python开源社区 搞python培训物联网开发设计，这些技术得懂

不管是从商业模式导出的业务模型，还是从技术发展的角度看，文本都倾向于将物联网技术构架看作是互联网技术构架的延展。而与这个观念对立的，是传统嵌入式软件开发的视角。简单来说，目前的互联网技术构架主流是大前端与后端两个世界：大前端包括Web的JavaScript技术、Android和iOS技术，着眼于解决用户交互；后端包括、服务构架、运维等，着眼于解决存储、业务逻辑、安全与效率等。当然，现在前后端技术争相更新，比如业务逻辑前置化、微服务构架、JavaScript全栈化等新的解决方案也开始模糊前后端的差异。而物联网设备端的引入，着实让这些技术有点难以归类，从业务性质上物联网是另外一种前端或是前端的延伸，比如共享单车应用中，自行车端的应用显然是跟人交互的另一个业务场景，也在为后端源源不断地提供着数据，但是自行车又不像网页或者App完全是在解决可视化UI的事情。而且，现在的设备端开发技术跟前端技术太不像了，由于目前设备端的开发技术都还偏底层，一般来说计算资源如处理能力、本地存储都非常有限，反而像后端一样要考虑资源效率。那么，我们只好为物联网单独命名一个端，不如我们暂时就叫它设备端。2.新后端2.1 MQTT新后端核心问题在于加入了面向设备的接入服务，实际上在这里，除类似视频对讲或是安防监控的多媒体实时通道外，这个接入服务已经基本事实化为MQTT。

消息队列遥感传输协议是在TCP/IP协议之上使用的，基于发布/订阅的“轻量级”消息协议，目前为ISO标准（ISO/IEC PRF 20922）。它被设计用于轻量级和低带宽的远程连接，发布/订阅消息传递模式需要消息代理，消息代理负责根据消息的主题向需要的端发布消息。如果需要连接的设备没有超过10万台，使用8GB内存的云主机跑Mosquitto就可以；如果设备量是几十万台，可以考虑Mosquitto做集群负载均衡；如果设备量是大几十万台乃至百万台以上，那你需要的团队或专门的投入来维护这件事情，这个细节就不在本文讨论范围了。2.2 OTA固件组件升级是必须要做的事情，MQTT传大文件不靠谱，所以一般传过去一个带Token的URL，设备端去下载就好，HTTP或者HTTPS都可以。业务比较简单，设备端几十万以内没有什么特别的地方。2.3 数据存储与服务Mosquitto作为MQTT的引擎，需要后端按照业务逻辑去调用，这里按照业务需求写好后端逻辑即可。在各种后端语言中调用Mosquitto都非常简单。3.设备端设备端是物联网领域最五花八门并且正在发展中的地方。其他领域，后端或者前端，经过十几年的发展，已经出现每个细节的主流技术，基本没有碎片化的情况，但是在设备端，开发技术的碎片化是应用发展还不到位的充分表现。

举例讲，选用不同的芯片，就要用不同的操作系统，不同的C库封装，各家IDE也不尽相同，编译工具链更是从芯片原厂给出。开发起来呢，寄存器、内存分配、硬件中断都要深入进去。这就是传统嵌入式开发的现状，也是物联网设备端开发的现状。到目前为止，真正生产环境中用到的语言就是C/C++，极个别会在设备端用到Python，基本没有其他语言。操作系统超过50种，主流的也有10种以上，其中嵌入式Linux份额并不大，各种实时操作系统各具特色，各有一片天地。简单总结一下相对于物联网开发，传统嵌入式开发的方式主要有以下几个问题：需要考虑中断、寄存器、内存分配等过于底层的工作；编译、烧写、观察、借助调试设备进行调试的开发生命周期；不同SoC和系统的差异过大；缺乏代码复用与开源的习惯；开发者在开发环境和固件编译上花费的时间过多。所以我们看到设备端的开发是基于芯片选型完成的。当设备端产品面临一个需求时，现有的流程是判断产品的各项技术参数，从而确定一个芯片，进而使用这个芯片的一整套开发技术。这也是早期嵌入式场景使用的芯片自生技术特性所决定：计算资源（CPU主频、存储）、接口、使用温度、通讯协议等核心参数的不同导致芯片碎片化，芯片碎片化导致嵌入式开发碎片化。

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