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JavaScript在物聯(lián)網中的應用

Barrior / 3366人閱讀

摘要:定律在那篇最流行的編程語言能做什么里,我們列舉了在不同領域的使用情況,今天讓我們來詳解一下在物聯(lián)網中的應用。這個硬件層決定了物聯(lián)網應用比應用更加復雜。這時,我開始關注實現(xiàn)物聯(lián)網應用的可能性。

凡是能用JavaScript寫出來的,最終都會用JavaScript寫出來。

—— Atwood定律

在那篇《最流行的編程語言JavaScript能做什么?》里,我們列舉了JavaScript在不同領域的使用情況,今天讓我們來詳解一下JavaScript在物聯(lián)網中的應用。

基礎:物聯(lián)網的三個層級

開始之前, 先讓我們簡單地介紹點物聯(lián)網的基礎知識。如果你有點Web開發(fā)經驗的話,都知道下圖是CS架構:

相比于一個物聯(lián)網系統(tǒng),無非就是多了一層硬件層以及可選的協(xié)調層。

這個硬件層決定了物聯(lián)網應用比Web應用更加復雜。對于大部分的Web應用來說 ,客戶端都是手機、電腦、平板這些設備,都有著強大的處理能力,不需要考慮一些額外的因素。

對于物聯(lián)網應用來說,我們需要考慮設備上的MCU的處理能力,根據(jù)其處理能力和使用環(huán)境使用不同的通信協(xié)議,如我們在一些設備上需要使用CoAP協(xié)議。在一些設備上不具備網絡功能,需要考慮借助于可以聯(lián)網的協(xié)助層,并且還需要使用一些短距離的無線傳輸協(xié)議,如低功耗藍牙、紅外、Zigbee等等。

一個物聯(lián)網系統(tǒng):六種語言

兩年半以前,大四,電子信息工程,我選定的畢業(yè)論文是一篇關于物聯(lián)網的論文——《基于REST服務的最小物聯(lián)網系統(tǒng)設計》。這是一篇入門級的物聯(lián)網論文,如果大部分學習CS的人有一點硬件基礎,都能寫出這樣的論文。

這篇論文是之前參加比賽的作品論文的“最小化”,里面使用到的主要就是創(chuàng)建RESTful服務,而它甚至稱不上是一種技術。在這個作品里:

我們使用Python語言里的Django框架作為Web服務框架,使用Django REST Framework來創(chuàng)建RESTful服務。

為了使用手機當控制器,我們還要用Java寫一個Android應用。

我們使用Raspberry Pi作為硬件端的協(xié)調層,用于連接網絡,并傳輸控制信號給硬件。

我們在硬件端使用Arduino作為控制器,寫起代碼特別簡單,可以讓我們關注于業(yè)務。

最后,我們還需要在網頁上做一個圖表來顯示實時數(shù)據(jù)。

所有的這些,我們需要使用Python、Java、JavaScript、C、Arduino五種語言。而如果我們要寫相應的iOS應用,我們還需要Objective-C。

JavaScript在物聯(lián)網領域的發(fā)展

同樣的,兩年多以前,剛實習,在我們的項目里,我們的新項目里我們使用Backbone作為單頁面應用框架的核心來打造Web應用。這時,我開始關注Node.js實現(xiàn)物聯(lián)網應用的可能性。

當時,已經有了物聯(lián)網協(xié)議MQTT和CoAP協(xié)議的庫,于是我照貓畫虎地寫了一個支持HTTP、CoAP、WebSocket和MQTT的物聯(lián)網。由于,當時缺乏一些大型應用的開發(fā)經典,所以做得并不是很好,但是已經可以看到JavaScript在這方面的遠景。

一年多以前,Ionic還沒推出正式版的時候,我發(fā)現(xiàn)到了這個框架真的很棒——它自帶了一系列的UI,還用NgCordova集成了Cordova的一系列插件。我便開始使用Ionic寫了一些移動應用,發(fā)現(xiàn)還挺順手的。接著,我就開始拿這個框架嘗試寫物聯(lián)網應用,這需要一些原生的插件,如BLE、MQTT。后來,我也寫了一個簡單的CoAP插件。

后來我們不再需要編譯Node.js,就可以在ARM處理器上運行Node.js。并且我們已經有Tessel、Espruino、Kinoma Create、Ruff這些可以直接運行JavaScript的開發(fā)板。三星還推出iot.js,可以讓更多的嵌入式設備可以使用JavaScript語言作為開發(fā)語言。

人們開始在硬件上使用JavaScript的原因有很多,如Web的開發(fā)人員是最多的、JavaScript很容易上手。

現(xiàn)在,這次我們在這三個層級上都可以使用JavaScript,只需要一種語言。

使用一種語言開發(fā)物聯(lián)網應用:JavaScript

在我寫的那本《自己動手設計物聯(lián)網》中,我就試圖去展示JavaScript在這方面的威力。使用Node.js + Node-CoAP + MQTT.js + MongoDB + Express搭建了一個支持多協(xié)議的物聯(lián)網:

不過,上圖是完善版的物聯(lián)網,代碼自然是在GitHub上啦:Lan。作為服務端來說,Node.js的能力已經是經過驗證的。而在混合應用上,仍然也可以經受住考驗,混合應用在手機上做個圖表是輕輕松松的事(只需要獲取數(shù)據(jù),然后顯示):

作一個控制端也是輕輕松松的事(我們只需要發(fā)個POST請求,更具邏輯一點的就是先獲取狀態(tài)):

而在硬件端,我并沒有在書中以JavaScript作為例子來展示JavaScript的用法,因為這會局限了用戶的硬件設備。

不過,我們仍然可以使用類似于Johnny-Five這樣的庫來做硬件方面的編程,只是它沒有那么好玩~~。

既然我們可以JavaScript來實現(xiàn),為什么我們還要喝杯咖啡等它用C編譯完呢?

你想知道的答案都在這本書里,已在亞馬遜、京東、當當上架:

亞馬遜:https://www.amazon.cn/dp/B01I...

京東:http://item.jd.com/11946585.html

畢竟:

凡是能用JavaScript寫出來的,最終都會用JavaScript寫出來。

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