1. 网关调研报告
2. 需求
如果我们要全新开发一个自己的网关,我们需要什么特点。 面向智慧居家,智慧病房场景的深度学习边缘计算网关。
- 硬件安全: 硬件主板的供应安全。大厂比小厂安全,上市公司比不上市的安全。国际TOP3比后面的要安全。
- 自主开发: 拥有全部代码著作权。不依赖第三方的SDK或者链接库(除了大厂和linux本身)。
- 蓝牙5:支持蓝牙5.0
- Wifi: 支持wifi
- wifi5g:支持wifi 5G(节能,速度更快)
- WAN:支持有线网口
- 5G:支持5G通讯(或支持5G网卡)
- 4G:支持4G通讯(或支持4G网卡)
- NB-IOT:支持NB-IOT通讯
- 尺寸:网关在体积上要小一点,大小像手掌,充电宝,小路由器。
- CPU:CPU要强于市面中等手机。
- 内存:内存要强于市面中等手机。
- FFT:支持FFT256级别的算法
- 集成学习:支持集成学习(RandomForest,Xgboost等)
- 深度学习:支持深度学习 (联邦学习)
- 扬声器:播放声音。
- 麦克风:支持语音识别(声音接口),以便未来扩展语音助手功能。
- 外接显示器:支持显示器(显示接口),以便未来扩展显示屏。
- 外接摄像头:多USB可能性。
- USB:支持USB接口(USB),以便未来扩展触摸屏(如病房门口导屏)。
- 价格优势:~500。
- 成本层次性:要能够从低价到高价维持的可配置性。
- 市场同质化程度:要做竞争力小一点。
2.1. 比较
| 属性 | 树莓派 | 宜通世纪 | CM | M |
|---|---|---|---|---|
| 硬件安全 | 可信,TOP1 | 50% | 40%(小厂) | 80%(主营业务) |
| 自主开发 | Y | Y | Y | N |
| 蓝牙4 | Y | Y | Y | Y |
| 蓝牙5 | Y | N | N | Y(新版支持) |
| WIFI | Y | Y | Y | Y |
| WIFI5G | Y | N | N | N |
| NBIoT | N | N | Y | N |
| 4G | Y(外接) | Y | Y | N |
| 5G | Y(外接) | Y(外接) | Y(外接) | N |
| 尺寸 | 小:8.6cm x 5.6cm x 2.1cm (估计各+~1mm) | 大:14.412.14.4 mm | 大:16(L) x 12 mm(W) x 2mm(H) | 大 15.0×3.6mm(Built-in antenna) |
| CPU | Cortex A72 64位 | Cortex A7 32位 | Cortex-A53 64位 | Cortex A6 |
| 内存 | 1G/2G/4G | 256M | 1G 参考 | 128M |
| 摄像头 | CSI接口 | N | CSI | N |
| 显示器 | Dpi接口,HDMI,4K | N | Dpi,HDMI | N |
| 显卡 | OpenGL ES 1.1, 2.0, 3.0显卡 | N | N | N |
| 扬声器 | Y | N | Y | N |
| 麦克风 | 官方扩展 | N | Y | N |
| USB | USB22,USB33 | USB2*2 | USB2*2 | N |
| FFT | Y | Y | Y | N |
| 集成学习 | Y | N | Y | N |
| 深度学习 | Y | N | N | N |
| 成本 | 200~400 | 800+ | 569~2000 | 300 |
| 价格灵活性 | Y | N | Y | N |
| 市场同质化 | N | Y | Y | Y |
3. 结论,选择树莓派Pi 4B。
网关作为物联网的门户级应用,是任何投身物联网领域的企业必备的核心产品。Pi 4B对我们目前,是最好的选择。
3.1. 用Pi 4B怎么做产品。

3.2. 为什么用树莓派做产品的不多?
不多,因为单纯抄开发成品的话,成本可以更低(比如你可以去袭掉arduino上面的一些用不到的零件,比如 usb转串口芯片)。主要用途实际上是自己diy或者做知原型机。
但现实问题是,树莓派上的大部分硬件都是我们做网关需要的。
4. 参考
| iphone型号 | 处理器型号 |
|---|---|
| iPad | 单核 ARM Cortex-A8 |
| iPad2 | 双核 ARM Cortex-A9 |
| iPhone4s | 双核 ARM Cortex-A9 |
| 宜通网关 | 四核 ARM Cortex-A7 |
5. 开发环境
https://cn.ubuntu.com/blog/raspberrypi4-iot-edge-gateway https://cn.ubuntu.com/blog/raspberrypi4-iot-edge-gateway-2
将树莓派4打造为一个边缘网关:第一部分和第二部分
焦帅: 我们的网关产品三步走:1:树莓派4B上成功开发一款产品,定位是高端深度学习边缘计算网关。主打5G蓝牙,5GWIFI,边缘计算。2. 卖我们这款产品。不要介意别人的眼光。3. 定制做自己的硬件板子。
焦帅: 我们要在第三步做什么?
焦帅: 想不出做的意义。
焦帅: 我们完全不需要在网关上挣钱,所以,让别人理解我们为什么使用树莓派,就是偏移,价格低。
焦帅: 这样别人也不会因为我们是树莓派砍价,也根本不留这个利润口舌空间,我们的注意力,自然转向了平台,或其它高附加值的产品。
6. 用R做产品的十大问题,我们在网关场景下都没有
时间可能行,可无视,可随树莓派升级而更新
SD卡不稳定:可以使用方法固定SD卡,网关的使用也表示设备不应被经常挪动或者触碰
USB可可靠问题可以通过软件层面解决
USB在家用环境下,静止情况下,可保证稳定。在不用的USB口可以加上防尘塞
不需要时钟,联网使用NTP服务同步时间
关于显示,有HDMI;没有模拟信号,不需要ADC,
在设计网关的时候,不需要加缓存,我们的产品不支持。
我们的可持久化文件,单个不超过4G。
储存卡格式只支持fat32
UART不是必要的
传感器:温湿度,加速度。温湿度将会受树莓派自身发热影响 hield,或许需要加在板上
毕宗哲: 假如要高逼格,板子上怎么加天线,是否这种天线?
毕宗哲: 主流趋势是在藏天线
毕宗哲: 4B 为type C供电,而商业产品不建议type C供电
毕宗哲: 电路板上的电源连接器在运行时也需要可靠。建议不要将商用产品用于基于USB微型连接器的电源。此外,为了保护树莓派免于故障,它还应该具有反向电压,浪涌和过载保护。
毕宗哲:
- 为了避免胶水粘贴散热器的方案,我们尽可能使用自带散热的外壳
毕宗哲:
- 大小
毕宗哲:
- 开发支持。 毕宗哲: 我们选择使用树莓派作为开发选项
毕宗哲: 树莓派比arduino猛!
毕宗哲: 好用
毕宗哲: arduino 是单片机,树莓派定义为卡片式计算机
Raspberry Pi 4 采用了博通 BCM2711 SoC,包含四个 1.5GHz Cortex A72 CPU 核心,与 Raspberry Pi 3 的四核 Cortex A53 CPU 相比,这是一个重大升级。
我调研了一下,对网关和树莓派有了稍微的了解。你两今天充分的讨论调研一下树莓派,我约下你们下午2:30语音开会一下。目标是:用树莓派开发一个网关。我的计划是: 1,选择树莓派4(不是最低性能的zero),原因是要集成复杂的边缘深度学习计算,并且需要支持蓝牙5.0。zero不支持蓝牙5.0. 2: 参考 https://bbs.hassbian.com/thread-8049-1-1.html 带来的希望,开发自己的蓝牙网关。蓝牙数据上云,可以走https://github.com/zewelor/bt-mqtt-gateway 这里的数据,也可以借助aliyun的一些SDK来上云。 3:寻找一些公模外壳,把我们的树莓派,外设,适配器,给搭起来,(也可以用树莓派4B本身提供的配件)做成一个产品。 4:加上我们自己的LOGO。5:卖,卖,卖。
参考: https://yangwang.hk/?p=923 双十一买了一个树莓派4B,拿到手上第一件事儿当然是装系统,联网了。 系统我选择的是官方支持的Raspbian。烧写,开机一次成功,但是到了联网的时候就出问题了。 一开始GUI界面里是能搜到我所使用的WiFi的,但是一旦输入密码进行连接,就再也找不到我的那个SSID了。
参考: http://www.freebuf.com/sectool/219041.html
6.1. 树莓派的代码安全性
众所周知树莓派的Linux系统和文件都是存在SD上的,复制极其简单,如果将树莓派做为产品,如何防止程序泄露是个问题。我想到的方法是在C程序中将程序与CPU的序列号绑定,但Python做的程序就没有办法了(Python本身就是开源),大家有没有什么好办法? https://tieba.baidu.com/p/6290119954?red_tag=3404911157&traceid=
6.2. 在github搜索树莓派开源项目
Raspberry Pi gateway
项目: https://github.com/enesbcs/rpieasy Easy MultiSensor device based on Raspberry PI 项目: https://github.com/kieling/rpi3_IoT_router 注意gateway目录下有pdf,
6.3. 阿里云上开发物联网
树莓派4&阿里云物联网平台上云开发实操 IoT物联网平台:网关与子设备开发实战 阿里云物联网平台 文档 基于树莓派搭建环境 基于树莓派搭建环境
