在物联网（IoT）技术重塑产业格局的时代，Android 凭借其开源性、硬件兼容性和庞大的开发者生态，成为连接智能设备的核心枢纽。数据显示，全球超过 60% 的物联网终端设备采用 Android 系统或其衍生版本，覆盖智能家居、工业物联网、医疗设备等多个领域。本文将从硬件选型、开发工具、云服务集成、安全机制等维度，系统解析 Android 物联网开发的技术路径与实践要点。
一、硬件平台选型：构建智能设备的物理基座
Android 物联网开发的第一步是选择适配的硬件平台，需综合考虑计算能力、扩展性、成本及系统兼容性：
（一）主流开发板推荐
平台型号 | 核心特性 | 适用场景 |
Raspberry Pi 4 | 四核 Cortex-A72 处理器，支持 4K 显示、USB 3.0，社区生态丰富 | 智能家居、机器人开发 |
NVIDIA Jetson Nano | 搭载 CUDA 核心，支持 AI 加速，适用于图像识别、实时数据处理 | 工业视觉、智能安防 |
Google Coral Dev Board | 集成 Edge TPU 芯片，专为机器学习推理优化，支持低功耗运行 | 边缘计算、智能传感器 |
Android Things（已演进为 Jetpack Compose for IoT） | 原生 Android 系统，支持蓝牙、Wi-Fi、GPIO 等接口，适合快速原型开发 | 消费级智能设备 |
（二）关键接口与协议
物理接口：通过 GPIO（通用输入输出）连接传感器（如温湿度传感器 DHT11）、执行器（如继电器模块）；利用 I2C/SPI 接口接入高精度传感器（如气压计 BMP280）。
通信协议：支持 MQTT（轻量级物联网协议）、CoAP（受限应用协议）等，实现设备与云端的低功耗通信。某智能温控设备通过 MQTT 协议，将待机功耗降低至 0.1mW。
二、开发环境搭建：从代码到设备的高效链路
Android Studio 作为官方集成开发环境（IDE），提供了从代码编写到设备调试的全流程支持：
（一）核心工具链配置
Android Gradle 插件：启用iot模块配置，指定目标设备架构（如arm64-v8a），示例代码：
plugins {
id 'com.android.iot' version '8.1.0'
}
android {
defaultConfig {
targetDeviceTypes = ['iot_generic']
}
}
ADB 调试：通过adb connect <设备IP>远程调试物联网设备，支持实时日志查看与应用部署。
Jetpack Compose for IoT：使用声明式 UI 框架构建跨设备界面，一次编码适配手机、平板、物联网终端。
（二）传感器开发实战
以光照传感器为例，通过SensorManager获取实时数据：
SensorManager sensorManager = getSystemService(SensorManager.class);
Sensor lightSensor = sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_LIGHT);
sensorManager.registerListener(new SensorEventListener() {
@Override
public void onSensorChanged(SensorEvent event) {
float lux = event.values[0];
// 数据处理逻辑（如联动调节智能灯光亮度）
}
}, lightSensor, SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);
三、云服务集成：赋予设备智能决策能力
物联网设备需与云端协同实现数据存储、分析及远程控制，主流云平台对比：
云服务提供商 | 核心功能 | 典型应用场景 |
Google Cloud IoT Core | 支持设备注册、MQTT 桥接、数据流式处理，集成 BigQuery 进行分析 | 全球分布式设备管理 |
AWS IoT | 提供设备影子（Device Shadow）、规则引擎（Rules Engine），支持 OTA 固件升级 | 工业设备远程运维 |