背景
? ? ? ? 產品研發和項目研發有什么區別？一個令人發指的問題，剛開始工作時項目開發居多，認為項目開發和產品開發區別不大，待后來隨著自身能力的提升，逐步感到要開發一個好產品還是比較難的，我認為項目開發的目的是滿足項目需求，只要滿足了需求就達到了目的。產品開發就不太一樣，產品開發更像是終身制的項目，要解決隨時在不同項目中使用時出現的問題，也要能滿足不同應用場景下的使用。
? ? ? ? 嵌入式軟件基本分為了兩個流派，從技術層面來講，一個是基于MCU來開發的，一個是基于MPU來開發的，當年我有很多同事都不理解你一個搞MCU的開發個產品有什么難的，還一個團隊十來個人搞這么長時間，有這種想法的人一般都是搞項目開發的高手，不管是基于MCU還是基于MPU，只要是開發產品，都不是個很簡單的事情。
? ? ? ? 早些年都是基于MCU來開發產品，資源有限，處理能力有限，經常會有很多需求無法實現，或者實現起來太麻煩，沒法站在開源的巨人肩膀上走的更遠。正好在搞項目開發時，公司提出來一個看似不太明確的產品需求，卻有明確的項目交期，在這種情況下，只能用最保險的方式，最大的擴展方式來實現產品的開發。
需求
- 寬電壓供電，DC9~35V；
- 支持兩路百兆以太網；
- 支持4G/5G/Wifi通訊；
- 可外接北斗2/3進行衛星通訊；
- 支持LoRa本地組網；
- 支持繼電器控制/數字量采集/CAN總線/RS232總線/RS485總線；
- 支持MQTT標準協議；
- 支持Onenet，阿里云等物聯網平臺；
- 支持外接TF卡；
- 支持網絡攝像頭；
技術難點
- 最大的難點是需求不明確，不清楚使用場景；
- 寬電壓范圍這個還好說，國產電源芯片可以滿足；
- 基于新唐的NUC980來實現，內置DDR，減少了硬件工程師的一個風險，官方提供Linux 4.4的內核；
- 基于Linux系統這些外設的驅動實現也是個問題，好在疫情期間跟原廠的工程師建立了微信群，全部協調解決了；
- 軟件的擴展性，在這里很重要，用它來應對多變的需求。
? ? ? ? 設計時沒有急于開工，首先通過分析，來將功能進行了劃分，拆分架構時參考了馮·諾依曼架構是現代計算機的基礎的理論，對設備采集數據，處理數據，存儲數據，上傳數據等進行類拆分。再加上一些現在開發軟件時微服務的概念，將設備內部分成了多個小程序，然后利用TCP協議，在設備內部進行交互。
? ? ? ?大體功能模塊的劃分如下：
- Linux系統，為各個小程序的執行提供運行基礎；
- 采集程序，負責前端傳感器數據采集，支持周期性采集，觸發采集；
- 數據處理程序，負責將采集到數據轉化為標準數據；
- 協議處理程序，負責將上下行的數據解析處理，并周期性打包數據上傳，接收服務的下行指令的解析處理；
- 中心調度程序，負責將各個子任務的數據進行轉發，監控各個子任務的執行情況，并負責維護各個子任務的執行狀態；
- 數據管理程序，負責啟用數據庫，將歷史數據存入數據庫，并對其它程序提供數據查詢服務；
- 通訊程序，負責建立對應的通訊鏈路，并維護鏈路的鏈接；
- 配置程序，負責對外提供web頁面，用戶可通過web頁面對系統的參數，應用程序的參數等進行配置，并對運行過程的數據進行查看；
? ? ? ? 內部的小程序之間通訊都是基于TCP進行的，設備可以實現集群部署，可以單臺設備實現其中的部分功能，來增加整個系統的性能。
? ? ? ? 產品對外接口有各種靈活性，具體配置如下：
產品內置web服務器，配置界面如下所示：
????????配置界面如下所示：
????????內部應用程序如下圖所示：
關于架構層面的設計，以后慢慢逐步展開。
