本文從宏觀上介紹IoT的通信架構(gòu)，讓大家都日漸頻繁的物聯(lián)網(wǎng)設備工作原理有一個初步的理解，主要分為了直連、網(wǎng)關、云三種模式。

1. 直連模式(direct integration pattern)

通常我們使用的小米手環(huán)等物聯(lián)網(wǎng)設備，和手機就是直連模式，但其使用的是藍牙，并不能提供通用的接口來訪問;解決這一問題的方法是使用已經(jīng)成熟多年的Web技術(shù)，所以也有人提出了Web of Things的概念。

如果設備支持HTTP和TCP/IP，并且能夠直接連接互聯(lián)網(wǎng)，比如使用Wi-Fi，那么可以使用這種直連模式。通常設備需要較為強大的處理能力，并且有持續(xù)的電源，比如智能家居等。要通過Web直接控制設備，其自身需要實現(xiàn)類似下圖的功能，從硬件控制、RESTFUL API的設計到HTTP服務器的實現(xiàn)。

2. 網(wǎng)關模式 (gateway integration pattern)

如果設備的資源受限，或者不能直接接入互聯(lián)網(wǎng)(比如僅僅支持藍牙、ZigBee)，它們可以通過接入功能強大的網(wǎng)關(gateway)來實現(xiàn)通過Web訪問;網(wǎng)關將其他類型的協(xié)議轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的對外接口(如將設備的CoAP轉(zhuǎn)換為HTTP提供給用戶)，同時還可以提供安全認證、集成、臨時數(shù)據(jù)存儲、對設備的語義描述等功能。開源的網(wǎng)關項目有Open Hab [2]，此外很多大廠商也有自己的網(wǎng)關來支持自己的設備。

3. 云模式 (cloud integration pattern)

云模式可以看做網(wǎng)關模式的擴展，只不過網(wǎng)關在云端，提供協(xié)議的轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理等云服務，***的特點在于可以通過外網(wǎng)訪問各種設備。目前已經(jīng)出現(xiàn)了各種提供物聯(lián)網(wǎng)云服務的平臺，如AWS、阿里、微軟等巨頭，還有專門的平臺如Xively、機智云等，百家爭鳴，但是他們大都采用類似下圖的結(jié)構(gòu)，通過MQTT協(xié)議來管理各種設備，云端有虛擬設備來保存設備狀態(tài)，存儲管理設備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，使用秘密的API KEY通過REST API來發(fā)送管理指令等。

4. 總結(jié)

通過云的模式往往使指令傳輸很慢，所以一個物聯(lián)網(wǎng)設備可能同時允許上述幾種操作模式。使用Web來控制設備，還可以輕松的使用IFTTT這樣的第三方自動化平臺，來設計條件自動化的執(zhí)行一些功能，并于常用App如Twitter互動。***，盜幾張書中對協(xié)議介紹的圖，來方便理解物聯(lián)網(wǎng)中涉及的各種協(xié)議，如藍牙、MQTT、ZigBee、Apple Homekit等。