目前的互联网技术构架主流是大前端与后端两个世界
简单来说,目前的互联网技术构架主流是大前端与后端两个世界:大前端包括 Web 的 JavaScript 技术、Android 和 iOS 技术,着眼于解决用户交互;后端包括数据库、服务构架、运维等,着眼于解决存储、业务逻辑、安全与效率等。当然,现在前后端技术争相更新,比如业务逻辑前置化、微服务构架、JavaScript 全栈化等新的解决方案也开始模糊前后端的差异。而物联网设备端的引入,着实让这些技术有点难以归类,从业务性质上物联网是另外一种前端或是前端的延伸,比如共享单车应用中,自行车端的应用显然是跟人交互的另一个业务场景,也在为后端源源不断地提供着数据,但是自行车又不像网页或者 App 完全是在解决可视化 UI 的事情。而且,现在的设备端开发技术跟前端技术太不像了,由于目前设备端的开发技术都还偏底层,一般来说计算资源如处理能力、本地存储都非常有限,反而像后端一样要考虑资源效率。
那么,我们只好为物联网单独命名一个端,不如我们暂时就叫它设备端。
设备端是物联网领域最五花八门并且正在发展中的地方。其他领域,后端或者前端,经过十几年的发展,已经出现每个细节的主流技术,基本没有碎片化的情况,但是在设备端,开发技术的碎片化是应用发展还不到位的充分表现。举例讲,选用不同的芯片,就要用不同的操作系统,不同的 C 库封装,各家 IDE 也不尽相同,编译工具链更是从芯片原厂给出。开发起来呢,寄存器、内存分配、硬件中断都要深入进去。这就是传统嵌入式开发的现状,也是物联网设备端开发的现状。 到目前为止,真正生产环境中用到的语言就是 C/C++,极个别会在设备端用到 Python,基本没有其他语言。操作系统超过50种,主流的也有10种以上,其中嵌入式 Linux 份额并不大,各种实时操作系统各具特色,各有一片天地。 简单总结一下相对于物联网开发,传统嵌入式开发的方式主要有以下几个问题: 需要考虑中断、寄存器、内存分配等过于底层的工作; 编译、烧写、观察、借助调试设备进行调试的开发生命周期; 不同 SoC 和系统的差异过大; 缺乏代码复用与开源的习惯; 开发者在开发环境和固件编译上花费的时间过多。 所以我们看到设备端的开发是基于芯片选型完成的。当设备端产品面临一个需求时,现有的流程是判断产品的各项技术参数,从而确定一个芯片,进而使用这个芯片的一整套开发技术。这也是早期嵌入式场景使用的芯片自生技术特性所决定:计算资源(CPU 主频、存储)、外围接口、使用温度、通讯协议等核心参数的不同导致芯片碎片化,芯片碎片化导致嵌入式开发碎片化。 目前这个领域的大趋势是:物联网芯片有望走向趋同,物联网开发环境与技术有望趋同。