随着越来越多的硬件平台和开发板开始支持JavaScript，JavaScript在硬件端以及物联网领域有了新的机会。

IoT应用开发的数据链路

图1是一个智能家居物联平台的数据链路。

一般来说，可以把IoT应用分为如图所示的四层。

• client层：指的是IoT设备，可以是冰箱、空调，也可以是一些温湿度传感器。

• gateway层：大多数场景中gateway是家里的WiFi路由器，也有小部分是基于Zigbee或蓝牙的网关设备。智能生活场景中的gateway数量相对于工业领域要少很多，在工业领域存在大量的边缘计算放在gateway层进行处理（雾计算）。

• cloud云层：这里是集中处理业务的地方。

• 应用层：这一层是直接与用户打交道的地方，可以是通过电脑的Web浏览器、手机App，也可以是有屏幕的智能设备的显示器。随着语音技术的发展，无屏设备也可以通过语音交互，作为一个应用存在于物联网的交互层。

物联设备（下文统称为client），可以是单个设备或多个设备组成的应用场景。比如冰箱把运行的功耗数据、库存数据、温度数据采集，通过gateway发送到cloud层，cloud层收集数据后进行异常判断，做智能模式推荐等业务处理后到application层进行展现和交互。用户可以通过冰箱的设备数据进行模式选择，还可以做一些与设备无关的增值服务，比如听音乐、买菜等，这就是一个智能冰箱的数据链路。还有些client是成组智能场景的，比如温湿度传感器将数据上传到cloud，经过处理和加工，动态控制家中空调的温度，调节空气净化器的运行模式等。这么描述好像没有体现出cloud层的作用，那如果运行模式是用户预先配置好的呢？如“当温度超过25度，请帮我打开空调”，这些业务都可以通过cloud层进行处理。

client层的连接方式有WiFi、Bluetooth、Zigbee，而MQTT是为了让物联网设备更加互联互通而出现的应用层数据协议。

MQTT+JavaScript

MQTT是一个长连接的通讯应用层协议，最大的特点是数据精简、消息可靠、Publish-Subscribe模式灵活易用。MQTT已经成为IoT传输的标准协议，应用非常广泛。

图2中Client指的是物联网设备。Client通过对Topic的订阅和发布数据管理应用中的数据流动，而Broker是MQTT应用中用于管理Topic的角色。Server是物联网应用中的服务端，用于处理业务逻辑。

 
图2 MQTT的数据链路图

MQTT被广泛使用的一个重要的原因是MQTT的生态非常完善，同时也支持JavaScript。因此图2所示的所有链路和模块，都可以通过JavaScript实现。

 
图3 JavaScript在MQTT架构中常用的架构

JavaScript在MQTT架构中常用的框架

mosca（https://github.com/mcollina/mosca） 
mosca是一个用JavaScript实现的MQTT Broker。不仅如此，mosca还增加了对数据库，如Redis、MongoDB的支持，用来实现消息数据的存储。

MQTT.js（https://github.com/mqttjs/MQTT.js） 
MQTT.js是官网推荐的JavaScript实现的Client端。

KOA和Express 
这两者都是非常主流的Node版本的Server，简单易用。

实战物联网应用

这节我们运用之前介绍的框架，自己动手完成一个简单的物联网应用。应用场景如图4所示，温度传感器用于接收温度，并把文档通过MQTT发送到Server端，在Server端进行业务处理，根据温度计算出穿衣提示，通过MQTT把数据发送到特定的Topic，App订阅Topic获取数据后进行展现。

 
图4 “穿衣提示”业务场景框架

Broker端的实现

Broker端使用mosca，参考网页https://github.com/mcollina/mosca。

Client端的温度传感器实现

Client使用MQTT.js实现，参考网页https://github.com/mqttjs/MQTT.js

Server的实现

Server使用MQTT.js订阅Client发送到/temperature Topic的数据进行处理，把处理后的数据转译成JSON发送到另一业务主题/tips中。

App的实现

Demo的App使用KOA启动一个Web，在Web中展现当前温度对应的穿衣提示，通过订阅tips获取数据。

总结

本文和大家交流了物联网应用的一般数据链路、MQTT协议的架构，并基于MQTT实现了一个简单的物联网应用。

现在正是前端工程师的大好机会，越来越多的嵌入式设备都开始支持JavaScript，原因是现在有很多JavaScript引擎可以把JavaScript转换成各种平台的底层代码，比较有名的有Jerryscript、Duktape等。随着越来越多的JavaScript工程师进入嵌入式开发的领域，嵌入式应用开发也会出现前后端分离的情况（应用开发或是驱动开发），类似于Web开发的前后端分离。前端关注在应用、创意、数据链路、用户体现上，而后端则关心GPIO、I2C的底层数据接口和驱动，平台兼容性等方向

关于：中科研拓

深圳市中科研拓科技有限公司专注提供软件外包、软件开发、软件定制、app外包、智能硬件开发、O2O电商平台、手机应用程序、大数据系统、棋牌游戏、物联网项目等开发外包服务，通过IT技术实现创造客户和社会的价值，成为优秀的软件公司，通过客户需求导向、开放式创新、卓越运营管理等战略的实施，全面打造公司的核心竞争力。优秀软件外包公司、软件开发公司，联系电话400-0316-532，邮箱sales@zhongkerd.com，网址www.zhongkerd.com