物聯網時代的35款開源工具

物聯網時代的35款開源工具    refer:http://os.51cto.com/art/201409/451092.htm

       開源物聯網正在迅猛發展。本文介紹的這些軟硬體項目可以協助公司企業和DIY愛好者體驗與互連網串連的裝置。

       要是近些年來你以任何一種方式參與過IT行業，恐怕就聽過“物聯網”（即IoT）這個術語。據知名調研機構Gartner聲稱，IoT正處於技術成熟度等級曲線（hype cycle）的頂峰，這意味著許多人因此而興奮不已，但還沒有出現太大的實質性進展。2009年，串連到互連網的裝置數量不到10億個，但Gartner預測，到2020年安裝的物聯網裝置數量將多達260億個，這將為生產商和服務提供者創造3000億美元的收入，並且給全球經濟帶來1.9萬億美元的影響。

簡而言之，物聯網就是使用智慧型裝置，收集資料，然後這些資料通過互連網傳輸到其他裝置。它與機器對機器（M2M）技術密切相關。雖然“物聯網”問世已有一段時日，但這個概念卻由Kevin Ashton在1999年首次使用，那時他是寶潔公司的一名員工。

        自此以後，物聯網概念迅速廣泛傳播開來。ARM開展的一項調查發現，75%以上的企業已經在以某種方式使用物聯網，或者在探究如何使用物聯網。96%的調查對象預計會在2016年之前使用物聯網。

之所以大家對物聯網抱有濃厚的興趣，一方面在於它大有潛力。Ashton在2006年的一篇文章中解釋：“如果我們擁有無所不知的電腦――使用它們收集的資料，又不需要我們人類的任何協助，我們就能夠跟蹤和統計一切裝置，大大減少浪費、損耗和成本。我們知道裝置何時需要更換、維護或召回，它們是全新還是越來越破舊。”他最後得出結論：“物聯網有潛力改變這個世界，就像互連網那樣。也許它的影響力還要大。”

       物聯網技術和標準方面的早期工作基本上出現在開源社區裡面。我們將介紹一些比較值得關注的、目前在積極開發的開源物聯網項目。雖然我們所列的開源項目通常側重於軟體，但也介紹了一大批開源硬體，業餘愛好者能夠低價買到其中好多硬體。

        與往常一樣，要是你覺得另外哪些項目應該榜上有名，歡迎留言交流。

                                                                                     開發工具篇

1. Arduino

Arduino既是面向互動式電子產品的硬體規範，又是一套軟體，含有整合式開發環境（IDE）和Arduino程式設計語言。官方網站解釋，Arduino“是一款工具，用來製造比普通台式機更加能感知和控制物理世界的電腦。”背後的這家組織提供了許多供出售的板卡、入門套件、機器人及相關產品，另外許多機構已使用Arduino來製造自己的物聯網相關軟硬體產品。

相關網站：http://www.arduino.cc/

2. Eclipse IoT Project

Eclipse正在贊助物聯網方面的幾個不同項目。它們包括應用程式框架和服務；使用開源技術實現的物聯網協議，包括MQTT CoAP、OMA-DM和OMA LWM2M；處理Lua的工具，Eclipse在大力宣傳Lua，聲稱這是一種理想的物聯網程式設計語言。Eclipse相關的項目包括Mihini、Koneki和Paho。官方網站上還有用於試用工具的沙箱環境和線上示範。

相關網站：http://iot.eclipse.org/

3. Kinoma

Kinoma軟體平台歸Marvell所有，它包括三個不同的開源項目。Kimona Create是一個DIY構造工具箱，可用於製作電子裝置的原型。Kimona Studio是開發環境，可與Create和Kinoma Platform Runtime協同運行。Kimona Connect則是一款免費的iOS和安卓應用程式，將智能手機和平板電腦與物聯網裝置互聯起來。

相關網站：http://www.marvell.com/kinoma/

4. M2MLabs Mainspring

Mainspring是為了開發遠程監控、車隊管理和智能網格等應用軟體而設計的，它是一種開源架構，用於開發M2M應用軟體。其功能包括：靈活的裝置建模、裝置配置、裝置與應用軟體之間的通訊、資料的驗證和正常化、資料的長期儲存以及資料檢索功能。它基於Java和Apache Cassandra NoSQL資料庫。

相關網站：http://www.m2mlabs.com/framework

5. Node-RED

Node-RED立足於Node.js，自稱是“用於串連物聯網的視覺化檢視”。它讓開發人員可以使用一種基於瀏覽器的流程編輯器，串連諸多裝置、服務和API（應用編程介面）。它可以在Raspberry Pi上面運行，60000多個模板可用來擴充其功能。

相關網站：http://nodered.org/

                                                                                         硬體篇

6. Arduino Yún

這個微控制器將基於Arduino的板卡具有的易用性與Linux結合起來。它有兩個處理器：ATmega32u4（支援Arduino）和Atheros AR9331（運行Linux）。其他特性包括：無線、乙太網路支援、USB連接埠、micro-SD卡槽、三個重設按鍵及更多。可以從Arduino官方網站購買。

相關網站：http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardYun?from=Main.ArduinoYUN

7. BeagleBoard

BeagleBoard提供了信用卡大小的電腦，可以運行安卓和Linux。由於它們對耗電量的要求非常低，所以對物聯網裝置來說是個不錯的選擇。硬體設計和硬體啟動並執行軟體都是開源的，可以通過眾多分銷商購得BeagleBoard硬體（常常以BeagleBone這個品牌名來銷售）。

相關網站：http://beagleboard.org/

8. Flutter

Flutter賴以成名的地方是傳輸距離遠。這款基於Arduino的板卡有無線傳輸器，傳輸距離超過半英裡。另外，你也不需要路由器；Flutter板卡可以彼此直接聯絡。它採用了256位AES加密技術，便於使用。硬體和軟體都是完全開源的；基礎板卡的價格只有20美元。

相關網站：http://www.flutterwireless.com/

9. Local Motors Connected Car

Local Motors是一家汽車公司，專門小規模設計開源汽車方案。它與IBM合作開發了一款與物聯網串連的汽車，今年夏季的一次展會上展示了這款汽車。原型的開源軟體和設計規範大部分可從下列連結下載。

相關網站：https://localmotors.com/awest/connected-car-project-internet-of-things/

10. Microduino

你也許能從名字中猜到，Microduino提供與Arduino相容的超小板卡。實際上，這種板卡的大小如同硬幣，可以堆疊起來，做成新的產品。所有硬體設計都是開源的，核心模組每個起價只有8美元。其資金來源是Kickstarter網站的一項眾籌活動，到時籌到了134563美元。

相關網站：http://www.microduino.cc/

11. OpenPicus

這家公司提供一系列可程式化模組和套件，用於將裝置串連到雲和物聯網。其硬體和平台都是開源的，但其產品可用來製造閉源商用產品。該公司還提供供租用的開發服務。

相關網站：http://www.openpicus.com/

12. Pinoccio

與Arduino相容的Pinnoccio板卡（公司稱之為“Scouts”）可在低功耗網狀網中彼此串連。板卡裡面有內建的可充電電池，電池可以串連到太陽能電池板或任何USB電源裝置。該組織還提供用於監控板卡活動的GUI：Pinoccio HQ和ScoutScript，而後者是一種便於使用的指令碼語言，可用於控制裝置。入門套件售價197美元。

相關網站：https://pinocc.io/

13. RasWIK

RasWIK由一家名為Ciseco的公司開發，其全稱是Raspberry Pi Wireless Inventors Kit（Raspberry Pi無線發明家套件）。它讓擁有Raspberry Pi的任何人都可以試著製作自己的與無線網路串連的裝置。它含有29個不同項目的說明文檔，你也可以自行編製說明文檔。裝置需要收費，但所有包含的代碼都是開源的；當然，如果你願意，可以用它來製作商用產品。

相關網站：http://shop.ciseco.co.uk/raswik/

14. SODAQ

SADAQ的全稱是“太陽能供電的資料擷取”，它提供了與Arduino相容的板卡，還有類似樂高積木的外掛程式模組。官方網站上有許多教程，因而很適合初學者學習。而太陽能電池板讓它成為一個很好的選擇，可以在可能沒有電力和互連網串連的眾多地方記錄環境資料。基礎板卡起價為39美元。

相關網站：http://www.sodaq.net/

15. Tessel

Tessel旨在藉助這款能夠支援JavaScript的、插入任何USB連接埠的微控制器，讓軟體開發人員更容易從事硬體開發。你還可以將它串連到額外的模組，從而添加方向感應器、環境光線及環境聲、網路攝影機、藍芽、GPS及/或另外九種功能。一塊板卡和一個模組起價99美元，額外模組也有售，售價25美元。所有軟硬體設計都是完全開源的。

相關網站：https://tessel.io/

16. UDOO

這款與Arduino相容的板卡還可以從第二個處理器來運行安卓或Linux（名為UDOObuntu的發行版）。它聲稱，功能很強大，四倍於Raspberry Pi。官方網站上有多個教程和項目，它還在網上開設了“Made by UDOOers”部分，人們可以在此展示自己的作品。基礎板卡的起價為99美元。

相關網站：http://www.udoo.org/

                                                                                   家庭自動化軟體篇

17. OpenHAB

OpenHAB讓你家裡已有的智慧型裝置能夠彼此聯絡。它與廠商無關、與硬體無關，可以在任何能夠支援Java的系統上運行。它的目標之一就是，讓使用者可以為其裝置添加新的功能特性，並以新的方式結合起來。它獲得了幾個獎項，還有一個配套的雲端運算服務，名為my.openHAB。

相關網站：http://www.openhab.org/

18. The Thing System

這個項目包括軟體組件和網路通訊協定。它承諾可以找到你家裡面所有與互連網串連的物件，並結合起來，那樣你就能控制它們。它支援一大批的裝置，包括Nest恒溫器、三星智能空調系統、Insteon LED燈泡、Roku、GoogleChromecast、Pebble智能手錶、Goji智能鎖及其他眾多裝置。它用Node.js編寫，可以裝在Raspberry Pi上。

相關網站：http://thethingsystem.com/index.html

                                                                                             中介軟體篇

19. IoTSyS

這個物聯網中介軟體為智慧型裝置提供了一個通訊堆棧。它支援多種標準和協議，包括IPv6、oBIX、6LoWPAN、受限應用協議（Constrained Application Protocol）和高效XML交換。官方網站上的幾段視頻示範了它是如何實際工作的。

相關網站：https://code.google.com/p/iotsys/

20. OpenIoT

OpenIoT網站解釋，這個項目“是一個開源中介軟體，用於擷取來自感應器雲的資訊，沒必要操心具體使用什麼感應器。”它旨在能夠實現雲端式的“感知即服務”，已開發了諸多用例，面向智慧農業、智能製造、城市群體感知、智慧生活和智能校園。其支援者包括：雅典資訊技術學院（AIT）、洛桑聯邦理工學院（EPFL）、弗勞恩霍夫光電系統技術和影像處理研究院、SENSAP Microsystems AE、AcrossLimits、聯邦科學與工業研究組織、薩格勒布大學電氣工程和電腦學院以及愛爾蘭國立大學高威分校。

相關網站：http://openiot.eu/

                                                                                     作業系統篇

21. AllJoyn

這個面向物聯網的開源作業系統最先由高通公司開發，現在得到了最負盛名的物聯網組織之一AllSeen Alliance的支援，其成員包括Linux基金會、微軟、LG、高通、夏普、松下、思科、賽門鐵克及另外諸多知名公司。它包括一個架構和一套服務，讓製造廠商得以製造出相容裝置。它具有跨平台的特點，擁有面向安卓、iOS、OS X、Linux及Windows 7的API。

相關網站：https://allseenalliance.org/developer-resources/alljoyn-open-source-project

22. Contiki

Contiki自詡為“面向物聯網的開源作業系統”。它將低功耗微控制器串連到互連網，支援IPv6、6lowpan、RPL和CoAP等標準。其他主要功能包括：高效的記憶體配置、全IP連網、非常低的功耗、動態模組載入及更多特性。支援的硬體平台包括Redwire Econotags、Zolertia z1 motes、意法半導體開發套件和德州儀器晶片及板卡。還提供收費的商業支援服務。

相關網站：http://www.contiki-os.org/

23. Raspbian

雖然Raspberry Pi其本意是作為一種教學裝置，但許多開發人員已開始使用這種信用卡大小的電腦用於物聯網項目。完整的硬體規範並非開源，但大部分軟體和說明文檔是開源的。Raspbian是一款流行的Raspberry Pi作業系統，基於Linux的Debian發行版。

相關網站：http://raspbian.org/

24. RIOT

RIOT號稱是“面向物聯網的友好的作業系統”。RIOS由FeuerWhere項目派生而來，於2013年首次亮相。它旨在既對開發人員友好，又對資源友好（即佔用較少資源）。它支援多種架構，包括MSP430、ARM7、Cortex-M0、Cortex-M3、Cortex-M4和標準的x86 PC。

相關網站：http://riot-os.org/

25. Spark

Spark是一款雲端式計算的分布式物聯網作業系統。同一家公司還提供便於使用的硬體開發套件及相關產品，起價只有39美元（硬體設計也是開源的）。它包括：基於Web的IDE、命令列介面、支援多種語言，以及可與許多不同的物聯網裝置相容的程式碼程式庫。它有一個非常活動的使用者社區，還提供了大量說明文檔和線上協助。

相關網站：https://www.spark.io/

////物聯網的作業系統2


1. ARM宣布了針對物聯網低功耗裝置的作業系統mbed OS。mbed OS部分開源，其餘部分控制在ARM手中，理由是為了確保作業系統不會片段化。ARM聲稱mbed OS只需要256kb記憶體，它希望開發商能能使用mbed開發電池使用壽命長達數年的裝置。mbed OS將免費提供給所有廠商使用。在物聯網領域，mbed面臨多個競爭者的挑戰，




2. 通用電氣的 Predix
    通用電氣表示會斥資超過10億美元，以加強來自旗下40個工業互連網服務品質。通用電氣目前每天監控和分析5千萬個資料點，來自1千萬個感應器，感應器所屬的裝置總管理資產值達10000億美元。
    英特爾和思科是同盟成員，兩家公司將與通用電氣合作打造“Predix就緒”（Predix Ready）的裝置，其中包括來自感應器、裝置、雲端式服務