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這本電子書將教會你用 JavaScript 寫物聯網應用

2021/12/25

yidianzixun

在那篇《最流行的編程語言JavaScript能做什麼？》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在物聯網中的應用。

—— Atwood定律

1

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

相比於一個物聯網系統，無非就是多了一層硬體層以及可選的協調層。

源自《自己動手設計物聯網》

這個硬體層決定了物聯網應用比Web應用更加複雜。對於大部分的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。

對於物聯網應用來說，我們需要考慮設備上的MCU的處理能力，根據其處理能力和使用環境使用不同的通信協議，如我們在一些設備上需要使用CoAP協議。在一些設備上不具備網路功能，需要考慮藉助於可以聯網的協助層，並且還需要使用一些短距離的無線傳輸協議，如低功耗藍牙、紅外、Zigbee等等。

2

兩年半以前，大四，電子信息工程，我選定的畢業論文是一篇關於物聯網的論文——《基於REST服務的最小物聯網系統設計》。這是一篇入門級的物聯網論文，如果大部分學習CS的人有一點硬體基礎，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」，裡面使用到的主要就是創建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作為硬體端的協調層，用於連接網路，並傳輸控制信號給硬體。我們在硬體端使用Arduino作為控制器，寫起代碼特別簡單，可以讓我們關注於業務。
最後，我們還需要在網頁上做一個圖表來顯示實時數據。

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。

3

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實現物聯網應用的可能性。當時，已經有了物聯網協議MQTT和CoAP協議的庫，於是我照貓畫虎地寫了一個支持HTTP、CoAP、WebSocket和MQTT的物聯網。由於，當時缺乏一些大型應用的開發經典，所以做得並不是很好，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，我發現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，發現還挺順手的。接著，我就開始拿這個框架嘗試寫物聯網應用，這需要一些原生的插件，如BLE、MQTT。後來，我也寫了一個簡單的CoAP插件。

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