阿里雲：如何基於Node.js構建物聯網系統

內容來源：2017年7月15日，阿里雲技術專家張子發在「2017 JavaScript中國開發者大會」進行《基於Node.js構建物聯網系統》演講分享。IT大咖說做爲獨家視頻合做方，經主辦方和講者審閱受權發佈。

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嘉賓演講視頻及PPT： t.cn/RTMYNwv

摘要

物聯網經過智能感知、識別技術與普適計算等通訊感知技術，普遍應用於網絡的融合中，也所以被稱爲繼計算機、互聯網以後世界信息產業發展的第三次浪潮。阿里雲技術專家張子發爲咱們分享阿里雲基於Node.js構建物聯網系統。

物聯網

大概在2007-2008年的時候，物聯網的概念纔開始逐漸普及，但實際上物聯網的開發在不少年前就已經在進行了。近幾年流行的移動支付，就是由於物聯網促進了智能手機的技術發展纔出現。與咱們平常生活離得比較遠的例如電網、工業製造，也早在不少年前已經有物聯網的概念。

物聯網行業主要是由幾個部分組成。數據產生由傳感器完成，數據收集是把數據經過網絡進行傳輸，數據分析是用本身搭建的服務器，數據分析完成以後把數據的結果推送給一些可執行的機構。

物聯網開發

如上圖，接入傳感器以後，會更多地重視安全、認證、數據傳輸加密等問題，在之前的概念裏基本不會考慮這些。

如今在設備端有一種是獨立的設備，能夠直接連到網上。好比網絡攝像頭或者是一些用複雜芯片作的東西，能夠直接鏈接雲服務。

還有一些低功耗的設備，例如家用的無線傳感器，會鏈接智能網關，再經過各類協議。如今的標準就是用MQTT直接傳到雲上。和之前相比MQTT最方便的是提供QS機制，保證消息必定可達。像傳感器的週期性數據只須要傳輸一次，中間丟了也不要緊；像報警信息那種不能丟的數據能保證它可；或者有些計費的消息則保證只需傳輸一次並要可達。還提供了消息發佈和訂閱機制。

爲何是Node.js

Node.js的生態很好。如今Node.js官方給出的數據是用戶有四百萬人，每一年的增加率爲100%。

Node.js天生就是高併發場景。物聯網應用不一樣於普通互聯網應用之處就在於，它的數據是週期性的，要保持一個長鏈接。若是下面接的設備或用戶不少，就須要是一個高併發的場景。

要是生意作得好，Node.js擴展起來也很是方便，只須要多開幾臺機器和進程。

如今大部分作物聯網開發的工程師，和設備相關的仍是主要以使用C語言爲主。要是CPU的內存和能力夠的話，用Node.js來寫會比較方便。

藉助於生態，基本須要用到的芯片底層的庫，以及芯片的外部設備均可以直接引用，因此開發效率是很高的。

先後端的溝通也會暢通不少。物聯網應用若是要被大衆所接受，最重要的是前端的用戶體驗。

DEMO

Demo演示視頻地址：v.qq.com/x/page/o055…

樹莓派上是經過串口接收pm2.5傳感器數據，經過IO來控制蜂鳴器和電機，經過MQTT與雲服務器交互依賴。依賴wiring-pi、serialpor和MQTT這幾個庫。

這個代碼很是簡單，只要把串口的庫拿進來和串口綁定，波特率兩邊匹配一致就行。而後port會有一個事件，有數據進來的時候進行數據處理。而且要考慮數據丟失的問題，現實中這個問題時有發生，可能作硬件的人深有體會。

上圖中的代碼一般是硬件開發者寫代碼的方式。先設置工做模式，而後進行數字的寫入和讀取。用js來寫設備端的代碼仍是須要懂一些硬件，不然效率不會高。

MQTT的部分只要把包引進來，把MQTT的代理地址和ip port以後，要知道小車的控制指令，只需註冊一下全部和小車相關的事件，若是有人發了指令給代理，代理就會自動轉發給你。

雲服務器用的是ECS，多了一個公網IP更加方便。數據傳輸有MQTT。數據存儲能夠根據數據的類型選擇不一樣的數據庫，好比mysql、mongoDB和redis。前端展示是express。主要依賴mosca、mysql、mongo、redis和express，根據不一樣類型選擇不一樣的數據庫進行存儲。

Mosca配置的時候除了port要本身指定以外，其它的能夠用默認參數。

Tip

要作一個硬件產品，若是這是一個合格的產品，須要的週期很長。首先要去市場上選型，以後的採購週期要根據定貨量大小決定。傳感器的供應商並很少，要作比較的話須要採購過來並花費不少時間進行驗證測試，這個過程會很長。產品完成後還要評測認證檢測，反反覆覆又須要好久。整個過程就致使硬件的開發週期很長。

MagicLight是一個在亞馬遜上銷量很好的，用wifi控制的燈。可是我以爲這個燈有一個缺點，就是隻能經過手機控制，沒法使用牆面開關控制，這是用戶體驗的一個很大問題。若是要作到開關和手機都能控制，就要作一個聯動。

因而有人作了一個開關，能夠用手機控制同時也能保持物理結構。但還要保持wifi部分工做的話，就須要有電流經過，要有一個迴路。就是在燈即便關閉的時候仍然有電流可經過，wifi的控制電路才能經過，這就是單火線開關的問題，目前還沒法解決。

作物聯網應用還有很重要的一點就是要知足用戶的需求，不管是解決體驗問題仍是帶來一些收益，解決行業內的痛點纔是有意義的。若是是純粹是技術看起來很好或是頗有噱頭，我以爲很難存活下去。

今天的分享到此結束，謝謝你們！

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