Minimising the overhead for developing IoT applications-A prototyping JavaScript platform for abstracting the business logic of.pdf

1、本文旨在解決物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)中所遇到的問題和難點(diǎn)，并提供一種能有效解決該問題的方法，進(jìn)而降低新開發(fā)人員的壁壘，同時(shí)加快應(yīng)用原型設(shè)計(jì)和測(cè)試過程。為了成功實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的美好愿景，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)應(yīng)該在開發(fā)社區(qū)變得更主流。只有通過吸引更多愿意創(chuàng)建并提供多種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的開發(fā)者，物聯(lián)網(wǎng)的真正潛力才能得以實(shí)現(xiàn)。
　　通過提供集成工具來協(xié)助開發(fā)者與他們的設(shè)備進(jìn)行交互并開發(fā)應(yīng)用程序來使用它們，物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)在創(chuàng)建一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的生態(tài)系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用

2、。這些平臺(tái)試圖簡(jiǎn)化應(yīng)用程序的開發(fā)過程并協(xié)助應(yīng)用程序的提供者完成其他操作過程，從而使得生態(tài)級(jí)系統(tǒng)的開發(fā)成為更易于實(shí)現(xiàn)、可能性更大的任務(wù)。
　　目前存在大量的這類平臺(tái)，從簡(jiǎn)單的用戶級(jí)數(shù)據(jù)記錄平臺(tái)到復(fù)雜的企業(yè)級(jí)平臺(tái)。這些平臺(tái)能實(shí)現(xiàn)需要管理傳感或驅(qū)動(dòng)設(shè)備的常用功能，同時(shí)也試圖簡(jiǎn)化基于它們的(web)應(yīng)用的開發(fā)過程。而為了使其對(duì)應(yīng)用提供商可用,對(duì)于如何在一個(gè)給定的私有或公共云基礎(chǔ)設(shè)施上部署該功能的關(guān)注已經(jīng)給定，通常是以平臺(tái)即服務(wù)(Platf

3、orm as a Service，PaaS)的形式提供。
　　為了實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，本文從參考文獻(xiàn)中研究了網(wǎng)關(guān)、中間件及物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)插件等相關(guān)問題，并確定了現(xiàn)有的最佳方法。更重要的是，本文設(shè)法分析每種已有實(shí)現(xiàn)方式中所引進(jìn)的復(fù)雜因子，在消除一些不必要的復(fù)雜性問題的同時(shí)找到合并這些最佳方法的途徑，從而實(shí)現(xiàn)我們的目標(biāo)。
　　根據(jù)這些研究成果，我們認(rèn)為，盡管很多物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)都有有價(jià)值高昂的產(chǎn)品，我們研究的平臺(tái)中也沒有一個(gè)能為應(yīng)用開發(fā)者提供全面

4、的支持。所以，大多數(shù)平臺(tái)都熱衷于對(duì)底層技術(shù)有著深刻了解并有著充足資源的熱心專業(yè)的客戶，而不是潛在的應(yīng)用開發(fā)者廣泛的社區(qū)，來給這些平臺(tái)增加正在失去但又必不可少的功能。這就是為什么這些平臺(tái)在當(dāng)前被接受的很慢的原因，也就導(dǎo)致了物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)總的來說起步緩慢。
　　本文的主要貢獻(xiàn)在于提供了一個(gè)平臺(tái)，這個(gè)平臺(tái)無需致力于產(chǎn)品應(yīng)用的開發(fā)和部署。我們提出的平臺(tái)可以代替很多現(xiàn)有的平臺(tái)，它能夠作為測(cè)試新的物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用創(chuàng)意和給新的開發(fā)者介紹物聯(lián)網(wǎng)的概念

5、的工具。我們根據(jù)研究，并且對(duì)不同的物聯(lián)網(wǎng)原型系統(tǒng)思想進(jìn)行了融合，設(shè)計(jì)了一個(gè)新穎的平臺(tái)，它能夠減輕開發(fā)和測(cè)試應(yīng)用的過程，而這個(gè)過程往往導(dǎo)致接入網(wǎng)絡(luò)的不同設(shè)備相互消耗和相互影響。其他人員正在提供易使用的測(cè)試臺(tái)架，而我們正致力于提供一個(gè)促動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)者的附屬工具，使向物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的轉(zhuǎn)型變得更加容易。
　　根據(jù)各類物聯(lián)網(wǎng)原型系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)思想，本文設(shè)計(jì)了一個(gè)新型平臺(tái)。該平臺(tái)試圖改善應(yīng)用的開發(fā)和測(cè)試過程，與這些應(yīng)用與接入到網(wǎng)絡(luò)中的不同終端進(jìn)行交

6、互。本文的原型設(shè)計(jì)平臺(tái)Intellinect負(fù)責(zé)與終端進(jìn)行通信，并在用于應(yīng)用程序時(shí)，通過不同的抽象層將終端公開為編程對(duì)象。它們可以看作為標(biāo)準(zhǔn)的object，其中object指用在面向?qū)ο缶幊棠Ｐ椭械木幊淘亍?br>　　此平臺(tái)同時(shí)也可作為應(yīng)用主機(jī)。用戶可以通過用JavaScript編寫腳本的形式部署應(yīng)用。在事件觸發(fā)的情況下，平臺(tái)會(huì)負(fù)責(zé)啟用每個(gè)應(yīng)用的實(shí)例。為了制定應(yīng)用程序啟動(dòng)和停止的時(shí)間，開發(fā)者需要通過各種可用的事件關(guān)聯(lián)來連接應(yīng)用程序，在

7、微功能周圍形成業(yè)務(wù)邏輯，對(duì)觸發(fā)事件做出響應(yīng)。為了減輕應(yīng)用程序開發(fā)工作量，此平臺(tái)提供了編程層，即終端API，它提供了允許應(yīng)用程序訪問終端和它們的值的必要抽象概念，從而無需考慮平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。
　　根據(jù)我們的目標(biāo)，Intellinect配備了一套集成工具，使得原型和測(cè)試新的想法更加容易。通過這個(gè)工具，Intellinect旨在為新的物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)人員提供一個(gè)功能測(cè)試平臺(tái)，從而將由實(shí)際系統(tǒng)帶來的復(fù)雜問題推遲到稍晚階段。除了一些極少的手動(dòng)安裝

8、要求，整個(gè)平臺(tái)可以通過一個(gè)單一的安裝腳本部署。該平臺(tái)與系統(tǒng)無關(guān)從而使其能夠在任何普通的操作環(huán)境中運(yùn)行,如Windows、MacOS和所有的Unix及Linux風(fēng)格。這使得開發(fā)人員更易于開始使用我們的平臺(tái)，無需復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)置或更改他們平常的工作站配置。
　　該平臺(tái)便于使用GUI來管理設(shè)備和應(yīng)用程序，開發(fā)者可以通過一個(gè)單獨(dú)的配置文件來配置系統(tǒng)。該配置文件包括所有的設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)位置的相關(guān)信息以及安裝幫助。這允許底層基礎(chǔ)設(shè)施在成型過程中，僅

9、僅通過重新導(dǎo)入新建的配置文件就可以很快的完成改變。
　　最后，該平臺(tái)提供了一個(gè)易于使用的基本仿真工具。使用該仿真工具，開發(fā)人員可以創(chuàng)建虛擬物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，設(shè)備的參數(shù)可以隨機(jī)設(shè)置，也可以根據(jù)需要調(diào)用該平臺(tái)的圖形用戶界面進(jìn)行相關(guān)設(shè)置。這樣，開發(fā)人員可以在虛擬環(huán)境下進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的開發(fā)工作，而不需要有實(shí)際的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，因此，只要有一臺(tái)PC機(jī)就可以開始應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)。
　　我相信智能可以讓新的開發(fā)者更快的加入到物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)團(tuán)隊(duì)中，并且