不久前我们报道了推出Ayla Networks其目标是简化物联网(IoT)的创建。这在当时听起来很简单。

这篇文章引发了一些进一步的讨论，这些讨论揭示了一个事实，即有很多公司已经在做这方面的零零碎碎的工作，而且这并不像你想象的那么简单。坦率地说，很难弄清楚这些公司在做什么。它们在最高层听起来或多或少都是一样的(“我们帮助你建立物联网”)，但事实并非如此。他们可能在信息方面很吝啬——有些网站的承诺含糊不清，几乎没有细节，看起来简直就是潮人(“这真的是晦涩的技术;你可能不会理解它”)。(我还发现细节最少的那个也是没有回答我问题的那个……)

所以我想回到这个话题，给Ayla那篇文章中可能衍生出来的看似乐观的观点添加一些细微的差别。我的目标有两个:尝试为物联网概括一个架构，然后通过一些例子公司，展示他们在这个架构中做了什么。

需要明确的是:这不会是确定的，也不会是详尽的。在这一点上没有定义架构，所以我能做的最好的事情就是简化和概括我所看到的情况。我不认为我能详尽地说出来;有很多事情正在发生，我希望它会不断变化。因此，即使我能找到更多我从未听说过的公司的结尾，这个结尾很快就会过时。

因此，我的目标是更详细地介绍物联网的各个部分，以及它们是如何被提供的，以帮助您理解各种选项和方法。在它们过时之前。需要明确的是，在这个级别下有更多的细节。我不会去那里。无论如何，这一次。

物联网架构

正如我在之前的文章中提到的，有很多小事情需要处理，才能让事物与云进行对话，从而与其他事物、电话或计算机进行对话。因此，为了概括这幅图，我将所有内容分解为五个元素(可以想象，你也可以说是四个):事物、集线器、云、电话和计算机(电话和计算机实际上可以合并为终端，但我将它们分开)。如下图所示。

这个场景中的玩家是那些制造东西的人，我把他们神秘地称为物联网制造商，云提供商——像亚马逊这样的人，以及物联网商家/供应商——这些人正在销售基础设施来帮助物联网建设。

首先是“东西”。显然，这涵盖了各种可能的设备，它们具有不同的复杂性和功率级别。一个可以非常小，只需要最少的计算量和更少的内存;另一种可能是一个相当大的处理器，并能够承载一个嵌入式关系数据库。

• 在堆栈的底部是硬件本身，其中大部分都在ThingMaker的完全控制之下。具体的通信和计算方面可能是附加组件，也可能是ThingMaker可以纳入其设计的IP，这意味着他们不需要考虑如何做。
• 接下来是操作系统和基本通信堆栈。根据Thing的大小，它可能有也可能没有一个完整的操作系统。但要做到这一点，它必须有一个通信堆栈——要么是本地的(例如，与操作系统)，自定义的，要么是由物联网商家提供的。
• 虽然通信是物联网的核心，但大多数thingmaker都不想在基本堆栈级别上工作;他们会想要使用一组高级api来抽象这种通信——比如“连接”或“创建会话”。这些api往往由物联网供应商提供。
• 如果您的设备足够大，您可以托管一个数据库。这可以是一个非常简单的基于表的功能，也可以是一个完全可sql查询的安装。这种数据库通常是由专门在吝啬的硬件平台(不是oracle级的庞然大物)上实现数据库的公司提供的。
• 更高级的是，如果设备具有必要的计算能力，您可能会在实际的手机本身执行一些业务逻辑;许多事情不会。下面我们将讨论的Zonoff公司给出了一个具有常驻逻辑的设备示例:门锁。电池供电的智能锁可以通过编程在特定时间锁定(例如，晚上预定的“在家关机”);这些锁可能有自己的调度逻辑，以便在断电时它们仍然可以工作。
• 最上面显示的是Thing的API。不管“物”有多复杂，其他“物”和“云”都必须能够与它对话，而API抽象了“物”的功能。我以前用过恒温器作为例子;恒温器的API可能有这样的命令，GetTemp，但是，StopHeat等等。(我完全是瞎编的，以防它们碰巧看起来像一些实际API中的命令。)

你可以争论这个堆栈是否严格正确(API真的在顶部吗?它应该在传送门侧移吗?)，但它足以供我们讨论(请在评论中发表意见)。任何具体的事物都可能与这个普遍的观点不同。所以不要太当真。

正如我们将看到的，一些系统允许一定程度的本地互连，而不需要一直到云:它们提供了一个本地Hub。Zonoff就是一家遵循这种模式的公司。例如，在一个完全连接的房子里，他们观察到一个必须与云通信才能运行的智能电灯开关会工作得太慢(更不用说互联网连接还不够普遍，也不够可靠，无法实现这些关键任务功能)。家里的集线器可以让反应足够快，让电灯开关以我们期望的速度工作。

我将Hub显示为可能包含Thing所拥有的所有部分(除了API部分)。是的，将会有用于通信等的低级API，但我在Thing中引用的API是Thing功能的抽象。Hub不是Thing，所以它没有Thing功能，所以我省略了这个API块。

更一般地说，这个东西将与云通信。如果有一个集线器，那么通信可能通过集线器和/或云。例如，Zonoff可以让手机应用程序在你在家的时候通过WiFi与Hub通信，但一旦你出了房，不在Hub的范围内，它就会自动切换到通过云端通话。

• 一旦你在云端，你就要处理由云提供商提供的硬件和服务。这意味着操作系统和资源管理(硬盘、RAM、I/O)、数据库和通信。但在这里，我们可以再次抽象通信和资源管理，以便物联网和云可以在更高的级别上进行对话。
• 在此之上是可用于在抽象级别上编写业务逻辑的业务对象。业务逻辑几乎总是自定义的——这就是许多终端系统差异化的来源。但是有些公司提供了抽象的业务对象，这样系统程序员就可以在Thing的语义及其功能范围内保持较高的级别，而不必首先在较低的级别构建库。

  如果你是一个ThingMaker，请记住，仅仅因为一家公司提供了业务对象，并不意味着他们有一个抽象你的东西的对象。他们可能还没有客户或合作伙伴对你提供的东西提出要求，或者它可能正在筹备中或在愿望清单上。

• 最后，最重要的是内容。这可能是指已经存在于互联网上的内容，或通过Thing及其相关应用程序创建和保存的内容。

顺便介绍一下api，因为api有很多。大部分业务逻辑，无论是在Thing上还是在Cloud中，都是在虚拟机(VM)上执行的。我很难决定把虚拟机放在图中的哪个位置——在某种程度上，你必须开始准确地确定什么是什么，我不想夸大我所画的堆栈的准确性。所以我省略了vm，但是请记住，提供者通常将它们作为抽象基础结构的一部分。

一些供应商提供了平台即服务(PaaS)模型。这包括您需要的(或他们认为您需要的)云的所有内容，并且您正在一个“受保护”的环境中工作。

在图的右边是终端，简化为电话和电脑(台式机，笔记本电脑，甚至超级电脑)。平板电脑介于两者之间;这种斗争是显而易见的，留给读者去理解。有些公司特别为编写应用程序提供框架，尽管编写应用程序(或在一台完整计算机上的应用程序)仍然是系统设计师(通常是ThingMaker)的工作。主要的问题是抽象的级别和可用于简化抽象的库。

收拾残局

考虑到物联网的所有这些部分，将它们组合在一起的选项是什么?这取决于你已经组装了多少。一些公司试图做到全面;另一些则试图专注于选定的部分，如数据库或通信抽象。我列举了几家公司作为例子;我将总结它们所做的工作，然后尝试将它们整合到所有物联网表中。好吧，也许不是妈妈;也许是阿姨或叔叔。

• Ayla Networks:我们报道过他们已经它们涵盖了整个系统的软件方面(不包括Hub)，一直到Thing上的驱动程序级别。
• 电气小鬼:这家公司生产一个实际的硬件模块(小鬼)，可以永久焊接成一个东西;或者，硬件可以放在SD卡中，可以从一个东西移动到另一个东西。他们有一种独特的方式来验证手机和设备的身份:你在手机应用程序中输入密码，然后手机屏幕上会闪烁出Imp光传感器检测到的代码(他们称之为“blinup”)。

  Imp上的编程使用Squirrel语言完成，程序在Imp本身上编译和运行。

• IFTTT(显然发音为“ift”):实际上很难详细说明这些家伙是做什么的，但在表面上(这是他们在其网站上提供的全部内容)，它们是用于执行业务逻辑的高级语言。他们的主要关注点似乎是社交媒体渠道(例如，您可以使用一个渠道上的事件来刺激另一个渠道上的事件)。我无法得到更多的信息，因为他们没有回应我的更多细节要求。
• 想象力科技:我们提到过他们在我们之前的报道中也是如此。它们提供端到端的部分，包括硬件IP和内容。
• ITTIA:这家公司为Things提供数据库功能。他们的解决方案是可扩展的，因此您可以拥有从一个只有一两个表且没有查询功能的极简实现到一个具有针对小型平台优化的完整SQL功能的完整关系设置的任何东西。
• Xively(读作“Zively”，但Zively是一家独立的公司，不要混淆了):这家公司宣称自己为物联网提供了云之上的适配层。它们主要以资源和交流为中心;它们不太关注业务对象和逻辑，尽管它们确实在业务对象和逻辑方面发挥作用。
• 佐诺夫:这家公司为智能家居制造系统部件。特别是，他们提供的软件允许将“控制器”功能设计到许多永远在线的家用电器中，如电视和路由器。他们的部分职责是试图抽象出通信，因为有许多协议可以在家中或在更远的距离使用。WiFi很常见，但不是家里唯一使用的东西，所以Zonoff有自己的无线电架构，试图掩盖这种复杂性。

  Zonoff还提供了一个Hub，尽管从长远来看，他们认为这个功能会滑向其他永远在线的设备。目前，他们把产品卖给平台提供商(因为Zonoff不直接卖给消费者)。

下表试图显示上图中的哪些部分由哪些公司覆盖。在最底部是云提供商必须处理的东西，或者是ThingMaker必须创建的东西。需要注意的是，如果没有这些功能，ThingMaker将不得不做所有的事情。因此，对于ThinkMaker这一行，我只关注必须做的事情，即使提供了丰富的物联网组件。

一片丛林

值得注意的是，你经常会听到物联网没有标准。好吧，这取决于你在说什么，这可能是真的，也可能不是。

在低层次上，有大量的标准。在某些情况下——以HTTP为例——它们如何适应正在执行的功能可能并不明显。但在这些低层次上，每个人都在遵循已经存在的协议——试图定义新的协议将大大减缓开发速度。是的，您可能正在做一些最初设计HTTP时没有想到的事情，但它是与互联网相关系统通信的好方法，因为所有浏览器都理解它。因此，它和许多通信标准被充分利用。

当然，并不是所有人都认为低层次的东西是好的。MEMS产业集团最近举办了一场网络研讨会，会上介绍了无线网络传感器的两个新产品。其中一个是OpenWSN，它定义了一个从802.15.4e-2012开始的栈，用于时隙通道跳，一直到6LoWPAN、RPL路由、UDP和CoAP(受限应用协议)。该堆栈中缺少分配时隙和频道的调度标准;为此，6TSCH被提议介于802.15.4e和6LoWPAN之间。

但是在顶层——api、业务逻辑、用于在事物、云和终端之间发送语义层消息的协议——是完全开放的。很多人都按自己的方式做事。Zonoff提到，许多企业更喜欢这种方式——标准将导致技术的商品化。

公平地说，在这一点上，虽然技术正在动摇，每个人都在尝试做事情的最佳方法，但让它开放，不受限制地探索，对技术来说可能是一件长期的好事。当然，这对提供商来说也是一件好事，因为它允许他们创建不会与其他系统互连的隔离系统——你被锁定了(无论是作为开发人员还是作为最终消费者)。企业喜欢你被困住(“黏”和“卡住”之间只有一线之隔)。

但我认为这和互联网的发展是一样的。在早期，对于普通的计算机非极客来说，一切都是疯狂、混乱和可怕的，有一个像美国在线(AoL)提供的这样有围墙的花园是一件好事。但最终，街道被清理干净了，浏览器开始找到更好的方式来呈现内容，并避免有问题的交互(主要是安全问题)，所以在围墙花园中的人们开始看到其他人在街上玩，最终，他们也想去那里玩。

同样，就目前而言，这些物联网围墙花园可以帮助无畏的开发人员更快地完成工作——代价是购买特定的系统。但在未来的某个时候，我看到人们——尤其是消费者——会变得更加不安。因此，协调高层事务某些方面的努力可能即将到来，但目前还不是时候。

这是我以一种比我们过去所做的更微妙的方式来解构物联网碎片的微薄尝试。随着这一领域的具体主题的出现，我们将回过头来进一步解构。请随意提出其他方法来组织这些东西。

更多信息:

Ayla网络

电动小鬼

IFTTT

想象力的技术

ITTIA

最近ITTIA IoT公告

Xively

Zonoff

最近Zonoff SDK公告

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