物聯(lián)網(wǎng)概念下的程序設(shè)計

　　各種生活中看似尋常的對象，正被嘗試賦予連網(wǎng)的能力，而能和外在環(huán)境互動，提供許多有趣的應(yīng)用可能性，然而，要建構(gòu)出各種應(yīng)用、落實在生活中，還是得倚靠軟件。

　　物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)」是最近另一火紅的名詞。在市場上，有愈來愈多的裝置、設(shè)備，打著物聯(lián)網(wǎng)的名號，紛紛快速推出。什么是物聯(lián)網(wǎng)呢?簡單來說，傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)，連上網(wǎng)的都是計算機(jī)，不論是大型還是小型，通通都是計算機(jī)，所以基本上是個計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

　　隨著技術(shù)進(jìn)步，大家都知道連移動電話也都具備上網(wǎng)能力了，這是因為現(xiàn)在的智能電話，里子其實也都是計算機(jī)，這都是拜計算機(jī)技術(shù)進(jìn)步之賜。之后，連電視也上網(wǎng)，所以我們有了智能電視這個名詞，而本質(zhì)上，智能電視也是計算機(jī)。

　　透過各種裝置連網(wǎng)的機(jī)會，已經(jīng)大幅提升

　　即使這些外觀上不是計算機(jī)的連網(wǎng)裝置本質(zhì)上都是計算機(jī)，也因此得到了連網(wǎng)的能力，但是在普遍的認(rèn)知上，他們還是我們所熟悉的生活中的常見對象。透過一些對象漸漸獲得了連網(wǎng)能力后，只有計算機(jī)才能連網(wǎng)的概念及界線逐漸變得模糊。

　　而接下來，幾乎可以預(yù)測的是，會有更多更多在我們生活中的對象或裝置，都會被賦予連網(wǎng)的能力，而且透過連網(wǎng)的能力，可以因此創(chuàng)造出更多有潛力的生活應(yīng)用。

　　舉例來說，在醫(yī)院中做一些基本的健康檢查，會需要量測身高、體重、血壓、……等等數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的方式，由護(hù)理人員量測后，記錄于紙本之上。但是試著想象一下，當(dāng)這些量測儀器都具備連網(wǎng)、連網(wǎng)傳送數(shù)據(jù)的能力之后，當(dāng)受檢者完成檢驗的同時，這些數(shù)據(jù)已經(jīng)自動傳送至中央數(shù)據(jù)庫中，并且和受檢者的身份關(guān)聯(lián)在一起。少去了人工操作，不但整個程序更快速、也不容易出錯。

　　各種在我們生活中現(xiàn)在看似尋常的對象，像是電燈、電器開關(guān)，在獲得了連網(wǎng)能力，并且足以和外在環(huán)境互動時，的確極有可能提供許多有趣的應(yīng)用可能性。也因此，在「物聯(lián)網(wǎng)」口號喊的震天價響的同時，也正有各種不同型態(tài)的對象，正被嘗試賦予連網(wǎng)的能力，同時構(gòu)思進(jìn)階的應(yīng)用。

　　物聯(lián)網(wǎng)的大方向看起來是確切了，在過去的幾年里，連網(wǎng)手持裝置數(shù)量的大幅提升，讓在消費(fèi)市場中為主的個人計算機(jī)，在消費(fèi)者生活中逐漸的不再居于中心的位置。許多人除非工作，否則已經(jīng)不太使用個人計算機(jī)，因為，他們的需求，絕大多數(shù)都可以被平板計算機(jī)或是手機(jī)所滿足。這是使得平板計算機(jī)及手機(jī)銷售數(shù)量持續(xù)提升的原因。

　　在過去，個人計算機(jī)是我們接觸信息、操作所有設(shè)備的中心點(diǎn)，漸漸的，這個角色已經(jīng)被手持連網(wǎng)裝置所取代。

　　例如，假設(shè)你家里有 Apple TV，過去你的音樂檔案可能儲存在計算機(jī)里，然后想要播放時，再從計算機(jī)連至 Applet TV 播放出去。但現(xiàn)在，很有可能你常聽的音樂都在手機(jī)上了，你會想直接從手機(jī)送至 Apple TV 播放，而不會再想打開計算機(jī)。

　　除了手持裝置的數(shù)量大幅提升、而且愈來愈重要之外，另一個可以看到的變化是，連網(wǎng)裝置的數(shù)量也會開始持續(xù)增加。伴隨著個人計算機(jī)數(shù)量成長的消退，手持裝置會成為用戶要操作這些連網(wǎng)裝置時的主要接口之一。

　　物聯(lián)網(wǎng)對于軟件應(yīng)用架構(gòu)的沖擊

　　物聯(lián)網(wǎng)的重心僅在硬件裝置嗎?其實，在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用里軟件也很重要。雖然，物聯(lián)網(wǎng)實體上必須倚靠諸般硬件裝置部署到使用端去，但要建構(gòu)出各種應(yīng)用、落實在生活中，還是得倚靠軟件。而在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用架構(gòu)下，對于軟件開發(fā)的生態(tài)，又會有什么樣的改變呢?我想這是身為程序設(shè)計者會關(guān)心的議題。

　　首先，在連網(wǎng)的對象端，我想，初期許多小型的對象都不會擁有實際連上 Internet 的能力，而是透過另一個網(wǎng)關(guān)(gateway)裝置來連網(wǎng)，這些小型對象并不直接連上 Internet，因為要連上Internet 所需的計算資源太過沉重了，所以真正連接 Internet 的能力，會被放在網(wǎng)關(guān)裝置里，而諸般小型物件，則以一個更輕量級的通訊協(xié)議(例如，在藍(lán)牙之上，再建構(gòu)的應(yīng)用層級協(xié)議)，來和網(wǎng)關(guān)裝置相互連接，并且透過網(wǎng)關(guān)裝置對外連網(wǎng)。

　　在這種架構(gòu)之下，一個網(wǎng)關(guān)裝置可以對應(yīng)多個小型對象，除了具備管理這些對象的能力之外，同時也提供了這些小型對象對外連網(wǎng)通訊的能力。

　　這個網(wǎng)關(guān)裝置會是個運(yùn)行典型操作系統(tǒng)的裝置，我想實務(wù)上這幾年可以看到的，會是以嵌入式 Linux 為主。接下來的短期內(nèi)，網(wǎng)關(guān)裝置應(yīng)該還是會有重要的角色，因此，在建構(gòu)一個物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用里，在網(wǎng)關(guān)裝置上開發(fā)軟件，會是一個必要的工作。而這一塊，就會和傳統(tǒng)上開發(fā)嵌入式 Linux 軟件差不多。

　　除了網(wǎng)關(guān)裝置之外，一些比較「重量級」的裝置、也就是具備較高階計算資源裝置，就不需要網(wǎng)關(guān)裝置的輔助，自身即具有連網(wǎng)及計算的能力，像是機(jī)頂盒、智能電視、……等等，其操作系統(tǒng)除了 Linux 之外，也有可能是 Android 。

　　裝置與云端上的軟件應(yīng)用，影響力大增

　　在物聯(lián)網(wǎng)的軟件組成里，還有一個重心是在手持裝置端。

　　物聯(lián)網(wǎng)中的對象，大多可能都不具備顯示的接口，甚至也沒太多輸入的控制途徑。那么，要怎么和它們互動，像是取得信息、以及做控制呢?手持裝置會是最重要的途徑，因為，手機(jī)或平板會成為使用者面對物聯(lián)網(wǎng)中裝置的最主要終端，個人計算機(jī)反倒不是。

　　因此，當(dāng)我們在建構(gòu)一個物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用時，終端的界面應(yīng)該都會先以手持裝置上的 App 為主，個人計算機(jī)上的軟件反而可有可無，即使是有，優(yōu)先級可能也會比較低。

　　實際上，手持裝置上的 App 凌駕于個人計算機(jī)應(yīng)用軟件的這個趨勢，會是一個很重要的變化。之后和使用者互動的終端，勢必以手持裝置上的 App 為主流了。

　　在個人計算機(jī)上，不論是傳統(tǒng)操作系統(tǒng)上的原生應(yīng)用軟件，或是網(wǎng)頁型態(tài)的服務(wù)，都會因為個人計算機(jī)角色的弱化，而將部份重要性移轉(zhuǎn)至手持裝置上的 App。

　　除了手持裝置 App 的重要性會再持續(xù)提升之外，云端上軟件的重要性，在物聯(lián)網(wǎng)的體系下，也只會顯得更關(guān)鍵。

　　原因就在于，物聯(lián)網(wǎng)中的對象，除了讓用戶透過手持裝置和其互動之外，更多的時候，這些對象之所以要連網(wǎng)的原因，不單只是為了讓用戶透過手持裝置與其聯(lián)系，而且更重要的是，它們得以和云端上的服務(wù)交互運(yùn)用。像是將它們所收集到的信息，上傳到云端的「數(shù)據(jù)庫」里，或者是從云端的服務(wù)取得它們被設(shè)置的組態(tài)，因而得以依據(jù)這些組態(tài)，控制它們自身的行為反應(yīng)，以符合組態(tài)設(shè)定。

　　另一方面，即使物聯(lián)網(wǎng)中的裝置擁有連網(wǎng)的能力，但不意謂著他們必然擁有高階的計算能力──在整個架構(gòu)里，真正有計算能力的，是在云端服務(wù)這一層。

　　舉例來說，若是有一套連網(wǎng)的人臉辨識門禁管理記錄系統(tǒng)，在拍攝裝置欲進(jìn)入者的臉部圖像后，拍攝裝置可能即將圖傳傳送至云端，由云端上的辨識系統(tǒng)從云端上允許進(jìn)入的人臉數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行比對，并且計算是否相符，最后，響應(yīng)門禁裝置是否授權(quán)進(jìn)入。

　　從上述的例子就可以說明，云端的服務(wù)在對象網(wǎng)的架構(gòu)中有多重要，因為，云端才是擁有大多數(shù)計算資源、提供大多數(shù)計算服務(wù)的所在。而手持裝置也會透過云端的服務(wù)，得以和對象相連接，以進(jìn)行狀態(tài)取得及相關(guān)的控制。因此，整個云端，才是物聯(lián)網(wǎng)的中心。

　　整體而言，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用下的程序開發(fā)，手持裝置的應(yīng)用程序，以及云端服務(wù)的開發(fā)會扮演關(guān)鍵的角色。對于程序開發(fā)人員，若有志于此，更可把方向往此設(shè)定。