物聯(lián)網(wǎng)的整體結構

　　物聯(lián)網(wǎng)大體上有3個構成要素，一個是設備，另一個是網(wǎng)關，再來就是服務器。下面我們就來一一的給大家介紹。

　　物聯(lián)網(wǎng)的整體結構-設備

　　關于物聯(lián)網(wǎng)設備的結構可閱讀百恒物聯(lián)之前的文章，物聯(lián)網(wǎng)設備的基本結構。

　　物聯(lián)網(wǎng)的整體結構-網(wǎng)關

　　物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)中使用的設備，有3臺設備不能直接連接到互聯(lián)網(wǎng)。網(wǎng)關就負責把這些設備轉發(fā)到互聯(lián)網(wǎng)。

　　網(wǎng)關指的是能連接多臺設備，并具備直接連接到互聯(lián)網(wǎng)的功能的機器和軟件。如今，市面上有很多種網(wǎng)關。在多數(shù)情況下，網(wǎng)關憑借Linux操作系統(tǒng)來運行。

　　選擇網(wǎng)關時有幾項重要的標準，我們來一起看一下。

　　1、接口

　　第一重要的是用于連接網(wǎng)關和設備的接口。網(wǎng)關的接口決定了能連接的設備，因此重點在于選擇一個適配設備的接口。

　　有線連接方式包括串行通信和USB連接。串行通信中經(jīng)常用的是一種叫作D-SUB9針（pin）的連接器，而USB連接中用到的USB連接器則種類繁多。

　　無線連接中用的接口是藍牙和Wi-Fi（IEEE 802.11）。此外，還采用920MHz頻段Zigbee標準，以及各制造商們的專屬協(xié)議。

　　2、網(wǎng)絡接口

　　我們用以太網(wǎng)或是Wi-Fi、3G/LTE來連接外部網(wǎng)絡。網(wǎng)絡接口會影響到網(wǎng)關的設置場所。以太網(wǎng)采用有線連接，通信環(huán)境穩(wěn)定。然而正因為采用的是有線連接，所以必須把LAN電纜布線到網(wǎng)關的設置場所。因此，在設置場所方面就會在某種程度上受到限制。

　　對于3G/LTE連接而言，設置場所就比較自由了，但通信的質量會受信號強弱影響，所以通信不如有線連接穩(wěn)定。因此，有時很難再信號不良的大樓和工廠等封閉環(huán)境中設置。不過，3G/LTE連接有個好處，即只使用網(wǎng)關就能完成和外部的通信，因此操作起來很簡單。此外，想使用3G/LTE時，需要和電信運營商簽訂協(xié)議并獲取SIM卡，這點就跟使用手機一樣。

　　3、硬件

　　相對于一般計算機而言，網(wǎng)關再CPU和內存這些硬件的性能方面比較受限。我們需要確定讓網(wǎng)關作哪些事情，也需要考慮到它的硬件性能。

　　4、軟件

　　人們主要使用Linux操作系統(tǒng)來運行網(wǎng)關。雖然很多種用于服務器的Linux，不過，網(wǎng)關上搭載的Linux是面向嵌入式的。

　　此外，還有一個叫作BusyBox的軟件，它運行起來占用內存少，集成了標準的Linux命令工具。它用于在硬件資源匱乏的時候運行網(wǎng)關。除此之外，還要考慮是否有關于控制網(wǎng)關功能的程序庫，以及與這種程序庫對應的語言等。

　　5、電源

　　說起來，電源很容易被人們遺忘。網(wǎng)關基本上都是使用AC適配器當電源的，因此需要事先在設置網(wǎng)關的場所準備好電源。如果網(wǎng)關本身搭載有電池，那么就不需要準備電源了，不過需要進行充電等維護工作。

　　物聯(lián)網(wǎng)的整體結構-服務器

　　在功能方面，物聯(lián)網(wǎng)服務大體可分為3個部分，我們稱它們?yōu)榍岸瞬糠帧⑻幚聿糠郑约皵?shù)據(jù)庫部分。

　　首先，前端部分包括數(shù)據(jù)接受服務器和數(shù)據(jù)發(fā)送服務器。數(shù)據(jù)接收服務器接受設備和網(wǎng)關發(fā)來的數(shù)據(jù)，轉交給后續(xù)的處理部分。數(shù)據(jù)發(fā)送服務器則剛好相反，它負責把從處理服務器接收到的內容發(fā)送給設備。

　　通常情況下，Web服務的前端部分只接受HTTP協(xié)議。而物聯(lián)網(wǎng)服務的前端部分則需要根據(jù)連接設備的不同來匹配HTTP以外的協(xié)議。使用者需要考慮到協(xié)議的實時性和通信的輕量化，以及能否以服務器為七點發(fā)送數(shù)據(jù)。

　　處理部分負責處理從前端部分接收到的數(shù)據(jù)。這里的“處理”指的是分解數(shù)據(jù)、存儲數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、生成發(fā)給設備的通知內容，等等。數(shù)據(jù)處理包括批處理和流處理等，批處理即把數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫之后一并進行處理，而流處理是逐次處理從前端部分收到的數(shù)據(jù)。使用者需要根據(jù)處理內容和數(shù)據(jù)特性來靈活使用這些“處理”。

　　最后是數(shù)據(jù)庫。這里的數(shù)據(jù)庫不只會用到關系數(shù)據(jù)庫，還會用到NoSQL數(shù)據(jù)庫。當然，使用者需要根據(jù)想存儲的數(shù)據(jù)和想使用的方法來選擇數(shù)據(jù)庫。