智能硬件系统主要由以下部分构成:
云服务:物联网的大脑。正是由于“云”的出现,各种设备才能联网实现协同作业。云服务强大的数据汇总、处理存储能力,也为用户提供了更多的交互方式。
网络通讯:设备与云服务联通的通道。大范围的通讯有4G、5G,常用于移动范围较大的设备;中等范围的通讯有LoRa、NB-IOT,一般用于数据传送量小的场景;小范围的通讯方式很多,传输速率高可用WIFI,低成本方案可用Bluetooth/BLE、ZigBee、433等。
处理器:智能硬件产品的“大脑”。对外负责与云端信息交互,对内负责整个智能设备的动作行为规划和决策。处理器根据预设或智能Ai算法负责处理智能硬件的各种汇总数据,并根据数据内容规划或发出智能硬件下一步动作指令。
控制器:智能硬件产品的“肌肉”。一般根据处理器下发的动作规划指令来控制执行器做出相应的动作响应。控制器常用作I/O控制,实时响应快速,与智能硬件的电气控制部分联系紧密。
执行器:智能硬件产品的“四肢”,动作的最终执行者。常见表现形式为声、光、动力、机械动作、磁力等,比如音箱、LED灯带、电机、电磁继电器等。
传感器:智能硬件产品的“眼睛”。是智能设备外界信息采集/输入源,也是智能硬件自我监控/诊断的信息源。常见方式有声、光、电、磁等传感器类型,比如超声波、光电感应器、三/六/九轴陀螺仪等。
显示器及音响:智能硬件产品的“嘴巴”,属人机交互部分。作为用户交互门户,是整个智能硬件体验感最集中的部分。
操作系统:智能硬件产品的“灵魂”。管理软件和硬件的平台,常用操系统为Linux、Android以及各种RTOS。
电源管理:智能硬件产品的“能量源泉”,为智能硬件提供电能。智能硬件产品常见的供电方式为交流电转直流电,或者是采用电池供电,比如锂电池和纽扣电池。锂电池供电常常带有BMS模组进行电池的充放电管理。
壳体/结构件:智能硬件产品的“皮肤”/“骨骼”。壳体一般作为硬件产品的外观件,保护内部器件的同时,外观颜值也会影响产品的市场销量。结构件作为硬件设备的支撑部分,它的稳定性直接影响产品的质量和安全性。
软件和算法:智能硬件产品的“血肉”。将智能硬件产品的各部分组合在一起,软件和算法并不能让人直接感知到,往往是借助产品的动作行为来体现它们的作用。
以下是智能硬件产品系统架构图,展示了智能硬件系统的构成关系:

综上所述,智能硬件系统是一个高度集成和复杂的系统,各部分相互协作,共同实现智能硬件产品的智能化和高效运行。
