為了降低物聯(lián)網(wǎng)硬件的開發(fā)成本，攀多物聯(lián)基于esp8266設(shè)計了物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)板Tisan，并在Tisan實現(xiàn)了他們的嵌入式開發(fā)框架及物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。

物聯(lián)網(wǎng)的概念一直游走在媒體人和科技工作者之間，卻總是不溫不火的，沒有出現(xiàn)一個巨頭，也沒有什么好的可商業(yè)化的平臺。

就在去年的某個周末，攀多物聯(lián)創(chuàng)始人曾銳和幾個技術(shù)小伙伴聚在了一起，決定啟動全套可商用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計和研發(fā)，更重要的是，他們打算在不久的將來全部開源。

一群基情滿滿的小伙伴便開始了他們的事業(yè)，一開始不是所有的人都全職，但是項目慢慢也啟動了起來。幾個月后，第一個商用版本的研發(fā)成功完成。這期間，好幾個小伙伴辭去了工作，全職進行研發(fā)。他們在沒有融資、沒有資源的情況下一路走到現(xiàn)在，如今系統(tǒng)已經(jīng)有模有樣了，我們一起來看一下攀多物聯(lián)是如何從零開始搭建物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的。

一、整體設(shè)計

一個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)涉及硬件、軟件、云端、app各個環(huán)節(jié)，必須從整體進行頂層設(shè)計，只倚重某個單一的環(huán)節(jié)進行設(shè)計的系統(tǒng)都不具備良好的適用性和擴展性。團隊在設(shè)計時為了避免這種情況，使系統(tǒng)能夠適應(yīng)最廣泛的物聯(lián)網(wǎng)場景（甚至包括工業(yè)場景），每次的架構(gòu)設(shè)計討論都是所有團隊成員參與并進行多次的修改和驗證。系統(tǒng)架構(gòu)如下：

二、協(xié)議

在一個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，協(xié)議是串通上下層的關(guān)鍵紐帶。它分為通信層和業(yè)務(wù)層。通信層基本上是傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，負責(zé)將數(shù)據(jù)在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)節(jié)點中的傳輸業(yè)務(wù)層分為兩層，底層是負責(zé)物聯(lián)網(wǎng)場景下數(shù)據(jù)交換格式的規(guī)范，上層是物聯(lián)網(wǎng)場景需要具體傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)數(shù)據(jù)規(guī)范。

通信層互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu)目前已經(jīng)非常成熟且通用，但是業(yè)務(wù)層協(xié)議目前還是種類繁多?？梢源_定的一點是，最終能在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中稱霸的協(xié)議，一定也像互聯(lián)網(wǎng)時代的TCP/IP一樣是開放的、免費的。目前符合此特性并使用比較多的有XMPP、MQTT、COAP等。

攀多物聯(lián)的這套系統(tǒng)最終選擇基于MQTT來作為業(yè)務(wù)傳輸層主要協(xié)議。但是MQTT協(xié)議本身的設(shè)計是針對開放設(shè)備，對于可商用的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)不得不保證設(shè)備的安全性和完善的授權(quán)機制。所以在實現(xiàn)的過程中進行了一些定制和限制。

目前的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)都是各自針對自己的業(yè)務(wù)場景設(shè)計協(xié)議規(guī)范。但是曾銳堅持要有一個統(tǒng)一的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)規(guī)范，只有統(tǒng)一了標(biāo)準(zhǔn)，行業(yè)才能更好更健康的發(fā)展。他們抽象出物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點中傳感器和執(zhí)行器的業(yè)務(wù)場景，并設(shè)計出含有物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)語義的業(yè)務(wù)層協(xié)議，曾銳說業(yè)務(wù)層協(xié)議目前是全部開源的，目的就是希望能夠為廣大愛好者和從業(yè)者帶來參考價值。

三、云端平臺

互聯(lián)網(wǎng)時代，用戶上網(wǎng)主要還是靠PC和手機，在未來的物聯(lián)網(wǎng)時代，上網(wǎng)終端會呈現(xiàn)多樣化、海量化趨勢。保守估計每人擁有數(shù)十套聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，數(shù)據(jù)規(guī)模必然也是幾何倍增長。所以物聯(lián)網(wǎng)云端平臺注定是一個大規(guī)模的海量分布式系統(tǒng)。

目前很多愛好者或者廠商通過用php、nodejs、python實現(xiàn)簡單的web接口可以實現(xiàn)設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)，但是可以想象，在真正的商用場景中，穩(wěn)定性、性能、擴展性都必然遭受挑戰(zhàn)。攀多物聯(lián)采用microservice分布式架構(gòu)，并使用docker降低運維成本。大體的云端架構(gòu)如下圖

對于海量物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的場景，系統(tǒng)的可用性和擴展性將面臨巨大的挑戰(zhàn)。曾銳表示目前攀多物聯(lián)的系統(tǒng)基于go語言開發(fā)，已經(jīng)發(fā)布到0.8.0版本，后續(xù)會在安裝和運維的便捷性上進行優(yōu)化，并計劃在1.0版本時開源發(fā)布。

四、嵌入式

物聯(lián)網(wǎng)硬件的嵌入式軟件除了傳統(tǒng)部分，必須加入聯(lián)網(wǎng)邏輯以及傳感器、控制器的管理。為了提高開發(fā)效率、方便復(fù)用，攀多物聯(lián)設(shè)計并開發(fā)了輕量級的物聯(lián)網(wǎng)嵌入式開發(fā)框架，并對物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)進行了抽象，以便移植到不同的硬件平臺。這樣就可以保證在不需要更改任何業(yè)務(wù)層代碼的情況下，一個物聯(lián)網(wǎng)嵌入式應(yīng)用可以在不同的硬件平臺運行。

曾銳說：“當(dāng)前很多大企業(yè)包括華為、惠普、谷歌等都紛紛推出了物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，后續(xù)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域會出現(xiàn)多種操作系統(tǒng)共存的局面。不同的操作系統(tǒng)能運行的最低系統(tǒng)資源以及具體應(yīng)用場景都不盡相同，但是在物聯(lián)網(wǎng)的上層業(yè)務(wù)是通用的，這也是我們設(shè)計物聯(lián)網(wǎng)嵌入式開發(fā)框架的原因。”

五、安全

近些日子，各種廠商的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備紛紛傳出被黑的消息。從TCL到特斯拉，黑客都成功實現(xiàn)破解和隨意操控。和互聯(lián)網(wǎng)時代一樣，安全在物聯(lián)網(wǎng)目前的早期階段注定是容易被忽略的問題。安全不是一朝一夕的事情，需要從系統(tǒng)開始構(gòu)建時就考慮，并不斷完善安全手段和規(guī)則。這方面，攀多物聯(lián)做了充足的工作：

所有接入層通信都采用tls進行加密，包括對app、業(yè)務(wù)服務(wù)器的開放接口；

用戶、設(shè)備關(guān)鍵信息進行加密保存；

針對設(shè)備有完善的用戶鑒權(quán)機制；

針對互聯(lián)網(wǎng)安全場景的其他安全措施。

六、開發(fā)板

為了降低物聯(lián)網(wǎng)硬件的開發(fā)成本，攀多物聯(lián)基于esp8266設(shè)計了物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)板Tisan，并在Tisan實現(xiàn)了他們的嵌入式開發(fā)框架及物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。開發(fā)板相關(guān)的代碼已經(jīng)全部開源，目前在淘寶進行眾籌。

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