路由或橋接裝置和感測器、控制裝置等。所有這些裝置都可以管理重要的任務和功能，如系統啟動、操作規範、通訊、安全和檢測，以支援特定操作和目標。

2. 裝置軟體

這一層需要透過連線所需資料，來仔細找出感測器。感測器將幫助我們收集我們想要的資料，以便智慧連線產品能夠按照決定的方式執行。

裝置軟體能夠將裝置硬體變成智慧裝置。這種物聯網技術堆疊支援軟體定義的硬體，然後任何硬體裝置，都可以根據正在執行的嵌入式軟體，提供各種應用程式。裝置軟體層可以分為兩類，即作業系統和應用程式。

A. 作業系統

物聯網解決方案的整個複雜性，將描述你需要的作業系統類型。你必須包括一些最重要的內容，例如當你的應用程式需要即時作業系統、I/O 支援和對完整 TCP/IP 堆疊的支援時。

嵌入式作業系統的一些例子是-

Brillo
Linux
Embedded Windows
VxWorks 和更多...

B. 作業系統應用程式

此應用程式在作業系統上執行，並為你的物聯網解決方案提供特定功能。它由無限的可能性組成。在這裡，你可以關注資料採集、分析、本地控制和流式傳輸到雲等。

3. 連線性

在物聯網技術堆疊的連線部分，定義將連線到產品硬體上的感測器到雲端，然後連線到應用程式的網路通訊平台很重要。

一般使用的幾種連線類型，包括藍牙、Wi-Fi、無線電、蜂窩網路和衛星。

現階段的通訊部分，指的是你的裝置將與整個世界交換資訊的所有不同方式。

這將包括實體網路，和你將使用的協議類型。確實說通訊機制與裝置軟體的硬體相連。

一些通訊協議是 -

基礎設施（例如：6LowPAN、IPv4/IPv6、RPL）
電視（例如：EPC、uCode、IPv6、URI）
通訊/傳輸（例如：Wifi、藍牙、LPWAN）
發現（例如：實體網路、mDNS、DNS-SD）
資料協議（例如：MQTT、CoAP、AMQP、Websocket、Node）
裝置管理（例如：TR-069，OMA-DM）
語義（例如：JSON-LD，Web Thing 模型）
多層框架（例如：Alljoyn、IoTivity、Weave、Homekit）

4. 資料和分析

對於願意踏入智慧互聯產品世界的企業來說，一個定義明確的物聯網資料流程非常重要。可以透過從這些感測器中攝取資料，來建立新的商業模式，並可以解鎖不同的機會，並發現有價值的業務資料。

你的智慧裝置，將把資訊直接流式傳輸到雲端。當你定義解決方案的要求時，你需要為每天、每月和每年收集的資料類型和數量，尋找最佳想法。

物聯網應用程式面臨的最大挑戰，是生成大量資料。為了避免這種情況，請確保定義可擴充參數，這將有助於架構師從一開始，就定義正確的資料管理解決方案。

分析被認為是物聯網解決方案的重要組成部分之一。分析是指查詢模式、處理資料、執行預測、整合機器學習等的能力。它能夠從您的資料中找出見解，這將使你的解決方案有價值。這可以透過使用技術雲 API 來完成。

物聯網產品開發的關鍵考慮因素

1. 連線和資料傳輸

經驗豐富且經過認證的物聯網系統工程師團隊，可以為你的產品新增蜂窩、Wi-Fi、RFID、GPS、藍牙，和其他類型的安全無線控制和連線。物聯網產品開發團隊的首要任務，在於傳輸即時資料，而不侵犯安全和隱私。

A. 基本連線

當談到連線時，那麼這都是關於連線物聯網（物聯網），這有幾種選擇。要連線感測器或裝置，有多種方法，例如你可以使用 WiFi、蜂窩、藍牙、乙太網、RFID 和 NFC 等。

B. 網路連線管理

網路連線管理平台，在全球任何地方為你的物聯網裝置，提供可見性和控制。它有助於追蹤已安裝在資產中的任何全域性 SIM 卡的位置，並在發生任何異常活動時提醒你。

物聯網產品開發需要兩種類型的硬體，第一種用於感測元件，第二種用於將電訊號轉換為實體結果。

2. 產品硬體辨識

產品硬體識別是物聯網產品開發階段，最重要的部分之一。其中，開發物聯網產品需要兩種硬體，第一種是感測元件，第二種是將電訊號轉換為實體結果。開發團隊對各種類型的物聯網板、感測器和連線裝置，有著豐富而深入的瞭解，將在物聯網產品開發方面取得巨大成功。

3. 垂直 M2M 應用

垂直 M2M 應用程式有兩台機器，即無需任何人類互動，即可進行通訊或交換資料。這涵蓋了 IIoT（工業物聯網）中的電力線連線、序列連線和無線通訊。

4. 軟體和雲整合

在所有物聯網產品開發階段中，軟體和雲整合，是建構最佳物聯網產品的另一個重要階段。開發團隊負責建構基於網路和行動的應用程式，以即時控制產品的功能。有一個網管在雲端伺服器上的，自定義軟體應用程式，用於管理控制、監控、最佳化和自主操作產品功能。

物聯網產品開發流程/階段

讓我們進入物聯網開發步驟，以瞭解如何開發物聯網產品：

1. 要求和功能

產品開發的第一階段，從客戶想要什麼功能，新增到該產品中開始，並找到適合他們的正確技術。在他們進入規劃階段之前，瞭解你產品的要求和功能很重要。如果這些步驟沒有正確執行，那麼在給定的專案時間表中，完全有可能延遲。物聯網專案是不同的，因為不同的專案工具包，純粹是為了解決特定條件下的某些問題。因此，首先從要求、生態系統、大小和格式，以及硬體和軟體的角度瞭解你的專案需求。

2. 引進合作伙伴

確定專案要求後，你必須確定將重擔團隊的專案領域。與其拉伸內部團隊，不如尋找外包，最常見的外包服務是 IT 和製造。充分確定你將要選擇的合作伙伴，不要忘記檢視他們的追蹤記錄，以及他們是否有能力滿足你的專案要求。確保你們雙方，即你和你的合作伙伴充分理解專案目標，並採用明確的溝通流程，以避免任何混亂。

3. 概念驗證和試點

這一步涉及定義系統的整個架構，考慮兩點，即辨識和評估風險。瞭解客戶產品要求和風險評估，設計和產品開發計劃將繪製專案角色、時間表、任務，以及所有此類內容。在這個階段，你還將讓關鍵利益相關者、首席財務官、執行長和首席行銷官參與進來，以獲得他們的認同和投入。這應該涵蓋產品的概念化，以便讓你的整個團隊，清楚地瞭解最終產品將是什麼樣子。

4. 批次生產

這一步的目的是讓第一批準備好發貨。你的所有設計和韌體，都必須固定下來，以便你的製造團隊和合作夥伴，在組裝成最終成品之前，對其進行載入和測試。生產瓶頸和挫折在這個階段非常普遍，這就是為什麼監控和追蹤整個生產很重要的原因。

5. 早期產品測試

在你將產品推向市場之前，測試原型並將其交給使用者，以獲得早期回饋始終很重要。你必須參與測試設定、安裝、設計，以及可用性和使用者體驗。試著瞭解大規模生產的特點。此步驟的另一個重要階段，是驗證你的組成元件和生產供應商網路。你的目標應該在於擁有一個生產就緒的原型。

6. 產品開發

產品開發階段，無疑是任何專案中最重要的階段，這意味著執行產品計劃，該計劃需要建立，為實現物聯網產品而設計的要求和系統架構。在這個階段，細節工程將透過建立產品的 3D 設計、完善主要產品功能、驗證產品功能，最後開發原型來進入畫面。

7. 物流支援

物聯網產品開發過程的最後階段是後勤支援。這包括將生產責任移交給製造團隊。此外，這還包括品質控制流程、文件控制和生產規劃。

8. 生命週期管理

在你的產品釋出並投放市場後，你將需要分析和監控透過物聯網平台生成的產品資料，以增強產品的下一個迭代。此外，在這個階段，對產品更新進行處理，以避免可用性的任何中斷。你必須選擇在單一的集中平台上，進行物聯網產品生命週期管理，以確保產品釋出順利進行。

物聯網產品開發中的挑戰

當然。以下是物聯網產品開發中的一些主要挑戰，以及更詳細的解釋和假設的例子：

1. 安全和隱私問題

當物聯網裝置收集和傳輸敏感資料時，它們成為網路攻擊的主要目標。確保強大的安全措施非常重要，但由於物聯網裝置的多樣性，及其通常有限的運算能力，具有挑戰性。

示範案例：智慧家居安全系統被駭客入侵，讓犯罪分子可以訪問有關房主外出時的即時資訊，這損害了實體和數位安全。

2. 互操作性問題

由於來自不同製造商的眾多物聯網裝置，確保無縫通訊和整合可能很複雜。缺乏通用標準加劇了這一挑戰。

示範案例：一家公司開發了用於農業的智慧灌溉系統，但它很難與各製造商的現有土壤感測器和氣象站整合，限制了其有效性和市場採用率。

3. 可擴充性

隨著物聯網網路的發展，它們必須處理越來越多的裝置，和大量資料而不降低效能。

示範案例：一個城市實施了智慧交通管理系統。最初成功擁有 1000 個感測器，但當整個城市擴充到 100,000 個感測器時，它面臨著嚴重的效能問題，導致系統崩潰和不可靠的資料。

4. 電源管理

許多物聯網裝置在偏遠地區執行或需要體積小，需要更有效率的功耗和長電池壽命。

示範案例：瀕危物種的野生動物追蹤項圈，在實驗室測試中效果良好，但由於意外的電力消耗、關鍵資料丟失和危及研究工作，在現場過早失敗。

5. 資料管理和分析

物聯網裝置生成的資料量，可能會壓倒傳統的資料處理系統。從這次大量資料中提取有意義的見解是一個重大挑戰。

示範案例：一家製造工廠在其所有機器上，實施物聯網感測器。雖然它每天成功收集數兆位元組的資料，但該公司正在努力開發，能夠有效預測裝置故障的演算法，但無法充分利用其物聯網實施的潛力。

這些挑戰凸顯了物聯網產品開發的複雜性，需要仔細考慮和創新解決方案，來建立成功、安全和有價值的物聯網生態系統。

儘管存在各種挑戰，但安全、連線和資料處理方面的持續創新，正在穩步克服物聯網發展的障礙。

行業合作和技術進步，正在使物聯網產品更安全、更高效、使用者友好，承諾一個更互聯的未來。

物聯網產品開發服務列表

1. 製造支援

物聯網產品開發團隊發現，由不同供應商製造的現成金屬、複合零件、廣告塑膠，並幫助你為你的產品選擇合適的產品。此外，如果任何部件需要小幅更改，它們也會參與自定義修改。開發團隊還提供印刷電路板元件、顯示器、聯結器和其他元件的電子元件設計和採購。

2. 設計和工程

設計和工程在物聯網產品開發中，發揮著巨大作用，因為它定義了你產品的流程。最好的設計可以幫助提供一個，易於使用的介面來使用你的產品，這為你的產品提供了一個生活願景。物聯網產品開發團隊，選擇開發一個實體原型，該原型將複製產品體驗，以確保無縫的使用者體驗。合格的開發人員團隊實施了工程物聯網產品的製造原則設計。