如何借助一套框架快速开发一个NB-IoT物联网应用

本文是参加“2018华为IoT开发者生态峰会-上海站”时，受邀在峰会演讲的PPT内容，现以图文的方式展现给社区的小伙伴们。

在我们刚刚接触物联网行业时，遇到了很多的困难，走了很多弯路，最终在华为公司的帮助下，我们形成了自己的一套开发框架，我们称之为“2+1+2”开发套件。

• 通过我们的套件，2分钟即可接入华为OceanConnect IoT平台；

• 借助物联网开发板，短短1天时间就可以开发一个简易NB-IoT产品；

• 在我们的帮助下，可以在2周内验证物联网应用原型机，为商业化做准备。

这样一套开发套件，我们是按照下面的架构搭建。

很多人问我一个很有意思的问题，什么是南向设备和北向应用？我告诉他们：把IoT平台放中间，设备放在平台下面，应用放在平台上面，上北下南，称之为南向设备，北向应用；

建立一套开发套件有助于团队、公司快速实现物联网应用。以此为模板，将来扩展其他物联网应用将轻而易举。我们来详细分解一下：

• 首先，我们需要一个南向设备模拟器，通常叫做NB-IoT开发板，内置LiteOS，通过多任务机制采集各种传感器的数据，如：温度，压力，光照度等等；再通过NB-IoT模组联网，发送数据到云平台；

• 接着，我们需要在华为 OceanConnect IoT 平台创建应用，上传南向设备profile和编解码插件，在平台增加设备，等待设备连接上来注册和绑定，或者通过北向应用来管理设备；

• 一旦设备连上OceanConnect平台后，我们可以使用OceanConnect平台的开放API，通过北向应用服务器调用这些API，实现对设备管理、数据查看和分析报告。如果你的北向应用给手机APP服务，你还需要手机推送服务。

首先，我们要关注的是一个南向设备模拟器，为了模拟真实NB-IoT物联网设备，我们内置了5#锂电池作为设备供电，一个低功耗单片机可以支持多种低功耗模式，一个NB模组用户与基站通讯，一个板载PCB射频天线当然也可以外接天线，两个简单传感器（一个温度，一个压力），几个LED灯用于显示状态，一个按键，当然还预留了一些扩展口，便于其他传感器连接。

接着，把电池装上，插上NB SIM卡，接好传感器，开机；

最后，也是最重要的一点，设备端代码是基于Huawei LiteOS 实时操作系统编写的，把业务应用代码编译后，烧写进设备。

中途不出错的话，我们南向设备端就算是完成了。

参加很多次 LiteOS 的活动，经常会被问到一些问题：

1、为什么要用LiteOS？

LiteOS是开源免费的物联网操作系统，兼容市面上大部分单片机让你方便集成，具备RTOS实时操作系统的各种特性，NB-IoT高度集成调用几个简单API就可以连接OceanConnect平台；

2、连接华为的IoT平台是不是必须用LiteOS？

不是必须的，你可以用你自己的方式。如果你不用LiteOS，你将会花费更多的时间来集成，何苦呢？

南向设备将数据发送到OceanConnect平台，其他工作就交给平台了，多么方便；

OceanConnect提供了开放API，北向应用只需要调用这些API就可以完成数据交互；

在使用OceanConnect IoT平台的过程中，客户经常问一些问题：

1、为什么要用这个IoT平台？

我的看法是：拿来即用，方便；

2、自己搭建一个服务器可以吗？

完全可以，但是你需要完整实现一套OceanConnect，那将是非常大的工作量；

3、用了IoT平台，为什么还需要北向应用？

简单理解就是说，IoT平台不区分具体的应用类型，是水表，是垃圾桶，这些跟平台无关。而且，平台也不处理相关的业务信息，所以，北向应用是必须的。

基本的功能就是用户管理，设备管理，数据管理，还有一些通用功能逻辑如日志报警统计等等；

涉及到行业应用时，我们需要将业务逻辑处理功能加入到北向应用中，实现诸如垃圾桶是否满了，电池电量是否充足，空气质量达到什么标准等等。

由此设计架构图可以看出，北向应用其实就是一个完整的应用服务器系统，实现了IoT平台的对接，数据库连接，业务逻辑处理，还提供了API给第三方系统；如果是用我们的北向应用框架，只需要修改图中红色部分的服务层即可完成业务整合。

一般情况下，典型的开发流程分为四个部分。

最后，告诉大家，在开发过程中，需要注意一些要点。