艾尚体育:从零开始搭建物联网系统

  在一个平常的不能再平常的周末下午，几个小伙伴聚在了一起，一起畅想“万物互联”的的wifi协议开发者。我们得知，世面上没有开源且可商用的物联网平台或系统。这里的可商用，不是搭建几个demo把硬件连上网、app操作两下这么简单！

  必须能适应成千上万种不同资源的硬件设备，从PC到手机、从计算资源极其有限的单片机网络带宽极其有限的控制器

  科技工作者都抱着物联网是未来的观点并翘首观望时，我们决定做点什么，而不是当看客！这个平常的不能再平常的周末下午，也许对我们不太平凡。

  于是大家利用业余时间，开始了协议设计及系统模块设计，将项目慢慢启动了起来。几个月后，第一个商用版本的研发成功完成。这期间，好几个小伙伴辞去了工作，全职进行研发。我们在没有融资、没有资源的情况下一路走到现在，其中辛酸就不多言了。谨以此文记录我们在系统模块设计和研发中的走过的路，以飨同样是物联网爱好者的你。

  工业场景），每次的架构设计讨论都是所有小组成员参与。大体的系统架构如下：

  通信层互联网基础架构目前已经很成熟且通用，但是业务层协议目前还是种类非常之多。能确定的一点是，最终能在物联网应用中称霸的协议，一定也像互联网时代的TCP/IP一样是开放的、免费的。目前符合此特性并使用比较多的有XMPP、MQTT、COAP等。关于具体的对比，可以借鉴我之前的另一篇文章《物联网通信协议介绍》。

  互联网中使用较多的HTTP、websocket以及XMPP等协议，在设计时都是根据互联网应用场景设计的，虽然很多厂商把他们应用在物联网系统中，但是必然会水土不服，这些协议的通病就是根本没办法适用物联网设备的多样性，无法适用很多物联网设备对低功耗、低成本的需求，难以在极低资源的物联网设备中运用。

  MQTT在协议设计时就考虑到不同设备的计算性能的差异，所以所有的协议都是采用二进制格式编解码，并且编解码格式都非常易于开发和实现。最小的数据包只有2个字节，对于低功耗低速网络也有很好的适应性。有非常完善的QOS机制，依据业务场景可以再一次进行选择最多一次、至少一次、刚好一次三种消息送达模式。运行在TCP协议之上，同时支持TLS（TCP+SSL）协议，并且由于所有数据通信都经过云端，安全性得到了较好地保障。

  在业务层的上层（business层），目前的物联网系统都是各自针对自己的业务场景设计协议规范。有没有可能根据物联网场景统一业务数据的规范呢？我们大家都认为是可行的，并且也是必要的。如果把通信协议比作声音，光有通信协议，任何人之间还是无法交流。只有统一语言，大家才能顺畅沟通。所以我们抽象出物联网节点中

  传感器和执行器的业务场景，并设计出含有物联网业务数据语义的业务层协议。目前已经将业务层协议开源，希望对广大爱好者和从业者带来一定参考价值。

  python实现的web接口）能轻松实现设备的联网，但是能想象，在真正的商用场景中，稳定性、性能、扩展性都必然遭受冲击，无法应对。

  icroservice分布式架构。microservice架构可构建出更稳定、扩展性更好的分布式系统，也是目前分布式系统中最流行的架构方式。

  嵌入式软件除了传统部分，必须加入联网逻辑以及传感器、控制器的管理。为了更好的提高开发效率、方便复用，我们设计并开发了轻量级的物联网嵌入式开发框架，并对物联网业务进行了抽象，以便移植到不同的硬件平台。我们大家都希望做到的是，在不需要更改任何业务层代码的情况下，一个物联网嵌入式应用可以在不同的硬件平台运行。

  操作系统，后续物联网领域会出现多种操作系统共存的局面。不同的操作系统能运行的最低系统资源以及具体应用场景都不完全一样，但我们始终相信，物联网的上层业务是通用的，这也是我们设计物联网嵌入式开发框架的原因。

  特斯拉黑客都成功实现破解和随意操控。和互联网时代一样，安全在物联网目前的早期阶段注定是容易被忽略的问题。为此我们也在设计系统时也没有掉以轻心：

  esp8266设计了物联网开发板Tisan，并在Tisan实现了我们的嵌入式开发框架及物联网协议。开发板相关的代码已经全部开源，目前在淘宝进行众筹。

  K8S 的文章，但大都针对老版本，若直接照搬去安装最新的 1.20 版本会遇到一堆问题。故此将我的安装的方法记录下来，希望能为读者提供 copy and paste 式的集群

  WIOT-Dcloud是一个可配置和采集各种工业设施的云平台，使互联设备能轻松安全地与云应用程序及别的设备交互快速

  学CPLD和Verilog HDL编程技术 CPLD(Complex Programmable Logic Device)复杂可编程逻辑器件，是从PAL和GAL器件发展出来的器件，相对而言规模大，结构较为复杂，属于大规

  ，快速掌握电路基础知识而编写的。与传统的电路基础教材不同的是，本书摈弃了

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