IoT 平臺衡量標準 - Ruff破局IoT 困境的思考

4 IoT 平臺衡量標準

在討論 IoT 平臺之前，我們需要知道有哪些衡量標準來判斷一個 IoT 平臺的優(yōu)劣。下面是我提出的三個衡量標準

? 現代程序設計語言

? 面向應用的抽象

? 提供生產支持

4.1 現代程序設計語言

鑒于摩爾定律的存在，在現代軟件開發(fā)中，開發(fā)的效率比代碼執(zhí)行的效率要重要。所以，一個好的 IoT 平臺，需要有一門現代的程序設計語言。

我們不妨先看看 C/C++ 這個傳統(tǒng)的嵌入式開發(fā)語言在現代程序設計語言所需特性上的表現，如表1。

表1 C/C++在現代程序設計語言所需特性上的表現

再來看看 Ruff 選擇的 JavaScript 在這些特性上的表現，如表2。

表2 Ruff 選擇的 JavaScript 在這些特性上的表現

通過對比，不難發(fā)現，雖然 C/C++ 依然戰(zhàn)斗力十足，但作為“現代程序設計語言”，它們顯得不那么“現代”了?；蛟S你會好奇，Ruff 為什么選擇其它的“現代程序設計語言”，主要有下面幾點考量。

4.2 面向應用的抽象

什么是面向應用的抽象？對比兩段代碼，我們便不難發(fā)現，這兩段代碼完成是同樣的工作，點亮一盞燈。

先是傳統(tǒng)嵌入式風格，簡單起見，我們用了 Python 代碼做示例：

GPIO.output（11， GPIO.HIGH）

再是 Ruff 的代碼，用的是 JavaScript 語言

$（‘#led’）.turnOn（）;

我們?yōu)槭裁葱枰布橄竽?？因為我們看到整個軟件開發(fā)的趨勢就是抽象度越來越高，從匯編到 C 語言，再到Java，今天還會有各種各樣的 DSL （Domain Specific Language，領域特定語言）。早年間，編寫代碼，我們可能會質疑編譯器是否正確，手寫匯編效率會更高，但今天，我們肯定不會這么做，開發(fā)效率太低，因為有了抽象，底層的東西可以不斷優(yōu)化，越做越好。之所以抽象程度能不斷提升，還要拜摩爾定律所賜，硬件能力越來越強，一些執(zhí)行上的性能損失，我們是可以承受的。

那我們需要怎樣的抽象呢？從發(fā)展趨勢可以看出，抽象的趨勢一定是越來越接近問題領域。對于 IoT 平臺而言，一定是越來越接近于應用開發(fā)。在 IoT 平臺的嘗試中，我們看到了幾種不同的抽象。

? 無抽象

傳統(tǒng)的嵌入式開發(fā)按照這個標準，就是無抽象的，其特點是面向硬件接口編程。

GPIO.output（11， GPIO.HIGH）

? 編程接口抽象

諸如 Ruff、Tessel、Jonny-Five、Cylon.js 等一些 IoT 平臺開始提供面向應用的編程接口抽象，讓開發(fā)者無需關注底層的實現細節(jié)。

board.on（“ready”， function（） {

var led = new five.Led（13）;

led.strobe（）;

}）;

但在這里，我們不難發(fā)現，我們依然要對底層的接口有了解，否則，你便不知道，這段代碼中的13是做什么用的。

? 隔離硬件配置的抽象

Ruff 在提供面向應用的編程接口抽象基礎上，更進了一步，將硬件配置隔離出去。在 Ruff 代碼中，我們甚至看不出硬件配置是什么樣的。

$.ready（function （error） {

$（‘#led’）.turnOn（）;

}）;

Ruff 之所以要提供隔離硬件配置的抽象，主要是為了提供生產支持。

4.3 提供生產支持

大家對于新出現的 IoT 平臺，普遍有一個誤解，這些平臺只能用在原型研發(fā)上，因為它們看到的是，采用 JavaScript 的硬件要求都很高，與現在普遍的硬件開發(fā)狀況不符?，F在 JavaScript 已經可以運行在一些資源有限的系統(tǒng)上，比如 MCU，Ruff 就有自己的 MCU 版本，支持了幾款不同的 MCU。

Ruff 所做的事情更進了一步，它將硬件配置與應用本身分離開來，這樣的做法帶來一些好處是

? 應用開發(fā)者無需關注硬件如何配置，可以將更多的將注意力放在應用邏輯本身

? 硬件具體的配置方式可以在具體的部署時決定

一旦硬件配置可以在部署時決定，便出現了另外一種可能，也就是，同一個應用可以運行在不同的硬件上，也就是跨硬件應用就出現了，這也就讓前面提及的“重復造輪子”的情況得到一定程度的緩解。

伴隨跨硬件應用的出現，還會有一個額外的作用：測試。以往硬件測試一定要在硬件上完成，因為前面提及的種種原因，硬件測試往往要部署一個包括系統(tǒng)在內的應用，所以，效率是極低的。而我們知道，應用開發(fā)中，大量的測試實際上是應用邏輯的測試，屬于軟件測試的部分，理論上是可以在開發(fā)機上完成的。因為有了硬件隔離，Ruff 就提供了在開發(fā)機上做軟件測試的能力，開發(fā)的效率由此得以提升。

下面是一個 Ruff 測試代碼的例子，可以在開發(fā)機上運行：

var runner = require（‘ruff-app-runner’）;

var verify = require（‘ruff-mock’）.verify;

exports［‘test should call turn on while application is ready’］ = function（） {

runner.run（appPath， function（） {

verify（$（‘#led’））.turnOn（）;

}）;

};

require（‘test’）.run（exports）;