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(shù)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(jié)構(gòu)仍然是感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)層和應(yīng)用層；物聯(lián)網(wǎng)的端到端全鏈路也無非是云端、網(wǎng)絡(luò)、邊緣、設(shè)備端（包括App端），這些簡稱云網(wǎng)邊端。當(dāng)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(rèn)知的一致性，反而是好事，但也說明了物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)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(shè)備云端一體開發(fā)效率，讓開發(fā)者聚焦業(yè)務(wù)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(xiàng)目的，這些技術(shù)沉淀和積累都沒有形成框架并共享給全社會(huì)使用。而其他很多領(lǐng)域，如前端領(lǐng)域就非常不一樣，前端領(lǐng)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(shí)開發(fā)框架并不神秘，它就是一個(gè)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(gè)真實(shí)的案例。我有一個(gè)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(gè)餐廳里，每張桌子上都會(huì)有一個(gè)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(gè)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(gè)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(yīng)鏈交付問題；第二是軟件階段，需要開發(fā)相應(yīng)的硬件驅(qū)動(dòng)；第三是服務(wù)階段，需要投入人力做云端開發(fā)；第四是App階段，需要設(shè)計(jì)好人機(jī)交互界面。做這樣一個(gè)簡單的智能硬件，需要搭建至少10人以上的小團(tuán)隊(duì)，因此投入產(chǎn)出比極低，終公司倒閉了。因此，我有一個(gè)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(wù)，降低開發(fā)低門檻，快速組裝軟/硬件積木，實(shí)現(xiàn)設(shè)備安全上云，加速AIoT的創(chuàng)新迭代。

HaaS是一種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)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(rèn)證的傳感器）和豐富、標(biāo)準(zhǔn)的軟件積木（包括各種組件、服務(wù)）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(yīng)用，并且不用關(guān)心任何硬件調(diào)試（如根據(jù)硬件ID自動(dòng)加載硬件驅(qū)動(dòng)代碼），而只需關(guān)注云端釘（阿里云、設(shè)備端及釘釘）的業(yè)務(wù)邏輯代碼。這里的硬件積木主控板需要不斷地收斂為一個(gè)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(gè)應(yīng)用市場，需要越來越豐富，但是必須標(biāo)準(zhǔn)化，如JSAPI、驅(qū)動(dòng)代碼等，一定要達(dá)到屏蔽底層硬件細(xì)節(jié)的目的，不能讓用戶在這里花費(fèi)時(shí)間調(diào)試代碼。后，我們需要打造一個(gè)供需生態(tài)，即幫助中小IHV/ISV（軟/硬件積木貢獻(xiàn)者）來服務(wù)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(gè)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(yīng)用框架（JavaScript&Python）和云端積木。HaaS框架要落地，AliOS Things是基礎(chǔ)，因?yàn)樗�是解決硬件碎片化問題、屏蔽底層硬件細(xì)節(jié)的重要的中間層。具體內(nèi)容在后面還會(huì)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(chǔ)等各種設(shè)備端能力。為了屏蔽軟件積木的細(xì)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(yīng)用這個(gè)新概念。輕應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(shè)備端能力，如串口收發(fā)、PWM頻率控制燈閃爍。當(dāng)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(gè)痛點(diǎn)就是硬件碎片化、軟件碎片化、應(yīng)用場景碎片化，要解決它們，就必須提供一個(gè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)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(gè)輕量級(jí)的RTOS（實(shí)時(shí)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(gè)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(shè)備的范圍非常寬，既可以支持藍(lán)牙模組、Wi-Fi模組、插座、燈泡等低端無屏設(shè)備，又可以支持兒童手表、智慧面板等低端帶屏設(shè)備（4寸以下），還可以支持廣告機(jī)、平板、帶屏POS機(jī)等高端帶屏設(shè)備。

另外，在介紹硬件積木時(shí)，我想提一下連接積木，因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)的核心是一定要先解決連接問題，不管是藍(lán)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(dāng)然，這些連接都各有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。例如，藍(lán)牙雖然功耗低、配網(wǎng)簡單、價(jià)格低，但是通信距離近，需要網(wǎng)關(guān)支持；Wi-Fi的通信距離雖然可以達(dá)到100m以上，但是功耗高，配網(wǎng)復(fù)雜；ZigBee雖然穩(wěn)定性不錯(cuò)，在工業(yè)領(lǐng)域有很多應(yīng)用場景，但是價(jià)格高，也仍然需要網(wǎng)關(guān)支持。在廣域網(wǎng)方面，5G剛剛興起，價(jià)格是4G的10倍，在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域還很難快速普及。目前，速率稍低的4G Cat.1反而是一個(gè)不錯(cuò)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(gè)性價(jià)比不錯(cuò)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(gè)積木就可以搭建一個(gè)產(chǎn)品，而不用考慮畫原理圖、Layout、飛線測試、電烙鐵、熱風(fēng)槍、元器件及量產(chǎn)。如果不用我們的積木，要做一個(gè)前面提到的共享餐巾紙盒，就需要6～12個(gè)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(jī)，極大地提高了開發(fā)效率。我們發(fā)布了幾個(gè)經(jīng)典的硬件積木：HaaS100、HaaS200、HaaS600等。其中，HaaS100是Wi-Fi BT AP（應(yīng)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(fù)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(jià)比極高的4G Cat.1模組，可以用在遠(yuǎn)程控制、DTU、RTU、商業(yè)共享中。我們后續(xù)還會(huì)陸續(xù)推出各種HaaS硬件積木，作為不同細(xì)分領(lǐng)域的主控、連接單元。當(dāng)然，這些板子的軟件積木，特別是各種驅(qū)動(dòng)（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(yīng)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(wù)邏輯。

后，我想說的是，物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域期待一個(gè)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(lǐng)域才會(huì)出現(xiàn)一個(gè)大家共建、共享、共創(chuàng)的偉大的開發(fā)框架，進(jìn)而讓這幾十年的技術(shù)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(shù)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人

2022年1月于杭州