如何為云計算加快開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)應用程序？

作者：翻譯：滕曉龍 2015-12-14 16:18:03

云計算 Heckler為自己位于圣路易斯的房子開發(fā)了一個基本框架，同樣的原理也可被應用于可在云計算中快捷部署的多種物聯(lián)網(wǎng)應用中。

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在JavaOne大會上，Pivotal的***技術專家Mark Heckler介紹了一些快速在云計算中開發(fā)新的物聯(lián)網(wǎng)(IoT)應用程序的***實踐。他的做法讓我們更容易地嘗試不同的用例，一旦其商業(yè)價值得到證實，我們就可以具體實施。

作為一個例子，Heckler解釋了如何為一個可再生能源監(jiān)控和控制應用開發(fā)基本框架。他為他位于圣路易斯的房子開發(fā)了一個基本框架，但是同樣的原理也可被應用于可在云計算中快捷部署的多種物聯(lián)網(wǎng)應用中。

其關鍵在于創(chuàng)建一個軟件開發(fā)工具鏈，這個工具鏈可以盡可能地為物聯(lián)網(wǎng)設施和云計算后端實現(xiàn)代碼生成自動化。Spring Boot 將有助于引入各種各樣的服務以供通信、監(jiān)控、數(shù)據(jù)庫以及應用程序邏輯等應用使用。這個初始模板可被傳輸至Cloud Foundry以便于為在云計算運行的不同服務器平臺自動生成代碼。

確保物聯(lián)網(wǎng)物理端的簡單化

雖然物聯(lián)網(wǎng)的物理端在開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)應用程序中只占據(jù)了二成，但它卻是非常重要的。工程師和架構師需要密切關注后端物聯(lián)網(wǎng)軟件，Heckler說。這恰恰正是其大部分價值的來源之處。

在物理端，Heckler建議其物理基礎設施應當是易于快速配置的。一個最小的物理和邏輯組件都應支持良好的可靠性、溝通方案和標準。例如，Heckler的能源監(jiān)控應用使用了一個包括Arduino板、Raspberry Pi網(wǎng)關以及供通信使用的無線網(wǎng)絡連接和WebSockets協(xié)議在內的物理基礎設施。

Heckler表示，為設備思考如何提供足夠的性能而不是***的性能將是非常重要的，這是因為更高的性能表現(xiàn)往往需要更強的處理能力和提高端點的復雜性。這一策略意味著大部分的繁重處理任務都需要在云計算中完成。Heckler說，Arduino平臺是用于驗證概念設計的一個不錯選擇，但是它缺乏低成本的通信能力。他推薦使用Raspberry Pi作為節(jié)點，因為它支持Linux和Java，而且它還具有較好的低成本通信方案。

關注標準

Heckler說，你應當盡可能地基于現(xiàn)有支持標準的基礎設施和工具來開發(fā)云計算物聯(lián)網(wǎng)應用程序。Heckler展示了他是如何能夠通過使用Cloud Foundry來快速地開發(fā)出一個云計算應用程序環(huán)境，從而在基于云計算的門戶網(wǎng)站、節(jié)點和獨立物聯(lián)網(wǎng)設備之間確保交互通信都可通過REST和 WebSockets實現(xiàn)。

Heckler使用這種方法在很短時間內就完成了他的可再生能源監(jiān)控和控制系統(tǒng)的開發(fā)工作。這一應用的輸入包括多種不同的傳感器，而其控制輸出涉及冷卻、加熱和通風等。

盡可能多的配置

由使用一組強大的軟件工具入手，多嘗試一些不同的方法，將更易于開發(fā)和重新部署一個應用程序架構，這樣你就可以找出一個***方案，Heckler說。他曾在Cloud Foundry平臺上嘗試過GlassFish、WebLogic和WildFly 服務器。Heckler說，與手工自定義改寫代碼來實現(xiàn)現(xiàn)有應用程序的跨平臺移植相比，以這些服務器為目標使用現(xiàn)有工具來編程生成代碼是一個更好的方法。

將CloudFoundry作為后端將更易于使用相同的方法來實現(xiàn)在本地、內部部署或者云計算環(huán)境中的處理和部署。這將有助于減少在開發(fā)概念設計驗證階段以及之后遷移至以生產(chǎn)為目的的***環(huán)境階段的工作量。

另一個很好的做法就是使用Spring Boot來提供自動配置和外部綁定功能，從而更易于生成Cloud Foundry初始代碼。這也更有助于選擇組件來快速集成應用程序，可部署應用程序以便于在不同目標環(huán)境中運行。從本質上來說，Spring Boot 可有助于設置被傳送至Cloud Foundry的核心框架，它可為GlassFish、WebLogic 或 WildFly服務器生成代碼。這使得開發(fā)人員能夠把更多的時間和精力關注于針對物聯(lián)網(wǎng)用例應用程序背后的邏輯開發(fā)中。

選擇合適的組件

Heckler還推薦使用Spring Boot Actuator，它可在Spring Boot配置過程中從價格成本角度提供監(jiān)控和管理應用程序的功能。這將有助于檢查環(huán)境、查看類路徑和內存使用情況，這些功能在開發(fā)和測試階段都是非常有用的。

超文本應用程序語言可以幫助我們探索和解決與應用程序相關的API。同樣重要的是，囊括一個數(shù)據(jù)庫，或者將數(shù)據(jù)存儲在應用程序中，以便于在發(fā)生網(wǎng)絡中斷事件時應用程序仍能夠掌控數(shù)據(jù)。

一旦這些Spring Boot 單元被選中，那么開發(fā)人員就能夠使用Spring Boot代碼生成工具快速地生成一個全功能(雖然可能用處也不大)的應用程序。這個應用程序可被快速導入一個Java集成開發(fā)環(huán)境中，以便于進一步實現(xiàn)針對某一用例的定制化。那么，***的結果就可以很容易地推送至一個開放工具以生成一個Gradle 或 Maven 項目。

棄用REST，使用WebSockets

REST 和 JSON非常適用于開發(fā)網(wǎng)絡應用程序，但是它們?yōu)槲锫?lián)網(wǎng)應用程序帶來了相當可觀的開銷。REST消息有時候會增加數(shù)百字節(jié)的頭信息，而物聯(lián)網(wǎng)應用程序本身通常只會發(fā)送與測量或控制消息相關的幾個字節(jié)的信息。Heckler 建議使用WebSockets來代替前者。其開銷要小得多，此外在必要時可實現(xiàn)雙工通信。

你還需要開發(fā)一個WebSocket類來處理數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以通過擴展WebSocket處理程序來完成。Heckler說，他仍然有一個可通過REST來訪問云計算系統(tǒng)的參數(shù)，但是他說，“使用它的代價如此高昂，所以我不會使用它。”

基于Spring Boot的基本框架、Cloud Foundry和一個開發(fā)工具將有助于在較短時間內針對物聯(lián)網(wǎng)設備完成一個云計算應用程序的開發(fā)工作。Heckler表示，他已經(jīng)把同樣的一個框架重新用于各種與企業(yè)應用相關的應用中。他建議企業(yè)重點關注使用現(xiàn)有工具來為物聯(lián)網(wǎng)應用程序開發(fā)基本的邏輯功能。而最終識別出能夠推動物聯(lián)網(wǎng)應用發(fā)展的用例將是一項***挑戰(zhàn)性的任務。從組件入手將更易于最初的業(yè)務識別，之后就可以使用合適的架構對其進行優(yōu)化。

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