物联网系统设计方案——RESTful

合集下载

物联网设计方案

物联网设计方案物联网（Internet of Things，简称IoT）是指以物体为节点，利用互联网进行信息交换和互连的一种网络技术。

物联网将传感器、嵌入式系统、网络通信等技术应用于实际物体中，使其具备智能化、自动化和互联网连接的能力。

一、硬件设计方案1. 选择合适的硬件平台：考虑到物联网中设备数量庞大且分布广泛，应选择成本低廉、功耗低、通信能力强大的硬件平台，如Arduino、Raspberry Pi等。

2. 集成传感器及控制模块：根据实际需求选择合适的传感器模块，如温度、湿度、光照、加速度等模块，并根据需要添加控制模块，如继电器、电机驱动器等，以满足对物体的感知和控制。

3. 选择合适的通信模块：根据物体的位置和通信要求选择适合的通信模块，如Wi-Fi、蓝牙、Zigbee、LoRa等，以实现物体间的互联互通和与云平台的连接。

二、软件设计方案1. 设计底层驱动程序：根据硬件平台的不同，编写对应的底层驱动程序，实现对传感器和控制模块的读取和控制。

2. 设计通信协议：根据通信模块的特点，设计相应的通信协议，实现物体间的数据传输和云平台的连接，如采用MQTT、CoAP等协议。

3. 设计数据存储和处理方案：设计适合的数据存储和处理方案，将从传感器获取的数据进行存储和分析，实现对数据的处理和决策。

三、云平台设计方案1. 选择合适的云服务提供商：根据实际需求选择合适的云服务提供商，如亚马逊AWS、微软Azure、阿里云等，以提供物联网数据的存储、处理和管理功能。

2. 设计数据传输和处理方案：根据通信协议设计相应的数据传输和处理方案，实现物体与云平台间的数据传输和处理。

3. 设计数据分析与决策方案：根据实际需求设计相应的数据分析和决策方案，利用云平台提供的分析工具和算法对物联网数据进行分析和决策。

总结：物联网设计方案包括硬件设计方案、软件设计方案和云平台设计方案。

通过合理选择硬件平台、集成传感器和通信模块，编写底层驱动程序和通信协议，设计数据存储和处理方案，选择合适的云服务提供商，设计数据传输和处理方案以及数据分析和决策方案，可以实现物体间的互联互通和与云平台的连接，实现物联网的设计。

restful协议

restful协议REST（Representational State Transfer，表示状态转移）是一种设计风格，用于构建分布式网络系统中的Web服务。

它基于HTTP协议，通过使用标准的HTTP方法（GET、POST、PUT、DELETE等）和URL来实现资源的CRUD操作（创建、读取、更新、删除）。

RESTful协议是一种符合REST原则的设计规范，下面将详细介绍一下。

首先，RESTful协议强调资源的抽象。

每个资源在系统中都是唯一的，并通过URL进行标识。

通过URL，可以使用HTTP方法对资源进行操作。

例如，对于一个用户资源，可以使用URL `/users`（表示用户）进行创建、读取、更新和删除操作。

其次，RESTful协议提供了一组统一的HTTP方法来操作资源。

最常用的HTTP方法有GET、POST、PUT和DELETE。

GET用于读取资源的数据，POST用于创建新的资源，PUT用于更新已存在的资源，DELETE用于删除资源。

通过使用这些HTTP方法，客户端和服务器之间的通信变得一致和可预测。

此外，RESTful协议使用HTTP状态码来表示请求的处理结果。

HTTP状态码是一种三位数的代码，它表示服务器处理请求后的状态。

常见的状态码有200（成功）、201（已创建）、400（错误的请求）、401（未授权）、404（未找到）和500（服务器内部错误）等。

通过查看状态码，客户端可以了解到请求的处理结果，并根据需要采取相应的操作。

另外，RESTful协议强调资源的自描述性。

资源的表示可以使用各种格式，比如常见的JSON（JavaScript Object Notation）和XML（eXtensible Markup Language）。

客户端可以指定自己希望的表示格式，而服务器可以根据客户端的需求动态生成相应的表示。

这种自描述性的设计能够提高系统的灵活性和可扩展性。

最后，RESTful协议支持无状态的通信。

restfull风格的说法

Restful风格什么是Restful风格？Restful（Representational State Transfer）是一种软件架构风格，用于构建可扩展的网络应用程序和服务。

它是一种基于HTTP协议的设计思想，通过使用统一的接口和状态转移来实现系统的组件之间的通信和交互。

Restful风格的特点1.无状态性(Stateless)：每个请求都是独立的，服务器不会保存客户端的上下文，每个请求都必须包含所有必要的信息。

2.资源导向(Resource-oriented)：Restful架构将服务器上的各种实体和资源视为网络上的唯一URL，客户端通过URL访问资源。

3.统一接口(Uniform Interface)：Restful架构的核心思想是使用统一的接口进行通信，具体包括使用HTTP提供的标准方法（GET、POST、PUT、DELETE等）对资源进行操作。

4.可缓存性(Caching)：Restful架构支持缓存机制，客户端可以通过使用缓存提高性能和降低网络延迟。

5.客户端-服务器分离(Client-server separation)：Restful架构将客户端和服务器分为独立的组件，它们可以独立演化和修改，并通过统一接口进行通信。

6.按需编码(Code on demand)：Restful架构支持在需要的时候向客户端传送可执行代码，例如在浏览器中运行JavaScript脚本。

Restful架构的优点•可扩展性(Scalability)：Restful架构允许系统的各个组件独立演化和扩展，这使得系统更容易处理大量的并发请求。

•可测试性(Testability)：Restful架构将每个请求都视为独立的，这使得系统的功能和性能可以更容易地进行测试和评估。

•可重用性(Reusability)：Restful架构通过将功能作为资源暴露给客户端，允许不同的客户端使用相同的功能，从而提高了系统的可重用性。

基于REST架构的物联网设备插件机制设计

基于REST架构的物联网设备插件机制设计朱赫;苏维均;王鑫【摘要】To solve the problem that the underlying equipment of the IoT gateway is limited by the communication protocol, which makes the interface underlying equipment of the gateway limited and can't switch arbitrarily in various networking scenarios.A plug-in mechanism based on REST architecture gateway was proposed to improve the flexibility and scalability.The mechanism was independent of the internal functions of the gateway, which realized the basic functions of the gateway to collect the transmission data and the equipment resource management to achieve the purpose of the equipment expansion of the access gateway, and the resource management of the device was realized through the combination of URI and protocol verb.In this research, the plugin-in mechanism was combined with a common IoT gateway architecture developed by Intel Corporation and was integrated into the architecture to carry out a verification test.The test results achieve the desired purpose.%为解决物联网网关底层设备受限于通讯协议, 导致网关底层设备接口有限, 不能在各种物联网场景任意切换的问题, 提出一种基于REST架构的物联网设备插件机制, 提高物联网网关的灵活性和可扩展性.相对独立于网关内部功能, 可单独实现网关采集传输数据、设备资源管理的基本功能, 达到接入网关设备扩展的目的, 通过统一资源标识符URI和协议动词组合的方式实现对设备的资源管理.此研究结合英特尔公司开发的通用物联网网关架构, 将插件机制融入其中进行验证测试, 测试结果达到了预期目的.【期刊名称】《计算机工程与设计》【年(卷),期】2019(040)001【总页数】6页(P14-19)【关键词】REST架构;统一资源标识符URI;物联网网关;设备管理;插件机制【作者】朱赫;苏维均;王鑫【作者单位】北京工商大学计算机与信息工程学院,北京 100038;北京工商大学计算机与信息工程学院,北京 100038;英特尔中国有限公司,北京 100013【正文语种】中文【中图分类】TP30 引言伴随着物联网(IoT)[1]的浪潮，各种物联网产品接踵而至，在各种场景得到应用。

物联网中台设计方案

物联网中台设计方案一、背景随着物联网技术的不断发展，各行业都在积极探索物联网的应用场景，物联网已经成为推动数字化转型的重要手段。

然而，由于物联网涉及到的设备、协议、数据格式等方面的差异性较大，导致物联网应用的开发和管理变得十分复杂。

为了解决这个问题，物联网中台应运而生。

物联网中台是一种将物联网设备、应用、数据等资源进行统一管理的平台，通过对物联网设备的接入、协议转换、数据存储、数据分析等功能的集成，为企业提供了快速构建物联网应用的能力。

二、物联网中台设计方案1. 设计目标本物联网中台设计方案的目标是：（1）支持多种物联网协议的接入，包括MQTT、CoAP、HTTP等。

（2）支持多种物联网设备的接入，包括传感器、智能设备等。

（3）支持数据的实时采集、存储和管理。

（4）支持数据的分析和挖掘，为企业提供数据决策支持。

（5）提供灵活的应用接口，支持多种应用场景的开发。

2. 设计架构本物联网中台采用微服务架构，将各个功能模块拆分为独立的服务，利用容器技术进行部署和管理。

整个物联网中台由以下几个模块组成：（1）设备接入模块：负责接收物联网设备的数据，并进行协议转换和数据解析。

（2）数据存储模块：负责数据的实时存储和管理，支持多种数据库的存储。

（3）数据分析模块：负责对数据进行分析和挖掘，并生成数据报告和决策支持。

（4）应用接口模块：提供灵活的应用接口，支持多种应用场景的开发。

（5）安全认证模块：负责对设备和用户进行身份认证和授权，保证系统的安全性。

3. 设计方案（1）设备接入模块设备接入模块是物联网中台的核心模块，负责接收物联网设备的数据，并进行协议转换和数据解析。

在此模块中，我们采用了开源的MQTT Broker实现，通过MQTT协议接收设备上传的数据，并进行转换和解析。

同时，我们还支持CoAP、HTTP等多种协议的接入，以满足不同设备的接入需求。

（2）数据存储模块数据存储模块负责数据的实时存储和管理，支持多种数据库的存储。

RESTfulAPI设计接口规范

RESTfulAPI设计接口规范RESTful API（Representational State Transfer）是一种设计和开发网络应用程序的架构风格，使用标准的HTTP协议进行通信。

它可以使不同的系统之间实现互操作性，使得不同的客户端应用可以通过统一的接口访问和使用服务器上的资源。

为了设计一个符合RESTful API规范的接口，以下是一些关键的规范和准则。

1.使用名词表示资源：RESTful API的核心思想是以资源为中心，因此在接口设计中应该使用名词来表示资源。

例如，一个用户实体可以表示为/users，一个订单实体可以表示为/orders。

2.使用HTTP方法表示操作：HTTP协议定义了一系列的请求方法，例如GET、POST、PUT、DELETE等，这些方法对应了不同的操作类型。

在RESTful API中，应该使用适当的HTTP方法来表示对资源的操作。

例如，使用GET方法来获取资源的详细信息，使用POST方法来创建新的资源，使用PUT方法来更新已有的资源，使用DELETE方法来删除资源。

3.使用URI标识资源：URI（Uniform Resource Identifier）是用来唯一标识资源的字符串。

在RESTful API中，URI应该用来表示资源的位置。

例如，/users表示所有用户的集合资源，/users/{id}表示特定用户的详细信息。

4.使用HTTP状态码表示结果：HTTP状态码是服务器对请求处理结果的简要说明。

在RESTful API中，应该使用适当的HTTP状态码来表示操作结果。

例如，使用200状态码表示成功的GET请求，使用201状态码表示成功的POST请求，使用404状态码表示资源未找到。

5.使用HTTP头部传递参数：RESTful API可以使用HTTP头部来传递额外的参数。

例如，使用Accept头部来指示客户端接受的响应格式，使用Authorization头部来进行身份验证。

restful 标准

restful 标准
RESTful是一种软件架构风格，它的全称是Representational State Transfer，即表现层状态转移。

它提供了一组设计原则和约束条件，用于创建可伸缩的Web服务。

RESTful标准的核心原则包括：
1.资源：RESTful将Web应用程序的资源抽象为一组URI，这些URI
可以用于访问Web应用程序的资源。

2.操作：RESTful使用HTTP方法（GET、POST、PUT、DELETE等）
来表示对资源的不同操作。

3.表现层：RESTful允许使用多种数据格式，如JSON和XML，来表
示资源的状态。

为了实现RESTful架构，需要遵循以下原则：
1.使用统一的接口：RESTful架构要求所有组件都通过统一的接口进行
通信，以实现互操作性。

2.关注资源：RESTful将资源作为核心概念，强调资源的标识和获取。

3.使用HTTP协议：RESTful使用HTTP协议作为其通信协议，可以充
分利用HTTP协议的优点。

4.客户端-服务器架构：RESTful采用客户端-服务器架构，将客户端和
服务器的角色明确区分开来。

5.无状态通信：RESTful要求通信中不包含任何关于客户端状态的信息，
从而简化了服务器端的设计。

6.层次化架构：RESTful允许使用层次化架构，可以将复杂的系统划分
为多个较小的、独立的组件。

7.可缓存：RESTful支持使用缓存来减少不必要的请求和响应，从而提
高性能和响应时间。

总的来说，RESTful是一种轻量级的通信协议，它提供了一种简单、一致的方法来构建可伸缩的Web应用程序。

物联网云平台对外数据接口

物联网云平台对外数据接口物联网云平台对外数据接口在物联网系统中具有重要作用。

本文将简要介绍物联网云平台对外数据接口的重要性和背景信息。

物联网云平台对外数据接口物联网云平台对外数据接口在物联网系统中具有重要作用。

本文将简要介绍物联网云平台对外数据接口的重要性和背景信息。

物联网云平台对外数据接口物联网云平台提供各种数据接口，以便与外部系统进行数据交互。

以下是主要的接口类型：物联网云平台提供各种数据接口，以便与外部系统进行数据交互。

以下是主要的接口类型：RESTful API：基于HTTP协议的一种接口类型，通过不同的HTTP方法（如GET、POST、PUT、DELETE）来实现对云平台的操作和数据访问。

WebSocket：一种全双工通信协议，可实现实时数据推送。

通过WebSocket接口，外部系统可以与物联网云平台建立持久的双向通信通道，以获得实时的设备状态和数据更新。

MQTT：一种轻量级的消息传输协议，适用于低带宽和不稳定网络环境。

通过MQTT接口，外部系统可以与物联网云平台进行高效的发布和订阅操作，实现设备状态的实时同步。

CoAP：一种专为物联网设备设计的应用层协议，可在低能耗的网络环境下进行通信。

通过CoAP接口，外部系统可以与物联网云平台进行资源的发现和访问，以实现设备的远程管理和控制。

5.其他类型的接口：除了上述常见的接口类型，物联网云平台还可以根据具体需求提供定制化的接口，以满足不同应用场景的需求。

这些接口类型可以根据实际情况进行选择和使用，以便实现物联网云平台与外部系统之间的数据交互和集成。

物联网云平台的对外数据接口主要包括以下功能：数据获取：提供接口以获取物联网云平台中的数据。

用户可以通过接口获取设备传感器数据、设备状态信息、设备日志等数据，以便进行进一步的分析和处理。

数据推送：物联网云平台支持将数据推送给外部系统。

用户可以通过接口将物联网设备产生的数据实时推送给其他系统，例如展示在企业的监控平台上或者传递给其他相关业务系统。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

关于物联网物联网（Internet of Things，缩写IOT）是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。

物联网一般为无线网，由于每个人周围的设备可以达到一千至五千个，所以物联网可能要包含500万亿至一千万亿个物体，在物联网上，每个人都可以应用电子标签将真实的物体上网联结，在物联网上都可以查找出它们的具体位置。

通过物联网可以用中心计算机对机器、设备、人员进行集中管理、控制，也可以对家庭设备、汽车进行遥控，以及搜寻位置、防止物品被盗等各种应用。

简单的来说Internet是一个由计算机组成的网络，那么物联网就是一个由物体(Things)组成的网络，只不过其依赖于Internet，是Internet的一部分。

最小物联网系统这个也就是我们要讨论的主题了，我们要做的最小物联网系统其实也就相当于是一个平台。

我们可以上传我们各种物体的信息，同时给予这些物体一些属性，我们也可以通过网络来控制这些物体，而他们之间也可以相互控制。

因此，我们需要给他们提供一个网络，这就是RESTful的由来。

所以我们也稍微了解一下RESTful吧。

RESTfulREST 从资源的角度来观察整个网络，分布在各处的资源由URI确定，而客户端的应用通过URI来获取资源的表征。

获得这些表征致使这些应用程序转变了其状态。

随着不断获取资源的表征，客户端应用不断地在转变着其状态，所谓表征状态转移（Representational State Transfer）。

我们的世界是由资源来组成的，一个物体也就相当于是一个资源，以这种方式来构建我们的物联网系统，在目前来说是再好不过的一个方案了。

REST架构就是希望能够统一这一类的Hypermedia Controls, 赋予他们标准的, 高度可扩展的标准语义及表现形式, 使得甚至无人工干预的机器与机器间的通用交互协议边的可能.这个也就是我们的目的了，物联网最后的核心就是使物体与物体之间的交互成为可能。

那么，这里也就解释了为什么我们要用RESTful来做这个最小系统的原因了。

最小系统中的RESTful例如，一个简单的例子，列举所有物体状态，GET http://localhost/athome呈现某一特定状态，GET http://localhost/athome/1/剩下的部分这里就不多说了，多说无益，可以自己谷歌去。

接着我们要讨论的就是系统框架系统框架为什么是Raspberry PIRaspberry Pi在这里只是充当了数据的发送和接收，虽然我们可以直接将Raspberry PI作为控制的对象，但是将这个从中剥离来讲清楚系统的结构会更加简单。

从而，可以让我们把核心注意力聚焦在要解决的问题上，也就是数据传送，每个部分都可以简单地从系统剥离出来，用另外的事物来替换。

为什么是Arduino这个问题的答案和上面是一样的，只是因为有些搞物联网是从软件过来的，对于他们来说去理解端口的难道可能有点大。

所以，我们在简化系统设计的同时，也把系统的代码简化了。

因为Arduino足够的简单，我们可以关心问题的本质，而不是如何去编程。

为什么是Ajax至于什么是Ajax，AJAX即“Asynchronous JavaScript and XML”（异步的JavaScript与XML技术），指的是一套综合了多项技术的浏览器端网页开发技术。

这里的目的只是在于演示如何运用这些数据，使它具有他应有的价值，而不在于技术本身。

当然ajax不是必需的，如果你需要的只是用来控制这个灯。

为什么是Laravel只是因为个人喜爱，你也可以用Ruby On Rails来搭建这样一个功能，或者是Java。

只不过PHP在我的服务器上运行得挺不错的，而且我又不需要重新去写配置那些配置。

同时Laravel可以简单的开发我们所需要的功能，换句话说他是PHP世界的Ruby On Rails。

这里不会再重述之前的问题，这里只是将需要的步骤一个个写下来，然后丢到这里好好说一下。

至于RESTful是什么，前面已经介绍了，就不再重复了。

那么下面，我们就用Laravel 来搭建一个平台给物联网用的。

安装Laravel这个就比较简单了，不过在那之前你要有git以及安装了php环境，这个在linux上面比较好实现，可以用Raspberry PI或者是你的电脑来做这个，不一定用用上你的服务器。

git clone https:///laravel/laravel‎先clone这个git，如果你没有安装好PHP，请安装好，and go on。

cd laravellaravel用到了php的包管理工具composer，于是我们还需要用到composer，与Laravel相比也算是一个优雅的工具。

curl -sS https:///installer | php这里推荐的是linux系统，如果你是*nix都是可以的(ps:mac os x属于unix分支），除了windows，所以如果是windows，请直接下载Composer-Setup然后让我们安装所需要的那些包php composer.phar install当然这里用的是比较通用的，如果你是*nix，有支持可以直接composer install配置MySQL这里并不会列举MySQL的安装方法，如果你是openSUSE，可以zypper install mysql这个也可以，不过最近我尽量到迁移到MariaDB了。

zypper install mariadb当然，最简单的方法是直接上官网。

这里说的是修改database.phpapp/config/database.php要修改的就是这个'mysql' => array('driver' => 'mysql','host' => 'localhost','database' => 'iot','username' => 'root','password' => '940217','charset' => 'utf8','collation' => 'utf8_unicode_ci','prefix' => '',),如果你已经有phpmyadmin，似乎对你来说已经很简单了，如果没有的话，就直接用mysql -uroot -p来创建一个新CREATE DATABASE IF NOT EXISTS bbs default charset utf8 COLLATE utf8_general_ci;数据库的目的在于存储数据等等的闲话这里就不多说了，创建一个RESTful的目的在于产生下面的JSON格式数据，以便于我们在Android、Java、Python、jQuery等语言框架或者平台上可以调用，最主要的是可以直接用Ajax来产生更炫目的效果。

{id: 1,temperature: 14,sensors1: 12,sensors2: 12,led1: 0}数据库迁移这个名字是源自于Ruby On Rails在那时候的印象，不直接使用MySQL的目的在于让我们可以专注于过程。

创建表表的概念，类似于在Excel中的表，如果你真实不懂数据库。

让我们创建一个athomes 的表，为什么是athomes，因为以前在写android程序的时候就叫的是athome，忽略掉这些将要的因素吧。

php artisan migrate:make create_athomes_table打开app/database/create_athomes_table.php这里的是由日期和某些东西组成的，修改生成的代码为下面。

increments('id');$table->float('temperature');$table->float('sensors1');$table->float('sensors2');$table->boolean('led1');$table->timestamps();});}public function down(){Schema::drop('athomes');}}意思大致就是id是自加的，也就是我们在localhost/athome/{id}，当我们创建一个新的数据的时候，会自动加上去，最后一个timestamps批的是时间，会包含创建时间和修改时间。

剩下的temperature,sensors1,sensors2是小数，以及只有真和假的led1。

数据库迁移我们只是写了我们需要的数据的格式而并没有丢到数据库里，php artisan migrate这个就是我们执行迁移的命令，如果你用phpmyadmin可以直接打开查看，没有的话，可以。

mysql -uroot -puse iot;select * from athomes;就可以看到我们写的东西，那么接下来就是创建RESTful 服务了创建RESTful用下面的代码实现我们称之为Athomes控制器的创建php artisan controller:make AthomesController就会在app/controllers下面生成下面的代码Laravel Resources上面的代码过于沉重，请让我用Ctrl+C来带来点知识吧。