机智云CTO刘琰：物联网与智能硬件开发的实践经验

物联网浪潮下，智能硬件的普及持续升温。未来十年，全球接入互联网的硬件设备数量将达到1万亿台。如今的智能硬件产品正在成为下一个“台风”，这也是终端市场的机会。然而，从创新到产品，开发者的每一步应该如何走？面对传统硬件与智能硬件在思维理念和技术差异上的“落差”，开发者如何提升技能，更高效地开发？为此，我们采访了机智云CTO柳岩，带着各种探索之路上的问题，请他分享了他在物联网和智能硬件开发方面的实践经验，

机智云创始人兼CTO刘岩

刘岩，机智云创始人兼CTO，早期互联网技术和管理人员，毕业于中山大学，曾任网易创始团队成员，拥有近20年互联网系统研发和软件技术架构经验，并曾就职于韩国三星、网易（163.com）、Webex中国实验室、IBM（中国）等国内外知名企业，目前全面负责机智云、平台的核心架构设计- 基于产品部署和项目研发技术指导。

团队背景

CSDN：请介绍一下您的个人经历和目前关注的技术领域？

柳岩：我是90年代后期的第一批互联网从业者。2005年与黄卓在美国共同创办机智云公司（原集盛信息技术有限公司），主要为美国一线高科技企业提供技术支持服务。后来凭借个人的互联网技术经验和行业知名度，受邀成为全球第一支进入亚马逊云计算和移动互联网应用开发的团队，为欧美互联网公司提供云计算解决方案和技术支持。

2009年带领团队对苹果MFi项目进行前瞻性研究，先后完成了数百款手机应用的研发和交付。2010年受邀成为苹果授权的亚太地区首家苹果MFi物联网软件解决方案提供商。他带领团队连续7年保持苹果亚太地区优秀的MFi解决方案提供商。2015年8月，与微软物联网资深专家合作，完成基于物联网云服务的云计算系列《云该何去何从》。

目前关注的技术领域包括：边缘计算、云计算架构、物联网大数据、人工智能算法、无线网络技术、金融支付等。

CSDN：能分享一下机智云整个技术团队的背景、规模和分工吗？

刘岩：机智云目前拥有完整的技术研发团队、安全运维团队、人工智能团队和技术服务团队，形成了一支有机互补、专业搭配合理的多学科研发团队。

各团队负责技术和管理工作的领导和核心技术人员均来自大型互联网公司的运营商、芯片制造商、技术骨干。比如云平台的负责人是原中国移动业务支撑系统BOSS&CRM项目的技术负责人。多年运营商业务支撑系统规划和实施经验。人工智能负责人是英特尔WPRD MC1系统前高级工程师。他带领团队领导英特尔基带芯片算法的研发工作。负责通信协议开发的核心技术人员为华为技术有限公司网络产品线底层开发部BSP项目组项目负责人。

目前公司总人数接近250人，其中技术人员约占80%。技术研发团队负责大型客户项目及标准化解决方案的研发，安全运维团队负责云平台的日常运维和安全，人工智能团队负责人工智能产品的开发和商业化，技术服务团队负责客户支持。

CSDN：请谈谈机智云现在在做什么？

刘岩：机智云是目前国内最大的智能硬件自助开发（PaaS）和物联网云服务（SaaS）平台，提供设备管理、网络连接管理、应用开发、数据挖掘、智能分析等重要平台服务，财务计费与第三方系统互联互通，同时帮助企业对接企业底层设备、企业业务需求、应用开发者等IT系统（CRM、ERP等），为厂商打造完整的物联网解决方案已服务于车联网、新能源、工业互联、医疗健康、消费电子等多个行业，目前在家电领域市场占有率第一。

机智云智能硬件自开发PaaS平台全球首创，是目前业界最强大的应用赋能AEP服务平台，拥有全球最大的物联网应用开发者社区。平台通过多样化的API支持、完整的SDK、IDE开发环境、全自动嵌入式和移动应用代码生成器等完整的工具链，帮助开发者高效地开发、测试、发布和商业化解决方案。开发人员可以立即通过电子邮件注册使用机智云的免费在线开发工具。包括嵌入式开发的协议文档、智能手机应用的SDK、云端相关接口、展示产品功能的智能手机应用、云端运行的虚拟设备等。

机智云智能设备运营管理系统是基于PaaS平台为企业提供的相对规范的智能设备远程监控、设置调整、软件升级、系统升级、故障排除、生命周期管理等服务。它可以实时提供网关和应用程序状态。监控告警反馈，为预处理故障提供支持，提高客户服务满意度；同时，开放的API调用接口，帮助客户轻松进行二次系统集成和增值功能开发；所有设备数据都可以存储在云端。满足客户对应用支持、数据挖掘、财务计费等功能的需求。

机智云实时大数据分析应用平台为客户提供物联网大数据能力，高效实现物联网复杂机器学习算法服务。收集各类相关数据后，进行分类、分析，提供可视化的数据分析结果；通过实时动态分析，监控设备状态并进行预警。预测模型是通过训练历史数据（结构化和非结构化数据）生成的，或者客户可以根据平台提供的工具开发自己的模型，以满足预测、认知或复杂的分析业务逻辑。

机智云智能设备一站式解决方案帮助企业优化产品体验，降低运营成本。例如，提供智能家居解决方案、智能水电解决方​​案、GRCS厨房云、GALS商业租赁平台、充电桩平台解决方案、Zinn住宅智能公寓解决方案等，满足垂直行业客户的需求。

前瞻性的技术预研和战略布局，推动机智云发展成为国内技术领先的综合物联网云服务平台。同时，开放的跨平台技术对接和自身开发者生态建设的完善，成功打造了围绕机智云的平台。核心物联网生态系统。

2016年，机智云平台改进了ECE雾计算（边缘计算）引擎、RTBD实时大数据平台、Giga ML机器学习和D3动态数据编排引擎，将云计算和雾计算结合起来，形成了一个超大型-规模物联网系统。数据与机器学习系统，结合应用赋能和傻瓜式操作界面，充分融合了物联网、大数据和机器学习的应用能力，进一步降低了互联网的研发、部署和维护难度物联网产品和服务。

2017年3月，机智云推出了一系列人工智能产品，如新一代智能家居服务平台——机智云玛丽，通过多维感知（Sensor Fusion）和深度学习（Deep Learning）技术支持实现，使用图像识别。该引擎与语义识别引擎交互，具有智能决策能力，是具有类人感官和语音交互的人工智能管家。

此外，机智云还积极对接原厂等平台，帮助开发者快速赋予产品更多的能力和服务，比如连续七年保持苹果MFi认证，成为亚太地区优秀的物联网软件解决方案提供商，并继续参与Apple Homekit研发及推广合作；微软、亚马逊、英特尔全球战略合作伙伴，协助微软完成2015年微软DX部门物联网开发工具研发和开发者夏令营，2015年协助英特尔完成Edison连接云端进行自助开发和完成首届创客大赛，日前在亚马逊Alexa平台上发布了Smarthome和Custom Skill，将Echo应用场景推向中国智能家电厂商。在硬件组网技术方面，除了已完成的 Lora 产品外，还积极与高通合作进行 NB-IoT 项目研发，并与 ST 合作开发各类 MCU 的自动代码生成工具等。

智能硬件平台开发

CSDN：与其他同类物联网云服务平台相比，机智云平台有哪些不同和技术优势？

刘焱：机智云凭借在硬件接入、数据挖掘和分析应用方面的技术优势和多年的行业实践经验，已经发展成为业界首个综合物联网云服务平台，处于全产业链的核心。数据流的集中、处理和疏散中心，依托“大平台+小前端”的架构，支撑和推动物联网在细分行业的商业模式创新，提升行业效率。通过多年行业深耕和上下游资源整合，形成了完整的物联网开发服务生态系统，有效匹配供应商和用户，降低交易成本，

我们从2010年就开始从事这个领域，所以我们在技术的迭代上有一定的优势，而这些都需要积累经验来创造，所以我们的技术是比较成熟的。同时，除了技术领先，我们的开发团队规模也遥遥领先，比大型互联网公司的IoT团队还要成熟。而且我们有很多用户和开发者，这也是我们的生态优势。这些优势也是我们的核心竞争力，使我们能够巩固行业领先地位，只要不放慢脚步，就可以保持。机智云是典型的复合技术栈。技术只是一种工具硬件开发转嵌入式开发难吗，重要的是满足商业目的，

CSDN：您和团队如何看待“完整的物联网大数据和机器学习系统”的概念？

柳岩：物联网数据是典型的时间序列数据，具有体量大、价值高的特点。传统数据库无法很好地处理如此大量的实时数据，传统的数据挖掘方法也无法从中提取价值。因此，需要引入复杂的机器学习算法来处理它。例如，机智云2016年发布的机智云4.0平台包括RTBD（Real Time Big Data）实时大数据平台和Giga ML机器学习，为客户提供物联网大数据能力和高效实现物联网复杂机学习算法服务。

RTBD（Real Time Big Data）实时大数据平台是专为物联网应用设计的实时大数据分析、处理和输出平台。RTBD 特别适合存储和计算物联网行业中最常见的基于时间序列的数据（Time Series Data）。RTBD基于搜索引擎技术，拥有超大存储容量（可达EB级），内置强大的实时计算能力，复杂数据聚合结果毫秒级输出。RTBD还具备集成多种计算引擎的能力，通过与Hadoop/Spark/Storm等计算平台的集成，可以轻松完成复杂的计算。人性化的管理界面让开发者可以轻松定义数据查询脚本并实时生成相应的API，

Giga ML 是专为物联网而设计的机器学习产品。基于机智云的云+雾计算架构，机卡机器学习可以将数据采集和处理逻辑动态分配给设备和网关，让大量终端设备参与机器学习操作，大大提高了数据采集和处理的可用性。处理的数据量和全网的计算资源可以高效地实现复杂的机器学习算法，大大降低了物联网领域机器学习应用的开发和部署门槛。

CSDN：能否简单介绍一下如何通过机智云对接快速实现亚马逊Echo的对接？

柳岩：Alexa是Echo内置的语音助手，可以接收相应的语音指令，通过它唤醒Echo。Alexa的伟大之处在于它是基于云的，因此可以随时改进。Alexa Skills Kit (ASK) 是自助服务 API、工具、文件和示例代码的集合，可让您轻松构建和发布自定义 Alexa 技能。

机智云开源套件Gokit是一款标准量产嵌入式开发板，代表通用智能设备。硬件集成了通用MCU、通信模块、电机、温湿度传感器、红外传感器和可扩展接口等。配备机智云Gagent连接协议、App开发和测试工具、微信硬件客户端、完整的机智云云平台服务。免费分发给开发者用于物联网设备的开发和学习，可在官网申请。机智云发布生态认证方案。

作为物联网前沿技术的引领者，机智云在亚马逊Alexa平台上率先发布Smarthome Skill和Custom Skill，让亚马逊Echo可以直接控制机智云开源套件Gokit（包括Gokit2.0和Gokit< @3.0）！这也意味着：通过机智云与亚马逊账号的连接，所有接入机智云的智能设备都可以轻松实现亚马逊Echo控制功能。

CSDN：如今开发者对于云服务解决方案有哪些需求和痛点？机智云能给他们带来哪些改变？

柳岩：智能硬件开发云平台与传统软件开发有很大的不同。在传统的桌面软件开发领域，客户端环境主要是Windows和Mac，移动互联网包括Android和iOS，但智能硬件的客户端平台要大得多，有几十家单芯片厂商。如果你计算模块硬件开发转嵌入式开发难吗，还有更多。客户的多样化是物联网的独特之处。

此外，物联网应用结合了企业应用的业务复杂性和互联网应用在处理高并发、高访问量方面的技术难点。因此，物联网应用开发是一个更具挑战性的领域。比如硬件领域的开发者相对比较传统，他们会使用更成熟的技术，不像互联网领域的开发者更喜欢尝试新技术。

此外，由于成本和尺寸等因素，大多数硬件在计算和存储方面的能力有限。将硬件连接到云端后，硬件的能力实际上得到了扩展。同时，硬件可以变得更智能。本来有些设备的业务逻辑需要写在硬件里面，现在这部分和智能决策的逻辑都可以放到云端了。但是对于一个硬件工程师来说要完成这些开发将是非常困难的。

智慧云给他们带来了怎样的改变？我们可以先看一下目前智能硬件的基本架构，也就是我们常说的金三角，即云端、智能硬件、智能手机应用。云技术多为互联网技术，与硬件工程师熟悉的领域不太一样。我们需要工具来帮助开发人员更好更快地访问。为此，机智云提供了一个名为GAgent的小固件程序，它运行在硬件平台中，通常在Wi-Fi模块中，或者在硬件的主控芯片中。GAgent 起链接作用。云端方面，实现了所有机智云的云端接口，让硬件具备连接云端的能力；对于主控芯片，

智能硬件“金三角”

GAgent在云端提供的各类接口可以让整个连接过程变得更加简单。这些接口在传输层支持多种协议，包括 MQTT、HTTP/S 和 WebSocket。MQTT是IBM最早倡导的一套专门针对物联网的协议，适用于互联网等网络环境不可靠的场景；同时，它是一种基于二进制的数据格式，特别适合在硬件上进行嵌入式开发。而 HTTP/S 和 WebSocket 则用于一些应用程序的开发，例如微信应用程序或基于 HTML5 的应用程序。多样化的接口让开发者可以根据不同的应用场景选择不同的方法。

此外，机智云还在云端提供了开发者的自助服务接口，我们可以通过一些简单的表单操作来完成新智能硬件的功能定义。我们将帮助开发者生成一系列协议文档，包括嵌入式开发、智能手机应用SDK、云端相关接口、展示产品功能的智能手机应用等。此外，我们还提供了运行在云端的虚拟设备，帮助开发者无需编写一行代码即可测试其产品的各种功能。

CSDN：您能介绍一下您在构建物联网和智能硬件平台过程中主要使用的技术吗？平台开发过程中面临哪些技术难题？

柳岩：机智云主要使用Python、Ruby等语言开发云服务。数据层是机智云的核心，采用MongoDB、MySQL、Redis技术；在大数据领域，使用了流式大数据处理框架Spark。在IaaS层面，尽量对服务商保持中立，也就是说，机智云的整个架构部署可以无缝部署在阿里巴巴、腾讯、亚马逊、微软等IaaS平台上。

对于平台搭建过程中普遍存在的技术难点，主要是如何从大服务向微服务转型。这个过程耗费了团队很大的精力，现在还在做。这很容易理解。刚开始的时候，一个平台刚刚起步，一般是综合服务。业务比较简单，但是随着后期访问量的增加，业务越来越复杂，各种需求都会不断。因此，在一段时间内，机智云平台很难增加新的服务。因为你要考虑很多事情，比如增加新功能会不会影响旧功能的使用等等。

另外，随着公司人员的增加，如何让员工快速进入发展节奏，目前机智云参考了Facebook的做法，就是把服务切的越小越好，每个服务负责一个非常单一的功能目的，让新员工可以在一天之内为服务贡献代码。此外，机智云SDK、GAgent（WiFi模块中的固件程序）或GPS、蓝牙通信模块中的代码程序需要有合理的发布节奏。目前，机智云的云服务可以一天发布几次，客户端SDK/GAgent等产品一个月发布一次，兼顾了功能的进化、缺陷的修复和质量的稳定。关系。

CSDN：您认为物联网目前面临哪些安全问题？从您个人的角度来看，更好的解决方案是什么？

柳岩：物联网安全是一个重要的话题。物联网产品不同于手机/电脑。没有用户可以持续管理其操作系统。一方面，随便安装的病毒软件不容易找到。同时，由于没有用户天天看管，如果设备的安全线被破解成功也不容易被发现。受制于大多数企业没有完整的技术开发人员和完整的专业运维和安全团队，企业依靠现有工程师开发的产品或多或少隐藏在安全之中。由于各种因素，攻击者使用这些产品。限制未被考虑的安全漏洞可以监控或接管此类设备的运行，

对于物联网安全，我个人认为物联网安全有六大注意事项：