许多物联网设备的开发都是从物联网开发板开始的。通常来说，一个完整的物联网系统可能会从数个开发板开始，然后逐渐演变为定制的成品，以满足特定的工业需求。本文将简要介绍开发板中比较重要的核心部件，让大家对开发板有一个简单的了解。

为什么需要开发板？

开发板是原型设计和开发的关键工具。它们提供了一个快速开始的平台，使开发人员能够迅速验证他们的想法和概念。通过使用开发板，可以更容易地进行硬件和软件的迭代，加速产品的原型开发过程。简单的说，可以把开发板当作最终产品的一个“demo”。开发板可以允许开发人员验证硬件设计的正确性和稳定性。

通过在开发板上测试硬件原型，可以检测和解决可能存在的电路设计问题，确保硬件在实际应用中能够正常工作。软件上，开发板为软件开发提供理论一个实验平台，让开发人员可以通过开发板运行和调试写入内存芯片的软件，包括驱动程序、操作系统、应用程序等等。这有助于提前发现和解决软件方面的问题，加快软件的开发周期。

开发板的大脑：微控制器（MCU）与微处理器（MPU）

微控制器和微处理器是嵌入式开发板的核心。通常来说，在物联网开发中，选择微控制器（MCU）还是微处理器（MPU）取决于应用的要求。在一些应用中，还会采用将微处理器和外围芯片结合的方式，以满足特定的需求。如果系统需要高度集成的实时控制，而且资源有限，那么微控制器可能是更好的选择。相反，如果系统更加复杂，需要更多的通用计算能力，那么微处理器可能更为合适。

值得一提的是，微处理器和我们比较了解的中央处理器（CPU，即电脑的运算控制核心）大致相同但又略有不同。微处理器和传统的中央处理器相比，体积更小，重量更轻、更易模块化，并且不同类型的微处理器区分度更大，从而完成不同的数据计算需求。

简单的说，你可以把MCU和MPU当作手机里的SoC（手机芯片，例如天玑、骁龙），它们像是开发板的处理中枢，负责提供计算能力，执行设备上的各种控制或数据处理任务。

物联网的“网”：通信模块

在物联网开发板中，不可或缺的就是通信模块。通常来说，通信模块由多个硬件和软件集成，一般包括收发器、射频前端、天线等一系列组件。这些组件一起工作，令整个通信模块能够在不同的网络环境下实现网路数据传输。一般来说，都是根据所需的应用环境选择通信模块。其中，有蓝牙模块、Wi－Fi模块、蜂窝网络模块（4G LTE、5G模块）、Zigbee模块等等。

值得一提的是，蜂窝网络模块通信技术允许设备在广域范围内进行高速数据传输，也是目前物联网设备通信的大趋势。这也是连接无线设备和云服务的关键技术，适用于多种需要远距离通信的场景。

Wi－Fi则是智能家居设备中应用最广泛的通信技术之一，Wi－Fi可以在短距离内提供高速无线网络连接，适用于家居设备的数据传输，从而实现智能家居的远程操控。

不过，一个成熟的智能家居生态当中一般会包含多种通信设备，从而满足不同设备、不同应用场景的需求。

物联网的“物”：传感器

我们都知道物联网设备系统中都少不了设备与环境的互动，这便是物联网中接触”物“的过程。通常来说，物联网设备中通过传感器来感知、测量和检测环境中的各种物理量或信号，完成这个过程。

为了灵活性和定制性考虑，开发板一般不会预先集成搭载特定的传感器，而是会在开发板上提供不同的传感器接口。通过提供传感器的接口，开发板可以更加灵活地满足不同用户的需求，开发者可以选择并且连接适合其应用的传感器，从而实现更高度定制化的解决方案。

一般来说，传感器包括温湿度传感器、超声波传感器、光照传感器、生物传感器、压力传感器等种种传感器。值得一提的是，传感器的子类繁多，在物联网设备中，通常都是由多个传感器共同作用来感知物理环境，来获得更加全面、多样的信息，从而提高设备对环境的感知能力。

例如自动驾驶系统，通常会搭载激光雷达、摄像头、超声波传感器等等传感器来帮助车俩感知周围的情况来做出相应的决策；健康检测设备会采用体温传感器、血压传感器、心率传感器等等传感器来监控用户的身体状况。

除了上文所述的部件之外，开发板上还集成了许多接口，例如开发者接口、调试接口、外部扩展接口等等。这些接口主要用于开发者对开发板进行编程、调试、扩展等等操作，方便完善整个系统。

此外，开发板上还有由振荡器、晶体、时钟分频器等硬件组成的时钟系统。时钟系统通常用于提供和管理设备内各个组件之间同步和协调的时钟源和时钟信号，用于确保各个硬件组件的协同工作，数据同步。如果不能确保的时序的正确性，整个开发板会导致数据错误、通信失败或其他不可预测的行为。

开发板上其实还有许多其他硬件维持整个电路的正常运作，笔者在此不再赘述。

总的来说，开发板是物联网开发中不可或缺的一环，得当地使用开发板可以极大地缩减物联网设备开发的流程。