面向物联网的21个开源软件项目

　　物联网市场呈现碎片化、无定形、不断变化的特点，其性质需要不仅仅像平常那样关注互操作性。开源在这方面表现不俗也就不足为奇了——客户犹豫不决，不敢将物联网的未来寄托在一种可能销声匿迹或变得难以定制、互联的专有平台上。

　　我在本文中介绍了主要的开源软件项目，专注于面向家庭和工业自动化的开源技术。我忽略了侧重垂直领域的与物联网有关的项目，比如Automotive Grade Linux和Dronecode，还忽视了面向互联网的开源操作系统发行版，比如Brillo、Contiki、Mbed、OpenWrt、Ostro、Riot、Ubuntu Snappy Core、UCLinux和Zephyr。下次我将介绍硬件项目：从智能家庭集线器，到面向物联网的开发板，不一而足。

　　下面介绍的21个项目包括Linux基金会管理的两大项目：AllSeen(AllJoyn)和OCF(IoTivity)，以及将物联网传感器端点与网关和云服务连接起来的众多端到端框架。我还介绍了一小批针对物联网生态系统特定领域的小型项目。我们原本介绍更多的项目，但是越来越难厘清物联网软件与普通软件之间的区别。从嵌入式环境到云，越来越多的项目都带有物联网元素。

　　这21个项目都声称是开源，不过确保它们完全名至实归不在本文的范围之内。它们都在生态系统中的至少一个部分上运行Linux，大多数全面支持Linux，从开发环境到云/服务器、网关和传感器端点部件。绝大多数都有可以在Linux开发板(比如Raspberry Pi和BeagleBone)上运行的组件，许多支持Arduino。

　　物联网领域仍有许多专有技术，尤其是在自上而下的企业平台中。不过，连其中一些都提供部分开放的访问权。比如说，韦里逊的ThingSpace针对4G智慧城市应用，它有一套免费的开发API支持开发板，尽管核心平台本身是专有的。有点类似的是，亚马逊的AWS物联网套件有一套局部开放的设备SDK和开源入门套件。

　　其他主要的专有平台包括苹果的HomeKit和微软的Azure物联网套件。然后是拥有230个成员的Thread Group，该组织监管基于6LoWPAN的对等Thread网络协议。Thread Group由谷歌的母公司Alphbet旗下的Nest设立，并不提供像AllSeen和OCF那样的一套全面的开源框架。不过，它与Brillo有关联，与Weave物联网通信协议也有关联。5月份，Nest发布了一款名为OpenThread的开源版Thread(下面有介绍)。

　　下面是面向物联网的21个开源软件项目：

　　AllSeen Alliance(AllJoyn)

　　由AllSeen联盟(ASA)监管的AllJoyn互操作系统框架可能是市面上采用最广泛的开源物联网平台。

　　Bug Labs dweet和freeboard

　　Bug Labs以生产模块化、基于Linux的Bug硬件装置起家，但很早以前它就演变成了与硬件无关的企业级物联网平台。Bug Labs提供一种“dweet”消息及提醒系统和一款“freeboard”物联网设计应用软件。dweet使用HAPI Web API和JSON，有助于发布和描述数据。freeboard是一种拖放式工具，用于设计物联网仪表板和可视化元素。

　　DeviceHive

　　DataArt的基于AllJoyn的设备管理平台可在诸多云服务上运行，比如Azure、AWS、Apache Mesos和OpenStack。 DeviceHive专注于使用ElasticSearch、Apache Spark、Cassandra和Kafka，分析大数据。还有一个网关组件可在运行Ubuntu Snappy Core的任何设备上运行。模块化网关软件可与DeviceHive云软件和物联网协议进行联系，被部署成Snappy Core服务。

　　DSA

　　分布式服务架构(DSA)便于去中心化的设备互通、逻辑和应用程序。DSA项目正在构建分布式服务链路(DSLinks)库，以便支持协议转换、与第三方数据源整合数据。DSA提供一种可扩展的网络拓扑结构，这种拓扑结构包括在连接到分层代理层次体系的物联网边缘设备上运行的多个DSLinks。

　　Eclipse IoT(Kura)

　　Eclipse基金会的物联网工作围绕其基于Java/OSGi的Kura API容器和聚合平台，支持在服务网关上运行的M2M应用。Kura基于Eurotech的Everywhere Cloud物联网框架，常常与Apache Camel整合起来，后者是一种基于Java的、基于规则的路由和中介引擎。Eclipse物联网子项目包括Paho消息传送协议框架、面向轻量级服务器的Mosquitto MQTT架构和Eclipse SmartHome框架。还有一个基于Java、实现受限制的应用协议(CoAP)的项目，名为Californium。

　　Kaa

　　CyberVision支持的Kaa项目提供了一种可扩展的端到端物联网框架，它为云互联的庞大物联网网络而设计。该平台包括一种支持REST的服务器功能，可用于服务、分析和数据管理，通常部署成由Apache Zookeeper协调的节点集群。Kaa的端点SDK支持Java、C++和C开发，负责处理客户机/服务器通信、验证、加密、持久性和数据编排。SDK包括针对特定服务器、支持GUI的模式，这些模式可转换成物联网物件绑定。模式治理语义，并抽象一组迥异设备的功能。

　　Macchina.io

　　Macchina.io提供了一种“支持Web、模块化、可扩展的”JavaScript和C++运行时环境，可用于开发在Linux开发板上运行的物联网网关应用程序。Macchina.io支持一系列广泛的传感器和连接技术，包括Tinkerforge bricklet、XBee ZB传感器、GPS/GNSS接收器、串行和GPIO联网设备以及方向感应器。

　　GE Predix

　　GE面向工业物联网的平台即服务(PaaS)软件基于Cloud Foundry。它增添了资产管理、设备安全、实时预测分析，并支持不同数据的采集、存储和访问。GE Predix是GE为内部运营而开发的，它已成为最成功的企业物联网平台之一，收入大约60亿美元。GE最近与HPE达成了合作伙伴关系，HPE将把Predix整合到自己的服务中。

　　Home Assistant

　　这个作为后起之秀的草根项目提供了一种面向Python的家居自动化方法。

　　Mainspring

　　M2MLabs的基于Java的框架针对远程监控、车队管理和智能电网等应用领域中的M2M通信。与许多物联网框架一样，Mainspring高度依赖REST Web服务，并提供了设备配置和建模工具。

　　Node-RED

　　这种面向Node.js开发人员的可视化布线工具拥有基于浏览器的数据流编辑器，可用于设计物联网节点当中的数据流。然后，节点可以迅速部署成运行时环境，并使用JSON来存储和共享。端点可以在Linux开发板上运行，支持的云包括Docker、IBM Bluemix、AWS和Azure。

　　Open Connectivity Foundation(IoTivity)

　　英特尔和三星支持的开放互联联盟(OIC)组织和UPnP论坛组成的这个组织正在努力成为物联网方面领先的开源标准组织。OCF的开源IoTivity项目依赖充分利用的JSON和CoAP。

　　openHAB

　　这种开源智能家居框架可以在能够支持JVM的任何设备上运行。模块化堆栈把所有物联网技术和部件抽取成“item”，提供规则和脚本，支持持久性――能够长期存储设备状态。OpenHAB提供众多基于Web的用户界面，并得到主要的Linux开发板的支持。

　　OpenIoT

　　这款基于Java的OpenIoT中间件旨在使用一种公用云计算交付模式，为开放、大规模的物联网应用提供便利。除了表示物联网物件的本体、语义模型和标注外，该平台还包括传感器和传感器网络中间件。

　　OpenRemote

　　OpenRemote为家庭和楼宇自动化而设计，它以广泛支持众多智能设备和网络规范而出名，比如1-Wire、EnOcean、 xPL、Insteon和X10等规范。规则、脚本和事件都得到支持，还有基于云的设计工具，可用于用户界面、安装、配置、远程更新及诊断。

　　OpenThread

　　这是Nest最近从基于6LoWPAN的物联网Thread无线网络标准分离出来的开源项目，它还得到了ARM、Microchip旗下的Atmel、Dialog、高通和德州仪器的支持。OpenThread实现了所有Thread网络层，还实现了Thread的端点设备、路由器、Leader和边界路由器等角色。

　　Physical Web/Eddystone

　　谷歌的Physical Web让蓝牙低能耗(BLE)信标可以将URL发送到智能手机。它针对谷歌的Eddystone BLE信标经过了优化，这提供了除苹果的iBeacon之外的一种开放技术。其想法是，行人可以与任何具有BLE功能的支持性设备(比如汽车停放计时器、标牌或零售产品)联系。

　　PlatformIO

　　基于Python的PlatformIO包括IDE、项目生成器和基于Web的库管理器，它是为访问来自基于微控制器的Arduino和基于ARM Mbed的端点的数据设计的。它为200多种板卡提供了预先配置的设置，并与Eclipse、Qt Creator及其他IDE整合起来。

　　The Thing System

　　这种基于Node.js的智能家居“监管”软件声称支持真正的自动化，而不是简单的通知。其自学习人工智能软件可处理许多协同式M2M操作，不需要由人干预。缺少云组件恰恰提供了更好的安全性、隐私性和控制性。

　　ThingSpeak

　　成立五年的ThingSpeak项目专注于传感器日志、位置跟踪、触发器及提醒以及分析。ThingSpeak用户可以使用用于物联网分析和可视化的MATLAB版本，不需要向Mathworks购买许可证。

　　Zetta

　　Zetta是一种面向服务器的物联网平台，利用Node.js、REST和WebSockets构建而成，奉行基于数据流的“响应式编程”开发理念，用Siren超媒体API连接起来。设备被抽取成REST API，用云服务连接起来，这些服务包括可视化工具，并支持Splunk之类的机器分析工具。该平台可将Linux和Arduino开发板之类的端点与Heroku之类的云平台连接起来，以便构建地理分布式网络。