作者：麦克依文（Adrian McEwen）
出版社：人民邮电出版社
格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT
物联网设计：从原型到产品试读：
译者序
随着纪录片《互联网时代》的热播，很多人都在微博上热议这个话题，开始思考自己应该怎样适应这个新的时代，怎样把握其中的机会。而随着越来越多的物品开始具备联网能力并被接入互联网，物联网时代也正在到来。为了应对物联网时代的新挑战，把握新的机遇，你可能觉得有必要先人一步去了解一下物联网。
虽然在市面上已经可以看到不少物联网相关的书籍，但与之相比，本书的特色十分鲜明。主要体现在以下两个方面。
首先，本书的内容十分全面。本书包括“原型阶段”和“产品阶段”两大部分内容。在“原型阶段”对联网装置的设计原则的讨论，对装置原型的结构设计（包括对激光切割、3D打印和数控铣加工）的介绍，在“产品阶段”对商业模式、生产制造过程和道德伦理的介绍和讨论，都是大多数物联网相关的技术书籍所不具备的。
其次，本书的内容非常实用，且写作思路很清晰。作者从帮助你产生好的想法开始，到制作产品原型，再到形成正式销售的产品，在这一过程中介绍了很多实用的知识和技能。虽然这些知识或技能单独拿到哪个细分领域中都显得有点简单，但如果想都了解它们并且知道怎么运用还是有难度的，而作者将帮助你做到这一点。
因为本书涉及的学科门类众多，加之译者水平精力都有限，虽然在保证翻译质量方面自觉已非常尽力，但还是有可能会在翻译过程中引入错误。恳请大家在阅读过程中发现问题后不吝赐教。既可以在图灵社区提交勘误，也可以用email向我反馈（czhang@shnu.edu.cn）。非常感谢！
最后，肯定要感谢我的家人对我的支持。另外，要感谢图灵公司各位同仁的大力帮助，感谢武卫东、傅志红、朱巍、李鑫、周静和刘美英在本书引进、翻译和出版、营销等各个环节上的辛勤付出。感谢上海师范大学科技处、教务处和信息与机电工程学院相关领导和同事的帮助和支持。张崇明2014年9月于上海
致谢
首先，我们要感谢Wiley公司的Craig Smith，是他让我们相信，把我们知道的一些东西汇集成书是一件好事。也要感谢Wiley团队的其他成员和所有参与本书编辑的人，他们是：John Sleeva，Daniel Soltis，Alexandra Deschamps-Sonsino，Chuck Hutchinson和Aaron Crane。尽管我们对重写部分章节的额外工作有所抱怨，但这样做的结果是让本书变得更好了。
我们也想感谢利物浦DoES的每一位成员。在快到截稿时间的一段时间里，我们有时要分心写书，他们对此能一直保持容忍。特别要感谢DoES空间的其他几位组织者：John McKerrell、Andy Goodwin、Paul Freeman、Patrick Fenner、Steve Sparrow和Ross Jones。他们不得不在空间的运作方面承担更多的工作。——艾德里安和哈基姆
我以前是从来不会太关注致谢部分的。作者会在这里感谢很多我并不认识的人。编写完一本书后，作为作者，我意识到自己得到了太多帮助和支持，因此对致谢部分有了新的认识。
我要感谢哈基姆同意和我一起编写此书。在一些我涉猎不深的领域，Andy Huntington、Lawrence Archard和Christopher Pett都慷慨的付出了时间，与我分享了他们的专业知识。
我需要感谢我的家人和朋友们，特别是Francis Irving、Andrew Dixon、Rob Stock、Neil Sowler、Kieran MacCourt、Jen Forakis、Colette MacCourt、Dan Lynch和Neil Morrin。他们给了我无尽的鼓励，使我在面对困难时能保持头脑清醒。
最后要感谢Bubblino，是它最先帮助我进入这一领域的。——艾德里安
我往往至少会略读一下致谢部分，知道（在理论上）写书是一个巨大的协作项目，而对这一过程的亲身体验是令我惊叹的。我们几乎肯定会忘记感谢某个人。如果这个人就是你，我们很乐意请你喝一杯你选中的饮料，以此作为补偿。
首先要感谢艾德里安能建议我们共同完成此书。这是一个有趣的项目。Dave Cross、Kieren Diment和Jodi Schneider给出了和出版有关的宝贵的早期建议。Georgina Voss为道德伦理一章的编写指明了正确的方向。Coen van Wyk校阅了初稿。Tomas Doran对于在线组件一章中有关异步Web编程的内容给出了有用的建议。Aaron Crane挺身而出，承担了技术编辑的工作。Kelvin Lawson告诉了我们实时操作系统的现状，而Kiel Gilleade 和Jen Allanson在生理计算方面提供了深入的见解。我得到了Guy Dickinson一贯的热情支持。Jim Hughes使我能经常获得最新的有趣想法。还要感谢Electric Imp公司的Shaun Myhill，.:oomlout:.的Aaron，以及Antony McLoughlin、Ross Jones和Francis Fish。没有他们捐赠或出借的微控制器和书籍，编写此书是不可能的。我在mySociety的同事对我在定稿前的最后时刻休假写书的做法，也表现出极大的宽容。
有机会参加诸如开放物联网大会（OpenIoT）、IoT Howduino、TSB的IoT圆桌会议、BBC的PlayIoT非传统会议、MadLab的IoT研讨会、Internet World大会、LivLug和SMC Liverpool之类的活动（并且有机会在其中的一些活动中发言），促成了写这本书的想法。感谢Alex Deschamps-Sonsino、Ed Borden、Usman Haque、Adam Greenfield、Hannah Goraya、Nick O'Leary、Ben Ward、Thomas Amberg、Charalampos Doukas、Stefan Ferber、Chris Adams、Gavin Sparks、Peter Bihr、Andrew Back、Laura James、Russell Davies、Rob van Kranenburg、Erik van der Zee、Martin Spindler、Matt Biddulph、Fiddian Warman、Rachel Jones、Alistair MacDonald、Natasha Carolan、Mark Holmes、Pat Link、Cefn Hoile、Thom Shannon、Alistair Houghton、Chris Holgate、Alastair Somerville、Matthew Hughes、Jessi Baker、Aine McGuire和Aidan McGuire、Grey Povey、Hwa Young Jung、Andy Piper、Sue Black、Travis Hodges、Bob Ham、Neil Morrin、Dan Lynch、Francis Irving、Conrad Mason、Pete Thomas。此外，我在线上和线下与Javier Montaner、Paul Kinlan、Luke Petre和Paul Ede进行了很多讨论，并且从Rob Nightingale、Zarino Zappia、Aldo Calpini、David Jones、Kirsty Sparrow和Arto Nabito那里获得了有益的评论和建议。
早在2005年，我就开始和Greg McCarroll共事了。尽管在当时我没有意识到，但他的能联网能感知火车时刻的闹钟是我见过的第一个物联网装置。Greg是一位绅士，也是一位创新者。我不会忘记他。
还应该感谢Claire、Lolita、Rumplestiltskin、Sheri My、Wolfie和Helvetica。这是肯定的。——哈基姆
引言
曾几何时，英特尔i486这样的计算机处理器和一部小汽车价格差不多。现如今，相似性能的处理器芯片售价却和一根巧克力棒差不多。
处理器变得如此廉价，它的应用场合就更广了。除了可以在商用工作站和家用PC上使用，电话、电表、床头灯或泰迪熊等也都可以内置处理器，这在以前可是负担不起的。我们可以使物品智能化，让它们能够思考说话。按专家们的说法，这就是“物理计算”（physical computing）、“普适计算”（ubiquitous computing或ubicomp）或“物联网”（the Internet of Things）。不管使用上述哪一个术语，我们实际讨论的事情是一样的，即制作奇妙、有魔力的物品。
在本书中，我们将聚焦于可以嵌入到物品中的计算机硬件（诸如Arduino之类的微控制器），一步步引领读者经历从原型系统设计与制作到成品制造与销售的全过程。我们将介绍相关的软硬件开发平台，讨论能使你的产品吸引眼球和讨巧的设计理念，向你展示怎样把单个原型提升为可以批量生产的成品。
本书的局限
首先，本书不是针对任何特定类型微控制器的指南。虽然我们将介绍Arduino、树莓派（Raspberry Pi） 和其他可选用的微控制器，但和本书介绍的其他内容相比，这种详细的技术信息将不可避免地更快过时。因此我们更愿意展示的是评估和选择平台的标准。
其次，本书也不是针对某个很酷项目的实战指南。我们将对一些有开创性的物联网装置进行综述，主要关注其通用设计原理，希望借此来鼓励读者制作新颖、美丽、实用和有魔力的物联网装置。
最后，本书不是介绍未来物联网商业基础设施的学术专著，诸如6LoWPAN和新兴的M2M标准等都没有专门介绍。我们对怎样设计、制造和销售面向消费者的、能让人欣喜的物联网装置更有兴趣。
本书的目标读者
作为一本技术出版物，我们希望本书能对开始从事物联网产品设计的软件工程师、Web开发人员、产品设计师和电子工程师有所帮助。实际上，本书内容涉及微控制器、电子技术、嵌入式编程和Web编程接口（API）等诸多有趣的技术话题。
除此之外，包括企业家、创客群体（设计师、艺术家、手工艺人和业余爱好者）、学术界人士和教育工作者在内的任何人，只要想对物联网这一激动人心的新兴技术有一个概貌性的了解，都是本书的目标读者。即便你没有多少或完全没有IT方面的技术背景，也可以读懂本书的大部分内容。我们谈论的话题超出了纯粹的数字技术范畴，还涉及了设计、道德伦理和商业。
怎样使用本书
前面已经说过，本书不属于“指南”类图书，因此阅读本书时，你不需要准备什么特别的工具。偏重技术的几章会针对微控制器硬件或Web开发框架给出一些建议，你可以在阅读本书的同时做更进一步的研究。
本书的内容安排，从前到后依次为原理介绍、原型系统设计与制作、制造和商业方面的考虑，因此你当然可以从头到尾地阅读。不过，你也许更愿意采用其他的方式阅读本书。根据自己的知识背景和关注点，你也许会有选择性地阅读某些感兴趣的章节，而暂时跳过其他章节。
第一部分是“原型阶段”。本部分首先介绍了物联网的一些基本知识，然后进入实践环节，介绍了原型项目的创建。
我们建议读者从头开始看。第1章“物联网概览”，介绍了什么是物联网，为什么它会在现在出现。第2章“联网装置的设计原则”，介绍了设计面向消费者的物联网装置时，需要遵循的一些设计原则。
第3章“因特网原理”，采用容易理解的方式，介绍了因特网的基本原理。当你构建物联网装置并考虑如何联网时，这些内容会对你有所帮助。如果你有因特网方面的背景，熟悉Web相关的各种网络协议，当然可以选择跳过这一章。
如果你打算自己制作物联网装置，那你应该对下面几章最感兴趣了。首先，第4章“原型设计与制作概述”有助于你更好地理解这个领域，对各种技术选择有一个总体的把握，值得一读。第5章“嵌入式装置的原型开发”，面向负责物联网装置制作的工程师、创客和技术人员，把第4章介绍的基本原理应用到了特定的平台。第6章“原型系统的结构设计与制作”，讨论了怎样为你的原型系统制作机械构件。第7章“原型系统在线组件的设计”，介绍了作为Web接口的在线组件的构建。
虽然很多读者都有编程方面的背景，但对于通常为物联网装置提供处理能力的微处理器系统，为其编写代码有一定的挑战性。第8章“嵌入式编程技术”，介绍了从编程实践中获得的一些经验知识，对在项目中涉及复杂计算需求的创客们来说，这些内容是会有帮助的。
第二部分是“产品阶段”。这部分将不再谈论原型系统的设计和制作，而是关注在原型项目转化为产品的过程中发生的事情。
如果你是一个企业家，希望能从物联网项目中盈利，那么你会关注第9章“商业模式”。商业模式不是简单的卖设备，而是具有更深层次的含义。当然，如果你正在筹划销售物联网设备，那么进入制造阶段后你将面临很多全新的问题，诸如制作PCB、采购原材料和获得认证等。在第10章“生产制造阶段”中将会讨论这些内容。
最后，技术虽然改变世界，但未必总是朝着好的方向改变。我们在本书的开始部分介绍了物联网装置的设计原则。第11章“道德伦理”告诉我们，为了避免这些有魔力的物品被不当利用，恪守伦理和道德准则是必要的。
你可以访问book.roomofthings.com或者关注Twitter账号@aBookOfThings，了解更多关于本书和两位作者的信息。
写作手记
艾德里安（Adrian）
人们常说旅行能开拓视野，实际上旅行也有助于写作。本书的部分内容是在飞机上写的，但更多的内容是在无数次的火车旅途中完成，乘车区间主要是在利物浦和伦敦之间，也包括英国境内的其他地方和意大利北部。昔日的交通系统也对写作有所帮助。在本书创作初期，我曾长时间在纽约逗留，发现纽约高铁公园是一个极好的写作场所。
本书的其余部分是在利物浦及其周边地区完成的，包括利物浦的DoES创客空间、大教堂附近的我的公寓、波德大街上的咖啡馆和宏伟的中心图书馆三楼。天气条件允许时，我甚至去皮尔希德码头能俯视默西河的地方写作。
码字工作是在一台索尼Vaio笔记本上完成的，在Ubuntu系统下用Vim编辑器以Markdown语法格式完成了本书主要的内容，之后切换到该电脑的Windows系统，用Word进行了编辑。
哈基姆（Hakim）
写作本书之前，艾德里安和我就物联网的总体情况和本书内容，有过几次长时间、内容广泛的讨论。之前我并不了解物联网，通过问一些愚蠢的问题和质疑各种假想，这些讨论帮助我了解了物联网。这些讨论也有助于我们对本书的内容形成一致的意见。我们共同起草了一章（最终形成了第4章），然后根据各自的兴趣和知识结构，对其余各章的撰写进行了均等的分工。我们始终坚持在提交各章之前，互相审阅对方写的内容，这有助于维护全书内容的一致性。
我用Vim撰写文稿，用Pandoc对Markdown格式的文稿进行转换，然后在LibreOffice中进行编辑。最初用的是一台老旧的ThinkPad电脑，后来坏掉了，就改用MacBook Pro了。Dropbox网盘被用来即时地共享最新版本的文稿，非常好用。我们撰写博客文章也是用Markdown语法，并且使用Jekyll生成网页。第一部分开发阶段● 第 1 章 物联网概览● 第 2 章 联网装置的设计原则● 第 3 章 因特网原理● 第 4 章 原型设计与制作概述● 第 5 章 嵌入式装置的原型开发● 第 6 章 原型系统的结构设计与制作● 第 7 章 原型系统在线组件的设计● 第 8 章 嵌入式编程技术第1章物联网概览
我们首先需要解释一下什么是物联网。虽然本书中提到的概念都相对简明易懂，但人们对物联网这个技术术语的理解却不尽相同，很多相关的表述也并不容易理解。因此，在本章中我们并不急于马上给出解释，而是先从不同视角了解一下物联网。“物联网”这个术语是什么含义？它和以前说的“普适计算”又有着什么样的联系？那些对技术发展历史感兴趣的人，想知道物联网在物理世界中处在一个什么位置，为什么现在开始热议它。对于那些善于通过隐喻理解问题的人，我们需要借用“有魔力的物品”这一概念。虽然用这个词来描述技术已沿用千年，但用它来解释物联网的概念尤其有效。而对于更多的善于通过实例理解问题的务实读者而言，我们则需要给出一些令人兴奋的项目，来展示这一激动人心的领域的各个方面。下面，让我们采用实例讲解的方式，设计一些虚构的情节开始介绍吧。1.1 物联网的应用范例
闹铃响了。你睡眼惺忪，发现醒来时间比平时晚了5分钟。这是因为闹钟已在线核对过火车时刻表，发现你要乘坐的火车晚点了，于是让你多睡一会儿。（参见http://makezine.com/magazine/make-11/my-train-schedule-alarm-clock/。）
在你的厨房，有一个灯通过闪烁提醒你服药时间到了。如果你忘了服药，药瓶的盖子会自动联网向你的医生发送电子邮件，让她知道你没按时服药。（参见http://www.vitality.net/glowcaps.html。）
你正打算出门，眼角的余光突然注意到一丝光亮，原来是雨伞的伞柄在发光。这意味着它已经查看了BBC的天气预报，预报说今天有雨。你叹了口气，把伞带上。（参见http://www.materious.com/#/projects/forecast/。）
你在去地铁站的路上，路过一个公交站台。你注意到硕大的LCD显示屏正显示23路公交车即将到达。当你走到下一个路口时，这辆车到了。公交公司最初安装这些显示屏的时候，它们只能用来显示预定的时刻表。但现在每辆公交车都采用了GPS追踪定位，并连接到了公交公司的在线服务平台上，不断地更新着自己的位置信息。目前，很多交通运输组织都已经实现了这个功能，你可以通过以下网址访问伦敦交通局，来查看一些关于公交信息指示牌的有用信息。（参见http://www.tfl.gov.uk/corporate/projectsandschemes/11560.aspx。）
到达地铁站时，你的手机会自动通过定位服务（例如Foursquare）查看你所在的位置。同时，你家中的壁炉架上，一个带转盘的装饰物会注意到你位置的改变，转盘开始旋转，转盘的指针指向“途中”的标记。而当你安全到达工作地点时，指针会转到“工作”的标记，这样你的家人就知道你已经安全到达工作地点了。（参见http://wheredial.com。）
你午休时，运动鞋中的计步器和手腕上戴的心脏监听器将跟踪你在街区周边的跑步情况。腕带上的大号显示屏也方便你低头查看跑步速度和你所消耗的热量。之后所有这些数据都将自动上传到你的运动跟踪网站，该网站同时也整合了你的在线超市购物账号，这样可以方便你将运动所消耗的能量与你所摄入的能量做比较。（参见http://nikeplus.nike.com/plus/。）
正如你在上述链接中所看到的那样，这里提到的每一个产品都可以利用现今的技术实现。每个产品都有了原型，很多产品则已被做成工艺品或大众消费产品。1.2 物联网的概念
我们已经看了几个物联网的范例，那么它们之间的共同点在哪里？我们又为什么要把它们叫做物联网呢？可以看到，上面的所有实例都使用因特网发送、接收或交换信息。在每个实例中，连接到因特网的装置不是计算机、平板电脑或移动电话，而是某种日常生活中的实物，或者说物品。这些物品都针对一定用途进行了特意的设计：雨伞需要有一个可以伸缩的伞面和一个可以支撑伞面的手柄；公交车的显示屏需要让乘客（包括年长和有视力障碍的乘客）觉得清晰易读，且需要能扛住恶劣天气，还要考虑到人为破坏的风险。运动手环则要方便跑步时佩戴，要有一个足够大、足够亮的屏幕，便于佩戴者在跑动中查看，还要能经受冷、热、出汗和下雨的考验。
物联网应用的很多范例常常能够用通用计算机实现。尽管我们不会扛着台式电脑到处跑，但很多人确实总是随身携带笔记本电脑或平板电脑。特别是现在几乎每个国家的大多数人都会随身携带手机。这些手机往往是有足够计算处理能力的智能手机，计算机能做的事情，它们也能做。让我们看一下用手机代替智能物品做类似事情的效果如何。
乍看起来，用智能手机的网页浏览器查阅公交运营商的时刻表也能实现相同的功能。注意这里的措辞“乍看”——乘客到达公交站台的时候，只需扫一眼显示屏，就能知道下一辆车什么时候到，而用智能手机做这个事情就麻烦多了。你要有一部智能手机并且能承受数据流量费用（如果你去国外旅游，这个费用会相当高），你需要从口袋或包中拿出手机，解开屏锁，访问正确的网址（不管你是直接键入网址，还是使用二维码，这可能都是最慢、最复杂的一个步骤），再从小小的屏幕上查看数据。在这期间，你不能时刻留意到站的车辆，甚至有可能错过你要乘的车。
你也可以用智能手机上的应用程序跟踪你的跑步状况，很多人也的确这样做了。智能手机有GPS功能，具备很多有用的传感器、数据处理能力、因特网连接和不错的显示屏，但事实证明，这样的手机在跑步时并不方便携带，你要担心它会掉落或者被弄湿。当然，有多种携带手机的方式可供选择，包括使用腰包和臂带。使用臂带理论上使你能够在跑步时查看手机，但实际上当你的身体上下晃动时，很难看清手机屏幕显示的细节内容。为了解决这一难题，诸如RunKeeper这样的手机应用程序提供了实用的定时语音播报概要的功能（www.runkeeper.com）。总之，用手机跟踪跑步过程是完全可以的，多数跑步者会认为用手机记录跑步数据是一个充分、舒服自在和有趣的方式。然而，其他人会更愿意选择像手表和腕带这样的可穿戴装置，因为它们在运动状态下方便读数，又可以在下雨时穿戴，并且还可以连接心脏监视器等外部设备。
当然，手机（甚至平板电脑或笔记本电脑）还不够大，没有足够的防水性能，不可以直接当雨伞用。但你可以在出门之前，把智能手机和普通的雨伞关联使用，通过查看手机应用程序来了解是否可能下雨。但这与你出门前路过伞架时，眼角的余光就能注意到来自智能雨伞的平静而微弱的光线，并对这个环境信息进行下意识处理不同，使用手机应用需要完成若干个操作步骤才能获得类似的信息。如果你养成了用手机查询信息的习惯，这样做也未尝不可。智能雨伞并不需要具备比手机应用程序更强的功能，它只是把相同的智能融入到了环境中，这样你的日常生活就无需改变什么。
综上所述，物联网的理念是：不要求你在日常生活中拥有少数几台功能强大的计算设备（笔记本电脑、平板电脑、手机和音乐播放器），但可以有很多性能一般的智能装置（雨伞、手环、镜子、冰箱和鞋）。早于“物联网”出现的技术术语“普适计算”（ubiquitous computing，它们有个难看的组合词ubicomp），表达了差不多的理念。“普适”一词也反映出，具有计算功能的物品会非常多。因特网现在已经成为数据传播的主要渠道，很难想象还会有不具备持续的宽带接入能力的PC机，年轻的读者甚至可能从来没见过不能上网的电脑。技术专家和专栏作者拉塞尔·戴维斯在伦敦举行的2012年度开放物联网大会（Open Internet of Things Assembly）上开玩笑说：“我不理解，为什么以前的泰迪熊没有WiFi连接能力。没有WiFi的泰迪熊奄奄一息，没个熊样。”——http://storify.com/PepeBorras/opent-iot-assembly
普适计算的定义涵盖了更广泛的领域。例如，Glade空气清新器在检测到房间内有人活动时，会释放香味，这也算是普适计算的范畴了。也就是说，符合普适计算定义的设备包括一个智能的可编程的计算机处理器，该处理器能被现实世界中的传感器所驱动，同时也能驱动现实世界中的输出装置，并且这些处理器、传感器和输出装置都完全嵌入到了日常生活中的物品里。普适计算和物联网两者的不同之处仅仅在于，现如今大多数真正有趣的有计算能力的物品都具备因特网的接入能力。
把物品接入因特网意味着什么呢？很显然，在椅子上安装一个以太网接口和在缝纫机上安装一个3G调制解调器，并不能把它们立刻变为拥有神秘属性的物品。需要某种信息流的存在，把物品的典型特征和因特网内的数据和数据处理系统联系起来。
此类物品确实就存在于真实环境中，存在于家庭、工作场所和汽车中，或者会被穿戴在身上。这意味着它可以从你周围的环境中获得输入信号，把信号转换为数据后，再发送到因特网上进行收集和处理。所以，你的座椅可以知道你就座的频率和时长，并收集这些信息。同样，缝纫机可以报告缝纫线的剩余情况和已经缝制的针数。在后续章节中，会有很多和“传感器”有关的内容。
此类物品的真实存在也意味着它可以使用“执行器”，在真实环境中产生输出动作。其中一些输出动作可以被因特网内收集和处理的数据所触发。因此，你的座椅可以通过震动通知你收到了新的电子邮件。
我们注意到，在上述所有范例中，物品的外形设计和它的基本功能相符。例如，椅子是用来坐的，缝纫机是用来缝衣服的，等等。虽然此类物品也具备因特网接入能力和通用计算能力，但这并不意味着它的外形需要改变。（也许有人会说，现如今的智能手机和平板电脑在外形上的设计，其实是冲着通用计算机的功能去优化的，并不是为通话功能考虑的。面对如此众多的触屏手机，人们可能会问，它们在设计上是否考虑了易于持握、不容易掉落和日常使用中的撞击等因素。）
我们可以用下面这个非常简化（但也有点过度简化）的等式总结一下物联网的构成元素，见图1-1。图 1-1 物联网的构成1.3 物联网出现的技术背景
前面在定义物联网概念时，把它和稍早出现的普适计算做了对比。我们可以继续把它和比尔·盖茨在1977年提出的著名愿景“让每个家庭以及每个桌面上都有一台计算机”（http://danbricklin.com/log/billg_entwof.htm）做比较，还可以把它和更早出现的观念“计算机是一种非常昂贵，专供大学、有前瞻性视野的全球化大公司和军方使用的机器”做比较。总之，为了更清楚地理解物联网和它适用的范围，花一点时间，从历史发展的角度审视一下物联网是值得的。
最初，技术的最大驱动力是人们对食物、水、温暖、安全和健康等的基本需求。打猎、觅食、生火、建屋、筑堡和医疗都来源于这些需求。后来，因为这些技术所需的资源并不总是分布在人们期望的地点和时间，让人们和他们的财产、牲畜和其他资源能够移动的技术就应运而生。贸易就是随着货物被从丰富和便宜的地方运到该类货物稀少和价格高的地方发展起来的。贮藏可以看作是货物在时间上的移动，例如，在丰收季节，食物丰富且价格便宜，就将食物储存到价格高企的冬季。
语言的产生方便了技术的交流，从此信息也成为了一种重要的资源。旅行者可以在交换货物和服务的同时传递消息，口述的传统风俗使得信息可以在时间上和空间上传播。文字的发明使得信息的交流更加重要，从古代的哲学家和诗人到当代的作者，都可以通过自己的文字和自传让自己的生命得以留存。从书面文字，到电报、无线电广播、电视，再到数字化的信息，有越来越多的技术支持信息的流动和使用信息做有趣的事情。
但前面所述的人们的各种基本需求并没有因为信息时代的到来而消失，将来也不会。人们现在仍然需要吃饭喝水，需要光和热，需要爱情和友情。人们仍然需要椅子、衣服和鞋子，需要各种交通和交流方式以及娱乐方式。这些事物的外在形式和具体细节将来会有所变化，但它们所解决的各种需求并不会变。
随着技术的发展，出现了新种类的物件。电话、收音机、电视、计算机和智能手机都是电子时代的产物。和大多数新技术一样，这些装置刚出现的时候很贵，之后其价格会一路下降。需求驱动了价格的下降，研究促进了优化和小型化。最终，原本需要用一个专门的装置实现的功能，现在可以作为另一个装置的附属功能实现，这种做法的可能性和可行性现在都没有问题。电视屏幕最初在起居室里会占据很大空间，现如今，平板电视面板不仅更省空间，而且这项技术已经变得无处不在。能够显示电视节目的高清显示器可以被嵌入到门框中或厨房设备中，而小屏幕显示器则出现在音乐播放器和手机中。
和计算机的情况类似，嵌入到装置中的通用芯片的生产成本也已经变得非常低廉，以至于你的洗衣机中可内置一台搭载Linux的计算机，超市的收银机可在Windows系统中运行，你的视频播放器可能运行的是苹果公司OS X系统的某个版本。但就像我们在前面已经间接表明的，仅仅有计算能力不是构成物联网的充分的前提条件，我们要看这个计算能力是不是一方面与传感器和执行器这样的与现实世界互动的实物相关联，另一方面又与因特网相接。能与网络服务或其他数据消费者快速共享和处理信息是物联网的重要标志。
我们举个例子，看一下汽车中的计算机。现代的汽车使用数量众多的传感器，对油量、胎压和发动机的内部进行检测，用来确定汽车的运行状态。除了做诊断测试，当处理器发现诸如车轮抱死或转速失控等情况时，由计算机控制的刹车装置可以协助司机处理故障。虽然涉及的数据处理和分析可能非常复杂，但都是本地信息的处理，终究是由汽车制造商编程设定的。也许你的汽车会使用GPS确定你的位置，这就会产生来自外部的数据（不一定与因特网相关）。出于保险和防盗的目的，高端的车型可以向跟踪服务商报告位置信息。这种情况下，汽车搭载的计算设备不仅可以被动消费数据，也可以和外部服务交换信息。当汽车上搭载的计算机和因特网相连时（定时地或持续地相连），就有可能提供根据实时路况调整行车路线这样的服务。虽然你的车载GPS设备可能已经提供了这些行车路线数据，但现在你可以根据附近其他联网司机的行为，对数据进行聚合，采用“社交化路线规划”的方式，实时地调整行车路线。把汽车内部的数据接入因特网，并且对这些数据进行处理和分析，与其他数据聚合和混合之后，将会开启各种可能性。这些可能性不仅仅是各个相关领域中业已存在的可能性，也包括我们还没能想到的新的可能性。因此，当你把处理器嵌入到物品或家电中时，这是一个真正的改变；当你再把处理器接入因特网时，这又是一个真正的改变。我们有必要了解一下，后面这个改变为什么会在现在这个时代出现。
20世纪80年代末，当因特网走出学术圈和军事领域，第一个商业化的因特网服务提供商（ISP）开始运作时，早期的因特网商业用户可能使用搭载英特尔i486处理器的计算机上网。这个i486处理器当时差不多要值1500英镑，是一部小汽车的价钱。现如今，相同计算能力的处理器芯片大约只值0.5英镑，只有一根巧克力棒的价钱。快速增加的处理能力和伴随而来的成本下降不是什么新发现，其实就是广为人知的摩尔定律（英特尔公司的联合创始人提出的经验规则，认为一枚芯片上可以容纳的晶体管数量每18个月会增加一倍）。
上述芯片价格的差别不仅仅只是一个程度的问题，它既是量变也是质变。这是一个长尾现象，我们已经到达了一个性价比的最佳位置。这意味着，把物品接入因特网的成本已经降到了一个很低的程度，给物品添加网络或计算能力近似于选择哪种材料和漆料，例如是否选用稍贵一点儿的木饰板。无论哪种选择都会增加一点产品的成本，但对消费者而言，增加的价值可不只是一点点儿。当接入因特网需要花费数千磅时，我们不会考虑给物品增加联网能力，但现在这样做的成本只有几十便士，接入因特网就成为了一种可选的功能。
可见，计算能力的价格已经下降到了一个负担得起的程度，这还不是故事的全部。从洗衣机到汽车，电子产品的制造商们开始把通用的计算机处理器嵌入到他们的产品中，因为他们发现，很多情况下，这样做比设计和使用专用的芯片划算。这些通用平台拥有的大量编程和调试资源，对爱好者们和原型系统设计市场很有吸引力，进而促进了微处理器市场的快速增长（我们将在第4章和第5章中介绍相关内容）。
和过去相比，接入因特网也变得更便宜更方便了。过去我们上网是使用拨号连接，既贵又慢。现在在英国，76%的成人使用宽带上网，能持续保持网络连接。有线形式的以太网提供了即插即用的联网体验。现在多数的家用路由器也提供WiFi功能，免去了到处拉网线的麻烦。
位置固定、有因特网接入能力的计算机用来工作或学习是很方便的，但它们常常被家庭中的男性和年轻成员所占据，主要用来浏览网页或玩游戏。既然现在全家人都可以舒服地在客厅沙发或各自的房间里上网，人们就对使用网络更有信心，倾向于更多地使用网络了。希望读者能原谅前面的泛泛而谈。如图1-2所示，在英国，从2002年开始，16~24岁年龄组男女使用计算机的比例几乎相同。对于55~74岁年龄组，男女使用计算机的比例尽管持续在增加，但在2010年前后到达临界点之前，一直有一个明显的差别（http://w3.unece.org/pxweb/database/STAT/30-GE/09-Science_ICT/）。我们假设，这种改变至少可以部分归因于处理能力和联网正变得更便宜、更方便且能随处获取。并非完全巧合，我们认为物联网的兴起也和这些因素有关。图 1-2 UNECE关于性别和计算机使用率的统计
联合国欧洲经济局（UNECE）关于性别和计算机使用率的统计
在没有固定网络连接可用的环境下，移动网络被广泛使用。因为联网的需求非常巨大，甚至诸如空白频谱网络这样不太成熟的解决方案也已开始使用。空白频谱网络利用已淘汰不用的模拟电视网络所占用的频谱空间，弥补了联网频谱资源供给不足的缺口。
另一个起作用的因素是因特网平台的日益成熟。早期的Web应用只能通过浏览器使用。Web 2.0作为一项前瞻性的技术，除了带来“Web富应用”外，也使得利用应用编程接口（API）进行编程变得更为流行了。除了用户，其他程序也都可以通过使用API与网络服务交互，使用网络服务提供的功能。这就形成了一个完备的生态系统，其他网站可以通过综合多个网络服务的方式构建适合手机应用程序和联网装置使用的新Web应用。
随着因特网服务的成熟，用来构建和调整扩展这些服务的工具也日益完善。诸如Python/Django和Ruby on Rails等Web服务框架都允许快速构建在线组件的原型。与此类似，诸如亚马逊Web服务（AWS）这样的云服务，就是一种方便调整扩展的解决方案，即随着服务受欢迎程度的增加，可以在使用的同时方便地进行扩展。在第7章“原型系统在线组件的设计”中，我们将介绍面向物联网应用的Web编程。1.4 有魔力的物品
亚瑟·查理斯·克拉克（Arthur C. Clarke）在著名的“预测三法则”中指出：任何足够先进的技术与魔法其实别无二致。——http://en.wikipedia.org/wiki/Clarke's_three_laws
我们已经看到技术通过怎样的演进满足了我们的需求和愿望。魔法的演化发展在很大程度上也有着相似的功用。毕竟，民间故事和童话故事中的物品常常是为达成愿望幻想出来的，用来满足内心的渴望：我要是能有足够多的食物多好，要是我妈妈能康复多好，我要是能和远方的朋友交谈多好，我要是能回家多好，我要是能不用每天都超负荷工作并且又能赚足够的钱养家多好。文学和人类学领域的学者对童话故事进行了长期的研究，分析了故事人物、故事情节和故事中的物品，为的是从故事本身及其内涵的基本规律中获得启示。例如，形式主义学者弗拉基米尔·普洛普（Vladimir Propp）对其祖国俄罗斯的民间故事进行了分类，从故事情节归纳出了故事的31种功能，包括“违背禁令”、“罪行”、“领受神力”、“艰巨任务”，等等。
最近，戴维·罗斯（David Rose）从一名硅谷企业家和技术专家的视角，在伯克利TEDx活动中讨论了有魔力的物品（http://tedxtalks.ted.com/video/TEDxBerkeley-David-Rose-Enchant），并且把来源于童话故事和幻想文学的各种物品按其应用像技术物品一样做了分类。● 保护类物品：正如魔剑和头盔可以保护童话故事的主人公不
被敌人伤害一样，历史上的科技发展在很大程度上都是受获取军
事优势这一需求驱动的，其目的是为了确保安全或征服对手。● 健康类物品：童话故事中的很多探索活动是在寻找生命药剂
的某个成分，健康也是对医学、药理学与外科手术、理疗、饮食
等各种科学分支进行研究的驱动力。● 全知全能类物品：白雪公主邪恶的继母会问魔镜“魔镜魔镜
告诉我，谁是世界上最漂亮的人”，而人们常常通过在智能手机
上查询维基百科的方式解决朋友之间针对某个事实的争论。● 人际联系类物品：当所爱之人在很遥远的地方时，相互联络
是一种急迫、令人心焦的需求。芬兰史诗中的英雄人物勒明盖宁（Lemminkäinen）的家人看到他留在壁炉台上的魔梳开始流血，
就知道他受伤了。同样，邮政服务、电话和社交网络也可以使我
们和家人、朋友保持联系。● 轻松移动类物品：因为渴望能不费力气地到处移动，古代的
故事作者们创造了神行靴、飞毯和瞬间转移技能，而我们则通过
技术的变革发明了汽车、火车、自行车和飞机。● 创意表达类物品： 童话故事通过使用魔法画笔、魔笛和魔
琴来满足创意表达的需求。在现实世界中，从使用木炭绘画，到
利用颜料绘画，再到使用计算机绘制图形，或者从鼓到小提琴，
再到电子合成器，我们总是通过技术手段实现创新性的表达方
式。
所以，技术总是会和魔法发生联系的。对物联网而言，也是差不多的情况。不仅如此，很多有魔力的物品还有一个关键元素：除了实际的魔力，它们还有名字和个性，这意味着它们拥有实现物品的基本功能之外的额外智慧。此类物品的例子很多，从芬兰史诗中名为Sampo的神磨、英国亚瑟王的神剑，到托尔金（Tolkien）和莫考克（Moorcock）小说中具有邪恶智慧的至尊魔戒和“兴风者”魔剑，每一种物品都有各自的个性和品行。正如这些具有魔力的磨、剑和戒指拥有基本功能之外的能力，联网装置具有的处理和通信能力也使其不再是一个普通的灯、雨伞和泡泡机。1.5 物联网的创造者
虽然本书会介绍各种理论方面的内容，但我们主要还是对实际设计和制作物联网装置的实践过程感兴趣。物联网领域的思想领袖和企业家亚历山德拉·德尚-桑西诺（Alexandra Deschamps-Sonsino）在维多利亚和阿尔伯特博物馆举办的“造物的力量”（Power of Making）研讨会上指出，设计和制作这两个词对不同人有不同的含义。图1-3描绘了她最初用来表示“造物”含义的尝试。
图1-3所列的各个学科之间有很多交叉点。艺术家可以和设计师在装置艺术方面进行协作，也可以和传统手工艺人在版画复制方面进行合作。设计师和工程师通过紧密协作制造工业产品。爱好者中的“黑客”们（这里泛指喜欢捣鼓小发明的人和非专业的工程师）天生就是一个多样化的群体，对各种技术和艺术感兴趣并具备技能。上图所列学科未必详尽，你也许对建筑师的角色被遗漏心存疑惑，这是因为建筑学科涵盖了上图中工程师、设计师和手工艺人的角色。
鉴于德尚-桑西诺物联网创新者的身份，图1-3中一个更明显的“疏漏”是没有“物联网构建者”的角色。当然这不是真的偶然的疏漏，而是因为物联网涵盖了图中所有学科：黑客可以捣鼓物联网装置的原型；软件开发者可以编写在线组件；设计师可以把丑陋的原型转变为漂亮的物品，而完成这一转变可能需要借助手工艺者的技能；工程师可以解决困难的技术挑战，特别是在从原型到扩大生产的过程中；最后，正如我们将在第2章中看到的，物联网应该是“漂亮的物联网”，就和采用手工方式和工程化方式设计制作的各种物品一样，也是或可能是出自艺术家之手。图 1-3 “我是造物者”
当然，如果对所有这些学科都能驾轻就熟，确实有助于创造出真正成功的产品。但现在很少有这类文艺复兴时期的全能高手了。如果你只能承担图1-3中的一个或几个角色，你仍然可以通过学习足够多的其他角色的技能来实现自己的创新想法。获得额外的技能，实现项目从原型到产品的转变，是值得做的事情。我们将在第9章和第10章介绍这些内容。我们想强调的最重要的一点是，不管你这个创新者的兴趣具体是什么，你都有足够的资格进入物联网这个激动人心的领域！1.6 小结
在本章的开始部分，我们介绍了物联网的一些实际应用范例。无论是第一部分，从创建初始原型的视角做的介绍，还是第二部分，为了实现商业化，制造和配销它们所额外讲到的内容，很多类似项目的介绍都将贯穿全书。物联网的典型特征是把物品、嵌入在物品中的计算机，以及因特网上的通信和代码结合在了一起。在与原型系统的设计和制作相关的章节，以及与生产制造相关的章节，我们都会聚焦于这三个基本要素。
我们把物联网装置和有魔力的物件做了类比，这种类比从下一章开始也将贯穿本书。下一章是介绍设计原则的，我们希望这些原则有助于设计出优雅、好用、有趣和让用户感觉开心的装置。创造一个让人开心的有魔力的物品看似一个有难度的任务，正如我们在上一小节看到的，制作一个物联网装置所需要的专业技能是非常庞杂的。然而，这也意味着制作此类联网装置的竞争环境非常公平。不管你拥有的技能和兴趣是什么，你和任何其他刚开始尝试做这个事情的人处在相同位置。你如果想进入物联网这个激动人心的世界，现在就是最好的时机。第2章联网装置的设计原则
本书的原书名包含设计两字，这是不是意味着我们应该认为：在构建联网装置的过程中，设计起着十分重要的作用？
某些应用乍一看，你会觉得设计没什么重要的。谁会介意工厂里生产线上放置传感器的盒子的外观？功能决定形式，对吧？
和准备放在壁炉架上的物品相比，一般的联网装置的结构设计也许没那么重要。但其他功能性方面的设计却不能草草应付了事，装置的结构和它的控制系统、和工厂中的其他设备之间怎样相互作用，都是应该要仔细考虑清楚的。
你也许觉得设计仅仅是关注物品的形状和外观，做一些装饰性的事情，让物品看起来赏心悦目。如果你未曾花太多时间和设计师们交流，有这种想法可以理解。但实际情况是，设计所涉及的领域比你想象的要广泛得多。
工业设计（也称为产品设计）除了关心物品的形状和装饰，也涵盖了一些功能性的方面。例如，搞清楚产品应该怎样构造，确保操纵装置易懂好用，等等。
物品的用户接口（屏幕上的控件或传统的按钮和开关）也是体验设计学科感兴趣的内容。该学科从最终用户的视角观察设计，寻求建立符合用户需求的最佳解决方案。显然“最佳”是一个主观的目标，是令设备尽可能地有趣还是让设备尽可能有效地被使用，这要看设计师及其团队优先考虑的目标是什么了。
数字服务的兴起，特别是那些利用因特网以及由此产生的网络效应的服务，要求设计专家们能对整个系统的设计有一个更开阔的视角。服务设计是从整体上以最广阔的视野研究服务，而交互设计也研究系统的不同部分是怎样互相关联的，特别是用户在交互过程中扮演什么角色。
上述设计相关的各个学科之间没有明确的界限。我们认为这些学科的设计师们都会同意，设计可不仅仅是对产品外观的美化装饰。
本章将介绍几个在设计物联网系统时可以应用的非常重要的原则，并且讨论几个有助于探索问题域和最终形成好产品的技术。这些技术未必适用于所有的情况，但它们可以在你着手做设计时，提供一些有用的经验规则。2.1 环境计算和宁静技术
物联网源自于20世纪90年代马克·维瑟（Mark Weiser）在施乐公司帕洛阿尔托研究中心（PARC）做的工作。他提出一个假设：当处理器变得足够便宜，以至于可以把它嵌入到各种日常物品中时，会发生什么事情？他的工作围绕这个假设展开，但并没有考虑到网络连接的存在。他创造了“普适计算”这个词来描述这个假设，并且通过他的研究和文章探究普适计算对生活在这样一个环境中的人们意味着什么。
普适计算关注的焦点是嵌入到各种地方的处理器，因此也常被称为环境计算（ambient computing）。然而，ambient这个词有“仅存在于背景环境中”的含义，不是指需要我们积极留意的事物，也不是指在某些情况下我们试图移除的事物（例如音频资料中的环境噪声）。
因此，和马克·维瑟一样，我们更喜欢用宁静技术（calm technology）这个术语。系统中的物品不会争相吸引你的注意，而是随时准备在你决定关注它们的时候提供便利的功能和有用的信息。
伴随着物理世界中计算设备的激增，出现了各种新的挑战。例如，怎样配置设备，怎样给所有这些设备供电，设备之间怎样互相通信，怎样实现人和设备之间的交流，等等。
功耗和联网方面的挑战是纯粹的技术问题，这些挑战推动了诸如6LoWPAN（www.ietf.org/dyn/wg/charter/6lowpan-charter.html）之类的标准的开发。一个由学者和计算机领域的专业人员等组成的工作组起草了6LoWPAN标准，为的是把下一代因特网协议（IPv6）应用到最简单、最低功耗的有联网能力的传感器上（下一章介绍因特网协议的发展趋势时还会谈到这个话题）。设计该协议的目的是为数量众多的传感器提供足够多的地址并满足其对低功耗的需求。
配置和用户交互方面的问题因为涉及人的参与，显然仅仅想通过技术手段解决是有困难的。好的设计在这些方面却大有用武之地，有助于增加设备的可用性，提高用户的接受度。一个很好的例子就是苹果公司于2001年推出的iPod。iPod不是市场上第一个便携式MP3播放器，但滚动式转盘用户接口和iTunes软件的配合使用，使得其易用性相当好，成为了一种销量很大的产品。
在孤立的状态下设计一个联网装置，很可能会作出不太理想的设计决策，导致物品或服务在真实的使用环境中表现不佳。借用埃利尔·沙里宁（Eliel Saarinen）在设计方面的箴言，我们建议你考虑一下，作为大量的联网装置中的一员，你设计的联网装置是怎么与周边环境互动的。
沙里宁是这样说的：设计一个物品时，总是需要考虑其直接关联的外部环境：椅子放在房间内，房间属于一幢房子，房子存在于一个环境中，环境则在一个城市规划中。除了设计物品，设计服务时也要考虑其所处的物理环境。
对于仅仅是用来感测周边环境或通常用作输入端的联网装置而言，只要它们的活动不需要周边的人参与，应该没什么问题。它们会愉快地收集信息，然后把信息存储到某个在线数据仓库中并进行处理和分析。
一旦装置开始和人发生交互，事情就变得复杂了。我们已经看到，在计算机和手机上，消息通知、弹出窗口和提示音的数量增长迅猛。当我们面对成百上千的新服务和新应用，并且把它们散布在真实世界中的各种物品中时，各种吸引人注意的提示音就是不和谐的杂音了。
针对上述问题，马克·维瑟和约翰·史立·布朗（John Seely Brown）提出了一个解决办法，即设计普适计算系统，使物品融入周边环境。这样做的效果是，我们可以一直能感知到它们的存在，直到在需要的时间让它们成为主角。宁静技术对注意力的中心和外围都有吸引力，并且实际上会在二者之前相互切换。——“宁静技术设计”，马克·维瑟和约翰·史立·布朗，施乐公司帕洛阿尔托研究中心，1995年12月21日
采用宁静技术的一个很好的例子就是Live Wire（有时也被称为Dangling String），它是最早出现的物联网装置之一。该装置是艺术家Natalie Jeremijenko在施乐公司帕洛阿尔托研究中心做客座研究人员时，在马克·维瑟的指导下创建的一个简单装置。一个电机的输出被连到一根8英尺长的塑料绳上。电机的输入被连到以太网上，靠网络数据传输时产生的电信号供电。当网络上有数据包传送时，塑料绳就会被扯动。
在正常的和比较轻的网络负载下，绳子只是偶尔会抽动一下。如果网络过载，伴随着电机运转时发出的独特噪声，绳子会疯狂地抽动。相反的情况，如果没有网络活动发生，绳子就会异乎寻常地平静。两种极端的情况都会引起附近某个人的注意（他已经习惯了绳子的正常行为），他便了解网络出问题了，需要进一步查看一下是怎么回事。不是所有的技术都需要宁静。一个宁静的视频游戏几乎没什么用，因为视频游戏本来就应该让人兴奋。但还是有太多的设计只聚焦于物品本身及其表面的特征，没有考虑所处的环境。我们必须要学会在设计时考虑周围环境，这样才能充分地驾驭技术，而不是被技术所支配。——“宁静技术设计”，马克·维瑟和约翰·史立·布朗，施乐公司帕洛阿尔托研究中心，1995年12月21日
Live Wire在高网络负载情况下，电机会发出独特的声响，这是一个有趣的现象。把传送信息的方法扩展到屏幕之外的真实环境中，常常会增加“通知”的维度。在一台计算机上，屏幕更新就是纯粹的基于视觉维度的信息传递。如果要使用其他维度传递信息，也必须要以清楚明白的方式表达。艾德里安的物联网泡泡机Bubblino会对Twitter上的推文进行搜索，当发现与搜索关键词匹配的推文时，就会吹泡泡。和Live Wire类似，Bubblino是一个很好的运用其他维度传递信息的例子，其电机的副效应也是在某事发生时生成听得见的通知。Mint Digital工作室制作的物联网装置Olly（www.ollyfactory.com），把电机和一个有意引入的嗅觉指示器相结合，可以分辨几种不同的社交媒体事件并产生闻得到的通知。
当采用“更好的”技术时，我们需要谨防失去这些类似噪声的“副效应”。若干年前，所有机场和火车站的出发/到达指示牌是用人工翻转的卡片组成的。转轴上有若干卡片，有时会把完整的地名印在卡片上，有时只是把单个字符印在卡片上，通过翻转卡片显示正确的项目。
在大多数地方，这些卡片式的指示牌已逐步被淘汰，取而代之的是LED点阵显示屏。后者可以很容易地更新为新的目的地，还能实现诸如水平方向滚动显示消息等前者无法实现的功能。但可惜的是，新的显示屏少了一个重要的特性，即老的指示牌更新显示时发出的一连串的噼啪声。结果是，在车站候车的乘客们必须一直盯着显示屏，等待列车到达的消息，而不能像以前那样先忙别的事，仅在指示牌有变化时查看一下。
这不是说显示屏不是正确的选择，仅是手机和平板电脑时代的无意识之选。如果你在开始的设计中选择尽量不使用显示屏，之后你还是会考虑使用它，并认为使用显示屏是最好的解决方案。
有一些有趣的实验，在使用显示屏时，采用了可扫视显示（glanceable displays）的设计。这些屏可被称为次级显示屏，它们不会位于离你很近的位置，而是被放到你可能会放置画框的位置。
显示装置也不都是屏幕。例如，新鲜事物（recently possible）的倡导者拉塞尔·戴维斯（Russell Davies）制作的Bikemap（http://russelldavies.typepad.com/planning/2011/04/homesense-bikemap.html），就是把几个LED灯嵌入到一张打印出来的地图中。地图显示的是拉塞尔家附近的区域，每一个LED灯标示了一个伦敦公共自行车租赁系统自行车存放架的位置。如果某一个存放架上有超过5辆的自行车，对应位置的LED灯就会点亮。这个装置被嵌入到一个画框中并且被挂到拉塞尔家的前门附近，他出门的时候只需要扫一眼这个装置，就知道出门往哪边走能找到自行车。
拉塞尔是RIG（Really Interesting Group）工作室的合伙人，这是一个位于伦敦的多学科机构。机构中的其他人，包括他们朋友圈中的一些人，也在宁静技术这一领域不断探索。
他们的工作室里有一套支持AirTunes功能的WiFi扬声器，每个人都可以控制它，用它播放音乐。你在这里工作时，常常想知道正在播放的乐曲的名字，但找不到适当的办法可以在不打扰办公室全体同事的情况下，知道当前的乐曲是谁放的，放的是什么曲子。
为了解决这个问题，他们把一个闲置不用的显示器放置到一个书橱上，不干扰任何人。通过观察网络流量和连接到用来记录播放曲目的last.fm服务，构造了一个显示当前播放曲目及其演奏者的系统。系
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]