物聯(lián)網(wǎng)概念的出現(xiàn)已經(jīng)有幾十年了，曾經(jīng)喧囂過，也曾經(jīng)落寞過，起起落落很多次。近幾年，萬物互聯(lián)，萬物智能又隨著AI技術再次火熱起來。雖然概念火了，但還是新瓶裝舊酒，沒有新花樣。例如，物聯(lián)網(wǎng)的經(jīng)典分層結構仍然是感知層、網(wǎng)絡層、平臺層和應用層；物聯(lián)網(wǎng)的端到端全鏈路也無非是云端、網(wǎng)絡、邊緣、設備端（包括App端），這些簡稱云網(wǎng)邊端。當然，這些方面沒有太大變化恰恰說明了人們對物聯(lián)網(wǎng)認知的一致性，反而是好事，但也說明了物聯(lián)網(wǎng)領域這么多年缺乏重大創(chuàng)新。為了解決碎片化問題，提高物聯(lián)網(wǎng)設備云端一體開發(fā)效率，讓開發(fā)者聚焦業(yè)務創(chuàng)新，我們提出了一套全新的物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)框架。

在介紹這套開發(fā)框架之前，先回顧一下歷史。從物聯(lián)網(wǎng)概念被提出到現(xiàn)在，從來就沒有一套統(tǒng)一的開發(fā)框架來提高開發(fā)效率，開發(fā)者都是從零開始做產(chǎn)品、項目的，這些技術沉淀和積累都沒有形成框架并共享給全社會使用。而其他很多領域，如前端領域就非常不一樣，前端領域有3大開發(fā)框架，即Vue、React和Angular。特別是Vue開發(fā)框架，在我國甚至全世界都有很多擁躉。其實開發(fā)框架并不神秘，它就是一個提高開發(fā)效率的工具，并且可以提供更多功能賦能開發(fā)者。

看一個真實的案例。我有一個朋友，他創(chuàng)業(yè)做了一款共享餐巾紙盒，是如何做的呢？我給大家先介紹一下用戶場景，在一個餐廳里，每張桌子上都會有一個共享餐巾紙盒，它是通過Wi-Fi和路由器連接上云的，用戶通過App掃描這個紙盒上面的二維碼，可以有償使用里面的餐巾紙。就是這么一個簡單的智能硬件，就包含了以下4塊工作內(nèi)容：是硬件階段，需要制作控制電路板，并且要調(diào)試Wi-Fi性能，還要解決供應鏈交付問題；第二是軟件階段，需要開發(fā)相應的硬件驅動；第三是服務階段，需要投入人力做云端開發(fā)；第四是App階段，需要設計好人機交互界面。做這樣一個簡單的智能硬件，需要搭建至少10人以上的小團隊，因此投入產(chǎn)出比極低，終公司倒閉了。因此，我有一個HaaS（Hardware as a Service）的夢想，即通過HaaS幫助AIoT（人工智能物聯(lián)網(wǎng)）中小開發(fā)者聚焦業(yè)務，降低開發(fā)低門檻，快速組裝軟/硬件積木，實現(xiàn)設備安全上云，加速AIoT的創(chuàng)新迭代。

HaaS是一種物聯(lián)網(wǎng)設備云端一體低代碼開發(fā)框架，其戰(zhàn)略目的是通過數(shù)量收斂的硬件積木（如主控板、Wi-Fi BT Combo模組、各種通過HaaS認證的傳感器）和豐富、標準的軟件積木（包括各種組件、服務）持續(xù)降低物聯(lián)網(wǎng)的開發(fā)門檻，讓用戶（包括C/C 、JavaScript、Python用戶）可以快速用軟/硬件積木搭建應用，并且不用關心任何硬件調(diào)試（如根據(jù)硬件ID自動加載硬件驅動代碼），而只需關注云端釘（阿里云、設備端及釘釘）的業(yè)務邏輯代碼。這里的硬件積木主控板需要不斷地收斂為一個小集合，降低用戶選擇成本，但是傳感器可以越來越豐富；這里的軟件積木是一個應用市場，需要越來越豐富，但是必須標準化，如JSAPI、驅動代碼等，一定要達到屏蔽底層硬件細節(jié)的目的，不能讓用戶在這里花費時間調(diào)試代碼。后，我們需要打造一個供需生態(tài)，即幫助中小IHV/ISV（軟/硬件積木貢獻者）來服務千千萬萬碎片化的物聯(lián)網(wǎng)需求。

我們的HaaS開發(fā)框架從下往上包含了5個分層，分別是硬件積木、AliOS Things物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)、軟件積木、輕應用框架（JavaScript&Python）和云端積木。HaaS框架要落地，AliOS Things是基礎，因為它是解決硬件碎片化問題、屏蔽底層硬件細節(jié)的重要的中間層。具體內(nèi)容在后面還會講到，這里不再贅述。軟件積木包含了諸如Link Kit、OTA、文件訪問和存儲等各種設備端能力。為了屏蔽軟件積木的細節(jié)并降低開發(fā)門檻，讓云端工程師、AI工程師都可以使用軟件積木，我們提出了輕應用這個新概念。輕應用可以把JavaScript和Python這樣的解釋型語言引入嵌入式開發(fā)中。這是革命性的，之前還沒有成熟的解決方案，有了HaaS，嵌入式開發(fā)不僅能由嵌入式工程師來做，任何人都可以來做物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新。輕應用支持熱更新、熱加載。之前的嵌入式C/C 開發(fā)需要安裝編譯器，還要燒錄，而我們的輕應用開發(fā)由于使用了解釋型語言，而且主控板都出廠內(nèi)置JavaScript和Python解釋器，所以開發(fā)者不用安裝任何編譯器，也不用燒錄，只要用任何文本編輯器寫上很少的幾行代碼就可以調(diào)用豐富的設備端能力，如串口收發(fā)、PWM頻率控制燈閃爍。當然也可以調(diào)用更加豐富、海量的云端資源，如用幾行代碼就可以調(diào)用并完成支付，這在幾年前是完全不可想象的。說到這里，就不得不提我們的云端積木了，由于物聯(lián)網(wǎng)必然是云端一體的，所以未來趨勢是更瘦的終端和更豐富的云端能力，如云端提供OTA、支付、TTS、ASR、定位、健康碼、AI等，這些組成了能力豐富的云端積木。

介紹完HaaS開發(fā)框架，我們來回顧一下前面提到的AliOS Things。我們知道，物聯(lián)網(wǎng)的幾個痛點就是硬件碎片化、軟件碎片化、應用場景碎片化，要解決它們，就必須提供一個統(tǒng)一標準的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，AliOS Things就是為此而生的。我們在2017年發(fā)布了AliOS Things V1.0，它是一個輕量級的RTOS（實時操作系統(tǒng)）。到今天，我們已經(jīng)發(fā)布了V3.3版本，這是一個彈性內(nèi)核操作系統(tǒng)，既支持RTOS，又支持微內(nèi)核，在性能和穩(wěn)定性之間取得了更好的平衡。我們的AliOS Things支持設備的范圍非常寬，既可以支持藍牙模組、Wi-Fi模組、插座、燈泡等低端無屏設備，又可以支持兒童手表、智慧面板等低端帶屏設備（4寸以下），還可以支持廣告機、平板、帶屏POS機等高端帶屏設備。

另外，在介紹硬件積木時，我想提一下連接積木，因為物聯(lián)網(wǎng)的核心是一定要先解決連接問題，不管是藍牙、Wi-Fi、ZigBee等局域網(wǎng)連接，還是4G Cat.1、5G等廣域網(wǎng)連接，都是物聯(lián)網(wǎng)重要的連接方式。當然，這些連接都各有其優(yōu)點和缺點。例如，藍牙雖然功耗低、配網(wǎng)簡單、價格低，但是通信距離近，需要網(wǎng)關支持；Wi-Fi的通信距離雖然可以達到100m以上，但是功耗高，配網(wǎng)復雜；ZigBee雖然穩(wěn)定性不錯，在工業(yè)領域有很多應用場景，但是價格高，也仍然需要網(wǎng)關支持。在廣域網(wǎng)方面，5G剛剛興起，價格是4G的10倍，在物聯(lián)網(wǎng)領域還很難快速普及。目前，速率稍低的4G Cat.1反而是一個不錯的選擇，特別是現(xiàn)在正處于2G、3G退網(wǎng)的階段，4G Cat.1逐步取代了2G/3G，因此，4G Cat.1是一個性價比不錯的選擇。既然稱為硬件積木，就是希望大家做硬件就像搭積木一樣，拿幾個積木就可以搭建一個產(chǎn)品，而不用考慮畫原理圖、Layout、飛線測試、電烙鐵、熱風槍、元器件及量產(chǎn)。如果不用我們的積木，要做一個前面提到的共享餐巾紙盒，就需要6～12個月；用了我們的積木，7天就可以做好并接近量產(chǎn)的原型機，極大地提高了開發(fā)效率。我們發(fā)布了幾個經(jīng)典的硬件積木：HaaS100、HaaS200、HaaS600等。其中，HaaS100是Wi-Fi BT AP（應用處理器，比一般MCU的性能更高的CPU），可以用在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)的各種復雜場景中；HaaS200是Wi-Fi BT的連接加少量控制能力的硬件積木；HaaS600是性價比極高的4G Cat.1模組，可以用在遠程控制、DTU、RTU、商業(yè)共享中。我們后續(xù)還會陸續(xù)推出各種HaaS硬件積木，作為不同細分領域的主控、連接單元。當然，這些板子的軟件積木，特別是各種驅動（如SPI、I2C、UART、PWM、GPIO等）開發(fā)，我們已經(jīng)提前完成，開發(fā)者只要使用輕應用框架靈活調(diào)用這些軟件積木，就可以快速搭建自己需要的業(yè)務邏輯。

后，我想說的是，物聯(lián)網(wǎng)領域期待一個開發(fā)框架已經(jīng)很久了，現(xiàn)在HaaS的提出只是邁出了一小步，要繼續(xù)走下去，急需廣大開發(fā)者的加入。不管是原來的嵌入式開發(fā)者，還是JavaScript、Python開發(fā)者，只有更好的開發(fā)者一起共建生態(tài)，物聯(lián)網(wǎng)領域才會出現(xiàn)一個大家共建、共享、共創(chuàng)的偉大的開發(fā)框架，進而讓這幾十年的技術積累、沉淀賦能所有熱愛物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)的開發(fā)者。

胡俊鋒（崮德）

阿里云IoTHaaS技術團隊負責人

2022年1月于杭州