1.3 物联网工程的设计原则与设计阶段
工程设计是指在一定工程需求和目标的指导下，根据对拟建工程的要求，采用科学的方法统筹规划、制订建设方案，采用设计图纸与设计说明书的方式来完整地表现设计者的思想、设计原理、外形和内部结构、设备安装等。
随着物联网技术不断走向应用，对各种物联网技术进行综合集成与应用应当在一个整体的框架下进行，这个框架就是物联网工程。物联网工程属于信息系统，但比传统的信息系统包含了更多内容。
1.3.1 物联网工程的设计原则
物联网工程的设计是在系统工程的指导下，根据用户需求优选各种技术和产品，将各个分离的子系统集合成一个完整可靠、经济和有效的整体，并使之能彼此协调工作，发挥整体效益，达到整体性能最优。
1.工程项目的设计原则
（1）统一设计原则：需要统筹规划和设计系统的结构，尤其是在设计应用系统结构、数据模型结构、数据存储结构及系统扩展规划等内容时，均需从全局出发，从长远的角度考虑。
（2）先进性原则：系统结构必须采用成熟、具有国内先进水平，并符合国际发展趋势的技术和软/硬件产品。在设计过程中要充分依照国际上的规范、标准，借鉴国内外目前成熟的主流网络和综合信息系统的体系结构，以保证系统具有较长的生命力和较强的扩展能力。在保证先进性的同时还要保证技术的稳定性和安全性。
（3）高可靠原则：在系统和数据结构的设计中要充分考虑系统的安全性和可靠性。
（4）标准化原则：系统采用的各项技术要遵循国际标准、国家标准、行业标准和规范。
（5）成熟性原则：系统要采用国际主流、成熟的体系结构，以实现跨平台的应用。
（6）适用性原则：在满足应用需求的前提下，尽量降低建设成本。
（7）可扩展性原则：系统的设计要考虑到业务未来发展的需要，尽可能设计得简明，降低各功能模块的耦合度，并充分考虑兼容性。系统应当能够支持对多种格式数据的存储。
2.系统结构的设计原则
（1）多样性原则：系统结构应能满足物联网节点的不同类型，应有多种类型的物联网系统结构。
（2）互联性原则：系统结构应能够平滑地与互联网连接。
（3）安全性原则：系统结构应能够防御大范围内的网络攻击。
1.3.2 物联网工程的设计步骤
物联网工程的设计主要分为三个阶段，每个阶段又可分为不同步骤，如图1.5所示。
图1.5 物联网工程设计步骤
1.分析设计阶段
分析设计阶段主要包括工程项目可行性研究及需求分析；系统软/硬件总体架构设计，确定项目技术框架及云平台类型；系统的概要设计，如通信协议、数据结构、软件UI的设计。该阶段可分为需求分析、架构设计、概要设计三个步骤。
2.开发测试阶段
开发测试阶段主要包括工程硬件设备选型，感知层设备驱动开发与测试；无线通信架构设计，无线通信程序开发与调试；应用端软件设计与测试。该阶段可分为感知层开发、网络层开发、应用层开发三个步骤。
3.集成运维阶段
集成运维阶段主要包括项目系统集成，软/硬件整合测试与调优；项目交付，运行与维护。该阶段可分为系统集成、整合测试、运行维护三个阶段。