講到物聯(lián)網(wǎng)，大多數(shù)人還是不太清楚物聯(lián)網(wǎng)具體是什么、運(yùn)作模式什么樣、作用如何。而本文中，筆者就從物聯(lián)網(wǎng)的三個(gè)構(gòu)成要素出發(fā)，向我們介紹什么是物聯(lián)網(wǎng)。

近年來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)在國(guó)內(nèi)乃至全世界都非常火熱，它被稱(chēng)為三次信息產(chǎn)業(yè)浪潮，將極大地改變?nèi)藗兊纳罘绞脚c人類(lèi)社會(huì)的運(yùn)行。

作為發(fā)展不是特別成熟的行業(yè)，很多人對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)還不具備特別清晰的認(rèn)識(shí)。作為物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)中摸爬滾打6年的老兵，本次我將用通俗易懂的語(yǔ)言，解開(kāi)物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的神秘面紗，希望幫助各位童鞋更加深刻的理解物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)結(jié)構(gòu)的搭建。

一、引言

簡(jiǎn)單地說(shuō)實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)，主要是在服務(wù)上解決兩個(gè)層面的東西：

1. 把設(shè)備采集的傳感器數(shù)據(jù)，通過(guò)各種網(wǎng)絡(luò)方式傳輸?shù)椒?wù)器保存在數(shù)據(jù)庫(kù)，并對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工分析，然后執(zhí)行對(duì)應(yīng)呈現(xiàn)和響應(yīng)。

2. 基于控制設(shè)備的需求，需要能夠?qū)崿F(xiàn)向設(shè)備發(fā)送相關(guān)指令和信息，讓設(shè)備作出對(duì)應(yīng)響應(yīng)。

本次我們也將是主要這兩個(gè)層面進(jìn)行剖析，幫助大家理解清楚如何構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，以及用于實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的重要要素。

結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的三層的結(jié)構(gòu)定義，同時(shí)考慮實(shí)際運(yùn)用的通俗說(shuō)法，我們可以將物聯(lián)網(wǎng)劃分為3個(gè)構(gòu)成要素：設(shè)備、網(wǎng)關(guān)、服務(wù)器。

二、要素之設(shè)備

大家很容易理解和感知的是——身邊的智能手機(jī)以及其他智能硬件設(shè)備，都是由硬件和軟件兩部分組成的。

硬件主要是經(jīng)過(guò)ID設(shè)計(jì)、MD設(shè)計(jì)，然后基于實(shí)體制作的精致實(shí)體。軟件則是基于使用使用需求制作來(lái)控制硬件的。設(shè)備開(kāi)發(fā)的角度看問(wèn)題，就是在最大限度內(nèi)實(shí)現(xiàn)硬件和軟件的完美結(jié)合。

對(duì)于平日里從事應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)的工程師來(lái)說(shuō)，說(shuō)到設(shè)備開(kāi)發(fā)，多少都很感覺(jué)茫然，在考慮設(shè)備軟件開(kāi)發(fā)時(shí)，也多少會(huì)擔(dān)心以下問(wèn)題：

做硬件設(shè)備的控制軟件需不需要對(duì)硬件有深入的了解

開(kāi)發(fā)設(shè)備軟件需要什么樣的專(zhuān)業(yè)知識(shí)

開(kāi)發(fā)設(shè)備軟件需要一些不同于應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)環(huán)境嗎

毫無(wú)疑問(wèn)，需要！

設(shè)備軟件就是大家通常聽(tīng)到的“嵌入式程序”，主要就是控制設(shè)備中的各種器件，需要較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)性以及一些硬件功底。

2.1 連通性給設(shè)備帶來(lái)的變化

在設(shè)備層面，物聯(lián)網(wǎng)會(huì)帶來(lái)哪些變化呢？

總結(jié)下來(lái)就是“連通性”——幫助設(shè)備實(shí)現(xiàn)與外部系統(tǒng)或者設(shè)備的相互連接。

以前由于一些原因，很多設(shè)備是不具備連通性的：一些是因?yàn)橹皼](méi)有詳細(xì)的需求，另外一些是由于設(shè)備本身就是用來(lái)獨(dú)立實(shí)現(xiàn)功能的。這樣的設(shè)備一旦出廠就沒(méi)有再對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行升級(jí)了，所以研發(fā)周期相對(duì)較長(zhǎng)，對(duì)于測(cè)試也相對(duì)嚴(yán)苛。

賦予連通性后，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備就不僅僅是是一個(gè)設(shè)備本身份，還提供的是一種與云服務(wù)或者智能手機(jī)等外部機(jī)器組合在一起的服務(wù)。

這樣的情況下，更新設(shè)備應(yīng)用程序變得非常簡(jiǎn)單，產(chǎn)品發(fā)布之后，還可以根據(jù)用戶(hù)反饋，采用OTA方式不斷改良設(shè)備軟件。

此外，還可以在云端對(duì)大量設(shè)備進(jìn)行匯總和信息整合加工，以應(yīng)用程序的方式向用戶(hù)提供有益的信息。

硬件本身的開(kāi)發(fā)成本競(jìng)爭(zhēng)一直都異常激化，物聯(lián)網(wǎng)會(huì)導(dǎo)致設(shè)備開(kāi)發(fā)走向高級(jí)化。

基于設(shè)備開(kāi)發(fā)，將服務(wù)整體作為一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行適宜的設(shè)計(jì)規(guī)劃，重要性不言而喻。

比如：基于大數(shù)據(jù)算法，為用戶(hù)提供吃力設(shè)備數(shù)據(jù)的高級(jí)分析服務(wù)，或者構(gòu)建應(yīng)用程序呈現(xiàn)設(shè)備的變化情況，亦或者基于人工智能計(jì)劃，使設(shè)備基于變化情況作出一些正確的反饋動(dòng)作。

為了最大程度適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的連通性變化，設(shè)備開(kāi)發(fā)工程師和應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)工程師，需要相互理解對(duì)方并達(dá)成共識(shí)。

只有雙方各自理解對(duì)方領(lǐng)域的程序是如何工作和運(yùn)行的，才能在應(yīng)用程序高速開(kāi)發(fā)的牽引下，打造成非常匹配的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和對(duì)應(yīng)的服務(wù)。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的組成要素

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和傳統(tǒng)生活中我們所見(jiàn)的其他設(shè)備沒(méi)有多大的本質(zhì)區(qū)別，主要作用均是通過(guò)感知周邊環(huán)境變化，然后輸出對(duì)應(yīng)信息，或者在用戶(hù)操控下執(zhí)行某些動(dòng)作，差異點(diǎn)就在于多了一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

微控制器

也就是我們常說(shuō)的單片機(jī)，使用較為廣泛的是傳統(tǒng)的51系列單片機(jī)及STM32，是一個(gè)微型控制器芯片。支持編寫(xiě)程序，然后按照對(duì)應(yīng)程序讀取各IO口狀態(tài)信息，或者利用IO口輸出各特定電信號(hào)。

微控制器主要由CPU、內(nèi)存、外圍電路組成。

輸入設(shè)備

輸入設(shè)備主要是幫助設(shè)備感知周邊的數(shù)據(jù)信息，主要是一些傳感器或者按鈕等電子元件。

比如我們常見(jiàn)的麥克風(fēng)、鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、溫度傳感器、重力感應(yīng)陀螺儀等都屬于輸入設(shè)備，主要是負(fù)責(zé)采集信號(hào)，幫助了解周邊現(xiàn)實(shí)世界的信息。

輸出設(shè)備

設(shè)備要實(shí)現(xiàn)的不僅僅是對(duì)周邊的環(huán)境信息的感知，還需要將感知的信息進(jìn)行呈現(xiàn)，將狀態(tài)“可視化”，方便人類(lèi)獲取信息，并進(jìn)行干預(yù)操作。向用戶(hù)反饋信息，我們常見(jiàn)的輸出設(shè)備有LED顯示屏、蜂鳴器等。

連接網(wǎng)絡(luò)

物聯(lián)網(wǎng)一個(gè)重要的特性就是連接網(wǎng)絡(luò)，設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器進(jìn)行信息交換，積累數(shù)據(jù)做出分析決策，同時(shí)可以遠(yuǎn)程控制設(shè)備。連接的網(wǎng)絡(luò)包含了有線網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)兩種方式，根據(jù)不同應(yīng)用需求可以選擇不同連接網(wǎng)絡(luò)方式。

有線連接包含以太網(wǎng)、串口通信、USB等，無(wú)線連接包含WIFI、2G/3G/4G/5G、藍(lán)牙、NB等等。

2.3 物聯(lián)設(shè)備連接網(wǎng)絡(luò)的方式

設(shè)備連接網(wǎng)絡(luò)的方式有兩種，一種是設(shè)備直連，一種是設(shè)備連接網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)連接網(wǎng)絡(luò)。

目前發(fā)展最快的方式，主要是直連型的方式，尤其是廣域網(wǎng)通信方式下。

網(wǎng)關(guān)設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備相比較，其更加復(fù)雜可以處理數(shù)據(jù)再次發(fā)送及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，另外通常情況下，網(wǎng)關(guān)設(shè)備還支持高級(jí)加密數(shù)據(jù)，可以加大數(shù)據(jù)安全性。

直連型設(shè)備無(wú)須考慮網(wǎng)關(guān)，構(gòu)建系統(tǒng)更容易，但是需要考慮再次發(fā)送數(shù)據(jù)等。

2.4 傳感器機(jī)制

利用物理特性的傳感器

傳感器根據(jù)用途而內(nèi)置不同的檢測(cè)元件，檢測(cè)元件的電子特性會(huì)隨著環(huán)境的變化而變化，檢測(cè)電子特性的變化就可以檢測(cè)對(duì)應(yīng)信息的變化。

利用幾何變異的傳感器

傳感器根據(jù)不同的幾何學(xué)特性來(lái)輸出特定信息，例如測(cè)距傳感器利用與障礙物之間的幾何學(xué)關(guān)系來(lái)測(cè)算距離，不同距離傳感器輸出對(duì)應(yīng)的電壓值。

2.5 傳感器的利用過(guò)程

微控制器主要是負(fù)責(zé)接收傳感器輸出的信息及控制設(shè)備，它具體是如何控制處理電子信號(hào)的呢？

首先我們需要先了解一下傳感器的電子信號(hào)特性。傳感器具備具有毫伏級(jí)的微信號(hào)，并且輸出的是具有一定噪聲的模擬信號(hào)，控制器要完整接收信息就需要進(jìn)行一系列的信號(hào)處理。

傳感器采集到信號(hào)后，由于信號(hào)比較微弱因此需要先放大信號(hào)，由于微控制芯片屬于數(shù)字器件因此需要將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)，最后是轉(zhuǎn)換成具體測(cè)量的數(shù)值。

2.6 輸出設(shè)備使用

傳感器的作用是采集信息進(jìn)行分析，處理后同樣需要把結(jié)果反饋給用戶(hù)或者環(huán)境，那么就需要使用到輸出設(shè)備。使用輸出設(shè)備，我們需要注意的輸出設(shè)備的利用效能，以便將相關(guān)結(jié)果進(jìn)行很好的呈現(xiàn)。

三、要素之網(wǎng)關(guān)

3.1 網(wǎng)關(guān)組成

在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，不能連接到互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備就需要使用網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)主要就是負(fù)責(zé)把這些設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)那個(gè)。

網(wǎng)關(guān)是指能連接多臺(tái)設(shè)備，并具備直接連接到互聯(lián)網(wǎng)的功能機(jī)器和軟件。

3.2網(wǎng)關(guān)的作用

網(wǎng)關(guān)扮演的重要作用是采集數(shù)據(jù)的環(huán)節(jié)，主要是三種功能：

1）從設(shè)備接收數(shù)據(jù)

設(shè)備和網(wǎng)關(guān)通過(guò)各種各樣的接口連接，當(dāng)通過(guò)傳感器終端連接時(shí)，多數(shù)情況下是傳感器單方面持續(xù)向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)。

根據(jù)設(shè)備不同，也存在設(shè)備申請(qǐng)從外部獲取數(shù)據(jù)時(shí)，服務(wù)器向設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)的情況，這個(gè)時(shí)候就需要通過(guò)網(wǎng)關(guān)申請(qǐng)數(shù)據(jù)。

2）生成要發(fā)送的數(shù)據(jù)

從設(shè)備接收到數(shù)據(jù)后，就需要轉(zhuǎn)換成能發(fā)送給服務(wù)器的格式，通常是轉(zhuǎn)化成數(shù)值數(shù)據(jù)或者字符串格式。發(fā)送數(shù)據(jù)的過(guò)程中，可能會(huì)存在這樣的操作，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合減少數(shù)據(jù)量，或者合并發(fā)送。

3）把數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器

向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)的協(xié)議取決于服務(wù)器端，如果需要發(fā)現(xiàn)接收數(shù)據(jù)，需要實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)備好相關(guān)功能設(shè)置。

四、要素之服務(wù)器

服務(wù)器在整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)結(jié)構(gòu)中，主要扮演者4層作用，即：數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、反控?cái)?shù)據(jù)發(fā)送。

4.1 數(shù)據(jù)接收

服務(wù)器通過(guò)約定的協(xié)議接收來(lái)自設(shè)備端的數(shù)據(jù)，協(xié)議包含有HTTP協(xié)議、WebSocket、MQTT、COAP等，下面我們將來(lái)詳細(xì)了解一下各個(gè)協(xié)議。

HTTP、WebSocket都是常見(jiàn)協(xié)議我們就不說(shuō)了，我們來(lái)看一下MQTT協(xié)議。

MQTT是最近幾年出來(lái)的協(xié)議，物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域會(huì)將其作為標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，MQTT原本是IBM公司開(kāi)發(fā)的協(xié)議，現(xiàn)在開(kāi)源了。

MQTT協(xié)議能夠?qū)崿F(xiàn)一對(duì)多通信，主要由發(fā)布者、訂閱者、中介構(gòu)成。

中介承擔(dān)著轉(zhuǎn)發(fā)MQTT通信的服務(wù)器作用，發(fā)布者和訂閱者承擔(dān)的是客戶(hù)端的作用。

發(fā)布者是發(fā)送消息的客戶(hù)端，訂閱者是接收消息的客戶(hù)端。

COAP協(xié)議設(shè)計(jì)的初衷是為了在受約束的網(wǎng)絡(luò)和終端環(huán)境下傳輸物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用數(shù)據(jù)，所以COAP協(xié)議的設(shè)計(jì)有一些特別的考慮——它的數(shù)據(jù)包很小，再加上嚴(yán)格的重傳機(jī)制，使得COAP特別適合在帶寬不高，終端能力受限的網(wǎng)絡(luò)中使用。優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)包小、傳輸靈活、實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，具有完善的請(qǐng)求應(yīng)答模型和重傳機(jī)制。

COAP和HTTP存在一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，二者互譯較為簡(jiǎn)單，這為物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的對(duì)接提供了很好的標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)。

COAP的缺點(diǎn)是在業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)、組播和安全方面的設(shè)計(jì)仍不完善。

聊完部分協(xié)議，還有一個(gè)重點(diǎn)的東西我們需要說(shuō)一下：

數(shù)據(jù)時(shí)經(jīng)過(guò)協(xié)議進(jìn)行交換，但是數(shù)據(jù)的格式也是這個(gè)過(guò)程中很重要的一環(huán)，典型的就是XML和JSON。

從物聯(lián)網(wǎng)的角度來(lái)說(shuō)，除了設(shè)備傳感器數(shù)據(jù)之外，還需要發(fā)送例如接收時(shí)間、設(shè)備信息等一些其他數(shù)據(jù)，因此使用者就需要將從設(shè)備發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化，我們分別用XML和JSON表示傳感器的信息、設(shè)備狀態(tài)、獲取數(shù)據(jù)的時(shí)間以及發(fā)送數(shù)據(jù)的設(shè)備名稱(chēng)等。

對(duì)比二者，我們可以發(fā)現(xiàn)XML格式比JSON更容易理解，然而XML字符相比更多，數(shù)據(jù)量更大，JSON格式則相反。

XML和JSON數(shù)據(jù)，究竟使用哪一種更好呢？

我們不能直接一概而論，不過(guò)JSON數(shù)據(jù)最小，更適合移動(dòng)數(shù)據(jù)通信的情況。

設(shè)備傳來(lái)的數(shù)據(jù)和Web是有差異的，大多數(shù)是傳感器數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、圖像等數(shù)值數(shù)據(jù)；與文本而言比較而言，這樣的數(shù)據(jù)更適合二進(jìn)制形式處理。

基于物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)處理這些格式時(shí)，需要把文本數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)值數(shù)據(jù)和二進(jìn)制數(shù)據(jù)，因此需要解析XML和JSON格式數(shù)據(jù)，以及把解析的結(jié)果從文本格式轉(zhuǎn)換到二進(jìn)制形式。

如果能夠直接以二進(jìn)制形式接收數(shù)據(jù)，是不是就更夠更快速地處理數(shù)據(jù)呢，對(duì)此產(chǎn)生了MessagePack格式，其數(shù)據(jù)格式與JSON相似，卻保留了二進(jìn)制的形式。

——人們不方便閱讀，但是機(jī)器卻很容易處理。同時(shí)因?yàn)镸essagePack發(fā)送的是二進(jìn)制數(shù)據(jù)，所以比起文本形式的JSON更加緊湊。

4.2 數(shù)據(jù)處理

服務(wù)器接收到數(shù)據(jù)之后，接下來(lái)就需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。說(shuō)到數(shù)據(jù)處理，基本上就是常見(jiàn)的那4樣：數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)加工、數(shù)據(jù)保存以及向設(shè)備發(fā)送指令。

對(duì)于數(shù)據(jù)的分析與加工，常見(jiàn)的有“批處理”和“流處理”兩種典型的處理方式。

下面我們一起來(lái)看一下這兩種處理方式：

批處理

顧名思義批處理就是每隔一段時(shí)間處理一批積攢下來(lái)的數(shù)據(jù)，通常情況下是先把數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)，隔一段時(shí)間就從數(shù)據(jù)庫(kù)獲取數(shù)據(jù)，執(zhí)行處理操作。

批處理重點(diǎn)在于在規(guī)定時(shí)間內(nèi)處理完成所有的數(shù)據(jù)，因此數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量越大，就需要越好性能的機(jī)器。

要處理來(lái)自于數(shù)量龐大的設(shè)備發(fā)出來(lái)的傳感器數(shù)據(jù)和圖像等大型數(shù)據(jù)，就需要使用分布式處理平臺(tái)軟件，高效處理數(shù)據(jù)，常見(jiàn)的是Hadoop和Spark。

流處理

指不保存數(shù)據(jù)，按照到達(dá)服務(wù)器的順序?qū)?shù)據(jù)依次進(jìn)行處理，對(duì)于實(shí)時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)作出反應(yīng)，流處理就是一個(gè)有效的方法。

批處理是把數(shù)據(jù)積攢之后進(jìn)行隔一段時(shí)間處理，所以從數(shù)據(jù)到達(dá)至處理完畢會(huì)出現(xiàn)時(shí)間延遲。因此，流處理這樣把到達(dá)的數(shù)據(jù)逐次立即處理的方法就變得比較重要。流處理基本上不會(huì)保存數(shù)據(jù)，使用過(guò)的數(shù)據(jù)直接丟棄，保存處理結(jié)果就好。

4.3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

說(shuō)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)不得不說(shuō)的是數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)的作用主要是存儲(chǔ)并靈活運(yùn)用數(shù)據(jù)，除此之外還包括從保存的數(shù)據(jù)中找出與所指定條件相符的數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)庫(kù)從作用上講，主要是數(shù)據(jù)的增刪改查，下面我們就介紹一下常見(jiàn)的數(shù)據(jù)庫(kù)及其特性。

關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)

關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)是最普通的數(shù)據(jù)庫(kù)，其具備一種叫作表格的表格型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其用途在于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，用戶(hù)通過(guò)SQL語(yǔ)言可以對(duì)其執(zhí)行數(shù)據(jù)的提取、插入以及刪除。

關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)不擅長(zhǎng)于保存圖片、語(yǔ)音等二進(jìn)制形式的數(shù)據(jù)。

舉個(gè)例子，如下圖可以看看示意的表格結(jié)構(gòu)：

文檔型數(shù)據(jù)庫(kù)

文檔型數(shù)據(jù)庫(kù)屬于NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)的一種，其可以以XML和JSON這種結(jié)構(gòu)化文檔的格式保存數(shù)據(jù)。

比如：MongoDB就是典型的文檔型數(shù)據(jù)庫(kù)，它以JSON的格式保存數(shù)據(jù)，同時(shí)能夠用JSON指令檢索條件。

這樣一來(lái)，在用JSON交換傳感器信息時(shí)，就能直接對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存和使用即使增加新的數(shù)據(jù)條目或者新增設(shè)備，也能直接以JSON格式保存數(shù)據(jù)。非常適合用于無(wú)法讀出設(shè)備數(shù)量和數(shù)據(jù)種類(lèi)的情況，以及保存?zhèn)鞲衅鞯仍O(shè)備的數(shù)據(jù)。

鍵值存儲(chǔ)

鍵值存儲(chǔ)也屬于NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)的一種，就是巴一中叫作“值”（value）的數(shù)據(jù)值和與其一一對(duì)應(yīng)的“鍵”（key）的集合保存在一起。

鍵值存儲(chǔ)可以保存在內(nèi)存里，也可以保存硬盤(pán)里。

前者能夠?qū)崿F(xiàn)高速保存，但是軟件停止運(yùn)行時(shí)，保存的內(nèi)容就會(huì)消失，因此前者適合當(dāng)緩存用。

后者的速度不如前者，但是即使軟件停止運(yùn)行，數(shù)據(jù)仍然不會(huì)丟失。

4.4 反控?cái)?shù)據(jù)發(fā)送

“反控”主要是指服務(wù)器端向設(shè)備端發(fā)送數(shù)據(jù)或者指令，控制設(shè)備，發(fā)送時(shí)可以采取接收時(shí)的相關(guān)協(xié)議。

下面我們列舉一下HTTP、MQTT是如何實(shí)現(xiàn)同步異步數(shù)據(jù)傳輸?shù)模?/p>

通過(guò)HTTP發(fā)送數(shù)據(jù)

HTTP是簡(jiǎn)單的方法，在這個(gè)方法里服務(wù)器是等待接收HTTP請(qǐng)求的Web服務(wù)器，設(shè)備申請(qǐng)，服務(wù)器下發(fā)數(shù)據(jù)給設(shè)備，設(shè)備端需要不斷地執(zhí)行輪詢(xún)連接，來(lái)獲取看服務(wù)器是否有需要下發(fā)的數(shù)據(jù)信息。

采用HTTP方法的主要應(yīng)用場(chǎng)景：

1. 無(wú)法確定設(shè)備唯一地址，不知道該把數(shù)據(jù)發(fā)給哪個(gè)設(shè)備

2. 設(shè)備考慮移動(dòng)傳輸費(fèi)用問(wèn)題（節(jié)?。?/p>

通過(guò)MQTT發(fā)送數(shù)據(jù)

上面我們已經(jīng)介紹了HTTP方法由設(shè)備訪問(wèn)服務(wù)器獲取數(shù)據(jù)，這種方法只要客戶(hù)端沒(méi)有發(fā)出申請(qǐng)，數(shù)據(jù)就不會(huì)被發(fā)送。

當(dāng)然，使用者可以在服務(wù)器端來(lái)連接設(shè)備，但是新增設(shè)備后，服務(wù)器如何管理龐大的設(shè)備呢？

基于此，我們考慮MQTT方法，運(yùn)用其發(fā)布/訂閱的優(yōu)點(diǎn)。

實(shí)現(xiàn)步驟：

Step1：設(shè)備作為訂閱者，向MQTT中介進(jìn)行訂閱

Step2：服務(wù)器作為發(fā)布者，向MQTT中介進(jìn)行發(fā)布

該種模式下，發(fā)送服務(wù)器只需要把確定的數(shù)據(jù)加在主題上發(fā)送就行了，服務(wù)器和設(shè)備之間無(wú)需知道對(duì)方的地址，只需要知道中介的地址即可。

一旦訂閱者斷開(kāi)，中介將肩負(fù)起斷開(kāi)時(shí)的發(fā)送，在設(shè)備重連后再次發(fā)送數(shù)據(jù)。

運(yùn)用MQTT協(xié)議后，服務(wù)器反控下發(fā)數(shù)據(jù)到設(shè)備就變得簡(jiǎn)單了很多。

五、總結(jié)

相信經(jīng)過(guò)上面的分析總結(jié)，無(wú)論是剛?cè)腴T(mén)或者還是已經(jīng)接觸過(guò)一定物聯(lián)網(wǎng)的童鞋，都能夠?qū)⒄麄€(gè)物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)架構(gòu)串聯(lián)起來(lái)了吧；并且知道中間的數(shù)據(jù)信息怎么流轉(zhuǎn)和處理，各個(gè)部分分別是怎樣的，扮演什么樣的作用。

無(wú)論你是物聯(lián)網(wǎng)硬件設(shè)備產(chǎn)品經(jīng)理，亦或者是物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)及應(yīng)用產(chǎn)品經(jīng)理，相信你對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)架構(gòu)都有了更加深刻的理解。