大星星学物联网概览篇-硬件

3 硬件
3.1 终端设备

3.1.1 儿童手表

 防水：磁性触点充电。吸合式的充电方式，通过与充电底座配合使用，这种方式相比纯粹的microUSB接口更为安全，并且可靠性和寿命更长。
 功耗：充满电可以使用两三天
 安全围栏：设定安全或危险区域，在孩子进、出电子围栏区域时家长的手机端都会收到提醒。

 上课静音：通话时间限定在课堂之外
 提醒功能：吃药、吃饭、睡觉
 需要定位精准：华为儿童手表内置五重定位功能，包含了GPS、北斗、WLAN、基站以及加速度传感器，五个不同的定位渠道相配合，根据场景环境来进行切换，最终实现精准定位。其中，户外中大量采用的GPS、北斗，外加GPRS通讯下的基站辅助定位易于理解，但是在室内实现精准定位则需要与WLAN结合。在此前，曾经有智能穿戴设备在通过与无线路由器的握手过程中实现有线宽带的定位信息，而华为儿童智能手表也采用了相类似的模式，并且通过GPRS进行基站辅助，可以实现室内精度小于30米的定位。室内定位的重要性：商场、火车站，人山人海的地方即使是20米都有可能丢失。
 SOS呼救
 语音监听：利用家长的手机可以听孩子所在环境的声音，悄悄的听到孩子在做什么，再通过定位功能，准确的将孩子和周围所处的环境结合起来，能判断孩子所处的位置和情况，虽然有点偷偷摸摸搞窃听的感觉，绝对能保证小孩的安全。
 拍照：抬手拍照，手机端可远程控制拍照。
 通话安全（防诈骗防骚扰）：伪基站，陌生号码。产品也并不存在短信收发功能，所以运营商推送的短信，华为儿童手表也并不会接收显示，从而剔除了垃圾短信的可能。
 轨迹查询
 防止不安全连接与匹配
 辐射安全：目前，国内大牌厂商在对产品设计测试中均引用了国际电磁辐射安全认证规范，辐射当量微乎其微，以华为这款儿童智能手表为例，其采用LDS天线工艺，充分利用表壳屏幕周边及侧壁的空间，尽量远离手臂皮肤。这种天线设计更加稳定、也可以避免内部元器件的干扰，通话接收信号稳定，产品设计更加小巧，同时结合欧洲电磁辐射安全标准，以及国内3C认证标准，整体由于国际辐射安全参考水平，在一定程度上父母不必过于担忧。
 材质安全。
 服务器云端数据传输存储安全。
 智能问答，十万个为什么：

 睡前故事推送
 语音微聊、亲子聊
 摇一摇交朋友
 蓝牙防走散：外出

不足：需要安装Nano-SIM卡，需要消耗流量，不能使用WiFi（据说每月需要100MB的流量），流量主要用在定位、监听、微话。打电话的费用，来自于手机话费。

参考阅读：
 儿童手表3.15大起底 谁才是大牌产品http://smart.gfan.com/2017/evaluat_0315/175511.html
 你的手表啥系统？盘点五大智能手表表盘平台系统 http://www.360doc.com/content/16/0331/11/26148299_546763020.shtml

3.1.2 监控摄像
整个智能摄像头市场玩家大概分为两种，一个是原本做安防出身的，如海康威视、大华、慧眼视讯等，另一个是互联网公司出身的，如联想、网易、小蚁、中兴等。

视频监控市场的分布情况，海康威视和大华股份占据了半壁江山。海康威视是华为海思安防SOC芯片的最大客户。华为在 2014 年的 IPC SoC 芯片市场上，仅仅用了一年时间就将国内市场份额从 37.3% 提升到了 64%，将德州仪器拉下了马。目前的网络摄像机（IPC）SoC芯片市场中，海思半导体可谓一家独大。

近期，华为推出了支持H.265核心算法的4K高清摄像机，华为的安防产品线已默默从后台走向前端。而能让其自由游走在安防领域的最大底气就来自于芯片。海思芯片在安防市场占有近七成的份额，华为海思芯片还搭建了底层平台。 在安防监控行业迈入H.265编码标准下的超高清时代，堪称 HEVC（H.265）编码大佬级人物的华为，在未来安防监控市场中赢得了举足轻重的话语权。

青果智能摄像机的电路核心采用了海思 Hi3518 的芯片，海思 Hi3518 是专为网络高清视频监控摄像机而开发的 SoC 处理器。Hi3518 采用 ARM926 处理器内核，运行主频 400M，内置 H.264 视频编码器，最高支持处理的图像分辨率为 2 百万点，在 720P 下 JPEG 的抓拍每秒可达到 30fps，支持 CBR/VBR/ABR 视频编码控制格式，视频码流从 16kbit/s 至 20Mbit/s 之间，支持众多的图像处理技术如 3D 降噪、图像增强、强光抑制、背光补偿、色彩增强、镜头畸变校正等功能，是一片高度集成、专门用于网络视频监控的处理芯片。
搭载 MediaTek 联发科 MT7601UN 无线模块，这款芯片支持 802.11 b/g/n 无线协议，支持最高 150Mbps 无线速率，在同等发射功率下，性能更好，发热量更低，使用稳定持久。其他方面，使用旺宏电子 MXIC 16G 串行 EEPROM 芯片来保存系统固件。

参考：
网易的第一次拆给你看！青果智能摄像机评测http://www.sohu.com/a/15209369_116157
360/萤石/小蚁/青果 四款安防智能摄像机横评PK http://mp.ofweek.com/security/a645663424206
智能摄像头的两大派系及其代表公司介绍http://app.myzaker.com/news/article.php?pk=59a583e01bc8e00d49000016

3.1.3 手环
3.1.4 平衡车
3.1.5 共享单车
3.1.6 扫地机器人
3.2 芯片
3.2.1 ESIM
eSIM要革运营商的命？没那么简单！http://www.mpaypass.com.cn/news/201710/12092145.html

嵌入式SIM（又称eSIM或者eUICC）是一种新型的安全芯片，用于远程管理多个移动网络运营商个人化管理服务，并符合GSMA（全球移动通信系统协会）的规定。
嵌入式通用集成电路卡（eSU / Embedded SIM）或者更为正式的名称嵌入式通用集成电路卡（eUICC，embedded Universal Integrated Circuit Card）的尺寸再次缩小为长度为5毫米，宽度为5毫米，并在制造过程中焊接到设备的主板上，同时它拥有与可拆卸SIM卡相同的功能。它具有M2M（机器到机器）和远程配置功能。Google pixel2成为全球首款支持eSIM的手机，根据现在的GSMA标准，不久之后，我们将会看到eSIM成为苹果和三星的其他顶级手机的标准配置。

 2014年，为了满足未来物联网终端设备实现空中写卡的需求，GSMA提出新一代SIM卡规格。
 2016年2月，GSMA发布智能手表、平板、可穿戴设备的eSIM卡远程配置规范。
 2016年6月，GSMA发布智能手机eSIM规范。这一规范获得全球超过30家运营商、芯片商及苹果、三星、谷歌等智能手机厂家的支持。

SIM与eSIM有啥区别？

众所周知，从full size、mini、micro到nano，随着时间的推移，SIM卡的演进越变越小，但无论怎样变化，它都需将物理的SIM卡插入手机或设备，并与单一运营商的网络锁定，你要更换运营商，就必须到新的运营商那里获得物理SIM卡，并重新插入。

这种与终端设备物理插入式的结合缺点明显，尤其物联网时代，传统SIM卡地位尴尬。
 SIM卡插槽容易进入灰尘，剧烈震动导致接触不良，无法适应大规模物联网部署。比如未来汽车需要SIM卡连接网络，长期颠簸行驶的汽车需要强劲的焊接芯片，而不是易导致接触不良的插槽式插入SIM卡。
 传统SIM卡与单一运营商网络锁定的方式限制了新业务发展，同样在车联网领域，他们最早嫌弃传统SIM卡，由于车辆跨国销售、行驶等特点，传统频繁更换SIM卡的方式不能适应车联网的发展。
 传统SIM卡限制了终端设备的空间和设计，而智能终端的内部空间就像北上深的房价一样寸土寸金，尤其针对智能手表、VR等可穿戴设备，缺点尤为突出。

所谓eSIM卡，即Embedded-SIM，嵌入式SIM卡，本质上还是一张SIM卡，只是它是一颗SON-8的封装IC，直接嵌入到电路板上，其尺寸比目前最小的Nano-SIM还小很多，大大节省了传统SIM卡卡槽空间。

eSIM卡另一个关键优势是，它是可编程的，支持通过OTA（空中写卡）对SIM卡进行远程配置，实现运营商profile的下载、安装、激活、去激活及删除，从而实现灵活选择多家运营商，可应用于终端出厂后批量业务开通、业务到期后续约、改变签约以及在漫游时变更运营商等场景。profile包含用户识别信息，即用户身份、认证参数、运营商定制参数等信息和业务签约信息。

简而言之，eSIM卡不必拔插更换SIM卡，它可通过远程编程的方式支持不同的运营商，可在不同运营商网络间切换，像选择WiFi网络一样选择运营商网络。一号多终端。

eSIM颠覆传统生态，运营商要失去对消费者的主导权？

以前，一张SIM卡与单一运营商绑定，从生产、定制、发行到激活，运营商拥有绝对的主导权。而eSIM出现后，在运营商、终端厂商、eSIM卡商中间新增了一个eSIM远程配置管理平台，形成了一个以eSIM远程配置管理平台为核心的三角型生态构架。

谁来主导这个平台？就成了各方争夺生态控制权的焦点。运营商当然希望继续主导，终端厂商和eSIM卡商也想主导，但消费者可能更希望由一个第三方机构来管理，以确保市场中立。假设这个平台由第三方机构来管理，运营商只是负责对接平台，那么运营商就失去了对终端用户的主导权，进而对整个销售渠道和运营模式带来影响。

消费者在购买手机后，不再去运营商的营业厅申请SIM卡，而是看看广告了解一下哪家运营商的资费更便宜，直接通过扫描二维码的方式就可以签约，使用网络。要是感觉用的不爽，随时可以选择新的运营商，也不必去营业厅办理退网了。

显然，以前靠传统SIM苦心经营的圈地门槛被打破了，更悲催的是被彻底旁路，如何维系客户的忠诚度，成为一大挑战。运营商不得不重新设计传统市场部门的运营流程和模式，创新营销方式，当然根据传统经验，估计不过就是到处贴广告、疯狂的打价格战。此外，eSIM也意味着对漫游彻底say goodbye了。

但是，强大的运营商帝国就这么容易被颠覆吗？这要打一个大大的问号。至少，智能手机要普及eSIM难度不小。首先，运营商是绝不会轻易拱手交出主导权的，这是命根子啊。即使Google最新发布的Pixel 2与Pixel 2 XL，也不过是小试牛刀，eSIM不过是个选项，它仍然放着一个nano-SIM卡槽。苹果iPad Air 2和iPad Mini 3当年一出来就遭到了一些运营商的抵制，比如美国Verizon就拒不合作。估计在Apple Watch 3上也难实现自由选择运营商。

其次，尽管GSMA在推动eSIM，但这其中涉及多方利益冲突，大家最终能不能谈好，做好兼容性，仍然是个问号。
再则，还得看监管层点不点头。如今手机号码都是实名制，申请号码要确认个人身份，eSIM生态下如何监管同样是个问题。
最后，就是钱的问题。如今的移动通信市场日渐萎缩，运营商的收入也在不断下滑，eSIM卡商、终端厂商要想在智能手机市场上来抢食，必然也要投资，他们在运营商的阻力下，还剩下多大的动力，值得怀疑。

所以，eSIM难于短时间内颠覆手机市场，它真正的爆发点是——物联网。

Google Pixel 2，Google Pixel 2 XL支持eSIM技术

苹果的Apple Watch Series 3支持eSIM技术

三星的Samsung Gear S3 frontier LTE支持eSIM技术
3.2.2 小米SECSIM
小米公司推出了SecSIM物联网安全方案。该方案简单来讲，就是结合SIM卡本身的安全特性，首先在SIM卡上增加了一块儿新的安全区域，在制卡阶段每张卡里存入不同的根秘钥，同时在云端的TSM中借助物理加密机也给每张卡生成相应的根秘钥。在使用过程中，会通过根秘钥协商出业务秘钥，然后用业务秘钥建立一个上层应用与自己服务端的安全通道，进而做到上下行数据的安全传输，还可以做到设备与云端的双向的身份认证。

它能够将一张普通的物联网SIM卡变为安全芯片，无需改造现有硬件设备，即可将使用SIM卡的物联网设备（如共享单车）的网络通信进行加密，达到EAL4+的金融级别安全标准，可以对设备身份进行识别，防止黑客构造的恶意数据被发送到物联网云端。

小米移动所推出的这套物联网SecSIM物联网安全方案主要有一下七大优点：
1. 这是一种硬件级加密，安全级别在EAL4+级以上，而纯软件级别的加密最多只能做到EAL2的级别。
2. 这是一个一卡一密的方案。即使某个设备秘钥泄露也不会影响到其他设备。
3. 根秘钥与业务秘钥是分离的，业务秘钥可以随时更换。
4. TSM与SP两个服务分离，SP服务可以部署在客户那里，业务秘钥由SP下发和管理，这样客户使用业务秘钥加密的数据，TSM是无法获取的。
5. 这个方案还和通信协议无关，无论是http、udp、tcp、mqtt都可以使用。
6. 任何的安全都不是绝对的。很多的安全漏洞其实是流程上管理的问题。小米的安全流程与运营商制作SIM卡的安全流程是一致的，这样在线下流程上也保证了绝对的安全。
7. 也是区别与其他SE方案的一点，该方案不需要增加新的物理元件，也就不需要做任何硬件上的改动，可以很容易的集成使用。
3.3 模块
物联网模块物联网模块价格优质物联网模块
https://www.1688.com/chanpin/-CEEFC1AACDF8C4A3BFE9.html
TODO Arduino的模块叫做盾板（shield）。