將一臺設(shè)備或感測器連接到網(wǎng)際網(wǎng)路不是件容易的事─在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中沒什么事是容易的。不過，那些存在于網(wǎng)上（云端）、供客戶使用的優(yōu)秀分析工具能夠擴(kuò)展客戶設(shè)備功能，而且還能增加便利性，并透過網(wǎng)際網(wǎng)路實(shí)現(xiàn)運(yùn)算成本的節(jié)省。然而，你必須搭建一種通道，以便讓設(shè)備或感測器的數(shù)據(jù)到達(dá)云端的應(yīng)用程式，使數(shù)據(jù)在那裡得到分析和使用。對許多嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)來說，這是一個(gè)全新領(lǐng)域。本文將介紹Web服務(wù)在機(jī)器到機(jī)器（M2M）應(yīng)用中的工作塬理，并探討在網(wǎng)際網(wǎng)路上製作‘設(shè)備云’所要完成的主要任務(wù)。

　　你在什么云上？

　　迄今為止，我們中的大多數(shù)人都被灌輸過‘云端’和‘云端運(yùn)算’等術(shù)語。除了產(chǎn)生雨、雪和暴風(fēng)雨等自然氣候現(xiàn)象外，‘云’的真正含義是什么？對這個(gè)問題的簡單的回答是，不要太執(zhí)迷于所謂的云術(shù)語；而應(yīng)該認(rèn)識到，軟體應(yīng)用程式、連接和儲存可以存在于本地設(shè)備（如PC）或某個(gè)網(wǎng)路中的伺服器上。各種基于Web的應(yīng)用就是一些最佳例子，例如電子郵件和其它集中智慧點(diǎn)（如映射）。云端運(yùn)算的好處在于，云端通常是連網(wǎng)的，因此可以被連接擴(kuò)展網(wǎng)際網(wǎng)路的每個(gè)人所共享。擴(kuò)展網(wǎng)際網(wǎng)路這個(gè)術(shù)語意味著物體可以透過網(wǎng)際網(wǎng)路連接到物體，而不僅是人到人。機(jī)器到機(jī)器（M2M）連接可透過設(shè)備云中的擴(kuò)展網(wǎng)際網(wǎng)路來實(shí)現(xiàn)。

　　駐留數(shù)據(jù)

　　共享數(shù)據(jù)是問題的根本。然而，這些數(shù)據(jù)需要駐留在可以得到正確消化的地方。為了將設(shè)備或感測器連接到網(wǎng)際網(wǎng)路，你首先需要知道哪裡可以‘駐留’數(shù)據(jù)。大多數(shù)現(xiàn)代工具依賴于Web服務(wù)直接連接擴(kuò)展網(wǎng)際網(wǎng)路，因此你需要知道：Web服務(wù)是什么？如何使用Web服務(wù)？如何將Web服務(wù)應(yīng)用到遠(yuǎn)端設(shè)備或感測器？

　　為了設(shè)計(jì)能與云端交互的嵌入式系統(tǒng)，你需要一組功能將設(shè)備連接完整于云端的應(yīng)用程式。記住，設(shè)備可以是任何東西，從儀表或自動調(diào)溫器到發(fā)動機(jī)或機(jī)器；也可以是固定的某些東西，如用于儲存和分配的大箱子或大容器。另一方面，應(yīng)用程式可以是用于處理數(shù)據(jù)的任何系統(tǒng)。它可以是智慧手機(jī)上安裝的行動應(yīng)用程式、基于Web的儀表板類型入口程式、企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)或?qū)＜蚁到y(tǒng)。不管是哪種情況，挑戰(zhàn)在于將有關(guān)設(shè)備或資產(chǎn)的重要資訊傳送給應(yīng)用程式。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，我們首先需要定義製作這條數(shù)據(jù)傳送通道所必須的叁大功能組件。

　　製作通道

　　首先你需要如圖1所示的功能以便開始設(shè)計(jì)工作。

　　圖1：一種設(shè)備云的系統(tǒng)架構(gòu)。

　　1. 感應(yīng)和連接。這個(gè)功能具有有限的智慧，專門用于獲取資訊，包括無線電模組、簡單邏輯以及與即時(shí)需求有關(guān)的感應(yīng)技術(shù)。

　　2. 匯聚和轉(zhuǎn)換。在將數(shù)據(jù)點(diǎn)透過大型網(wǎng)路（如網(wǎng)際網(wǎng)路）發(fā)送出去之前，需要以一種有意義的方式，有效總結(jié)或匯聚這些數(shù)據(jù)點(diǎn)。這個(gè)功能的另外一個(gè)關(guān)鍵部份是，將資訊放入通用表述性語言。因此，這個(gè)功能一般包括規(guī)則框架、協(xié)議轉(zhuǎn)換和映射，一般還包括通往IP網(wǎng)路的一條通道。

　　3. 設(shè)備云。設(shè)備云是擴(kuò)展網(wǎng)際網(wǎng)路的組成部份，通常感知所有連接到遠(yuǎn)端站的設(shè)備。一般來說這是一個(gè)作為通道和數(shù)據(jù)儲存的主機(jī)系統(tǒng)。設(shè)備云也匯聚來自所有遠(yuǎn)端站點(diǎn)的資訊，其方式與匯聚和轉(zhuǎn)換功能匯合各個(gè)設(shè)備的差異資訊基本相同。

　　為了更好地理解這種環(huán)境，可以把云架構(gòu)看作是一組的服務(wù)（如圖2所示），其定義為：

　　圖2：作為一組服務(wù)的云架構(gòu)。

　　1. 基礎(chǔ)設(shè)備即服務(wù)（IaaS）。在最底層的IaaS是云端的‘基礎(chǔ)’。它包括網(wǎng)路連接、實(shí)體伺服器、防火墻、磁碟和路由器等。

　　2. 平臺即服務(wù)（PaaS）。包括了形成場景通訊鏈路和管理功能的所有軟體，同時(shí)提供頂層賴以生存的環(huán)境。

　　3. 軟體即服務(wù)（SaaS）。頂層是實(shí)際的應(yīng)用程式，可以是網(wǎng)頁、映射、分析或其它軟體，也是最終智慧處理工作實(shí)施的地方。透過這種方式，設(shè)備云可以提供使用通用語言的設(shè)備場景化表述，并幫助基于Web的應(yīng)用程式完成實(shí)際的工作。