weave 的iot 应用gur.zucc.edu.cn/files/c136762b7db55d2e7a5c4a46c4d8c548.pdf · 2019. 11. 9. ·...

物联网开发技术——Android Things

第七章

Weave 的 IOT 应用

物联网开发技术——Android Things

在 Google IO 2015中宣布的 Android for IoT – Brillo和配套的协议 Weave 面世！

什么是google weave?

Google把Weave定位为物联网的一个通信层，但本质上，Weave应该属于物

联网系统框架的范畴。因为它不依赖于任何底层的通信协议，它可以运行在任何常

见的物联网通信协议之上，包括WiFi，BLE，Zigbee等等。

Weave 是一个开放的通信协议，是专门设计用于物联网设备进行通讯的跨平台通用语言。

7.1 Weave 协议简介

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1. Weave的整体架构：

Weave是一个完整的物联网协同框架，它包含了一系列的组件，分别应用于

不同的目标对象。

大致来说，Weave包含三个大的功能组件：支撑Weave运行的云端组件

WeaveCloud，运行在智能手机（或Pad等其它智能终端）上的智能手机客户端，

以及运行在物联网设备上的设备端组件LibWeave和uWeave。

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它是与操作系统无关的一个物联网系统框架，

可以移植到任意操作系统上。

针对不同的目标设备，比如资源受限的嵌入

式硬件设备，资源充足的硬件设备，智能手

机客户端（Android或iOS），云平台等，分

别有不同的代码与之对应。

这些不同的代码或组件，Weave提供了一套

标准的设备操作命令（叫做Schema），以及

对应的认证机制。

Weave的大部分代码都是开放的，而且采用

了相对宽松的BSD协议。

2. Weave的特点：

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有了 Weave ，你可以直接在你的设备中构建可交互的通信。Weave 提供了

一种消息服务，它能够使手机和设备进行本地通信，也可以通过云进行远程通信。

Weave 的云服务可以安全、可伸缩地处理远程通信，并访问你的具有 web 连接能

力的设备。

Weave 还提供一组服务，让你可以安全地建立设备并提供访问控制。

另外，Weave 直接内建于 Brillo 中，但也可以在你现存的基于 Linux 的系统上使用

Weave 库。

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1. LibWeave&uWeave

一个叫做LibWeave，适应于具备复杂计算能力的设备，这类设备支持Linux或者其它功能丰富的操作系统内核，具有数十M以上的内存空间。

另外一个叫做uWeave，指的是微小（Micro）的意思。顾名思义，uWeave则是运行在资源受限的嵌入式设备上。

7.2 Weave组件介绍

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2. 智能手机客户端

Weave开发了针对Android和Apple ios 两种智能手机操作系统的客户端程序

库和对应的API，智能手机程序员可以直接调用Weave Client的API，来开发客户

体验良好的Weave应用程序，来操控基于Weave的物联网设备。

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3. Weave cloud

Weave开发了针对Android和Apple ios 两种智能手机操作系统的客户端程序

库和对应的API，智能手机程序员可以直接调用Weave Client的API，来开发客户

体验良好的Weave应用程序，来操控基于Weave的物联网设备。

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Weave组件之间是通过WeaveAPI进行通信和交互的，Weave定义了两类API：Weave Cloud API和Weave Local API。智能手机客户端和LibWeave与Weave Cloud通信，必须使用Weave Cloud API。而智能手机客户端与LibWeave之间的通

信，则基于Weave Local API。这两类API分别基于不同的传输层协议，完成通信

功能。下图示意了整个协议栈：

7.3 Weave API

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一般情况下，智能手机客户端通过局域网（WiFi，Ethernet等）与Weave设备通信，大部分的家庭局域网上，终端设备的IP地址是不固定的，通过DHCP动态

分配。

家庭网关前后两次分配给终端的IP地址，一般是不同的，因此智能手机客户

端无法通过固定的IP地址，直接与Weave设备进行通信。

1. 智能手机客户端如何定位到Weave设备

在定位到Weave设备，并建立通信连接之后，智能手机客户端与Weave设备

之间的通信，必须是安全的。即使通信报文被截获，攻击者也无法查看具体内容。

2. Weave设备必须是安全的

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7.4 Weave device SDK

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Weave 为 iOS 和 Android 提供了移动设备 SDK，这样你可以为移动用户构

建应用来控制和增强连接设备的使用体验。如果你是一个应用开发者，想让你的应

用延伸到物理世界的设备上，你可以使用 Weave mobile 和 web API 在单一的应

用中控制多个跨品牌的 Weave 设备。

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Device SDK设备开发包

Cloud Service云服务

Developer Tools开发者工具

1. Google weave应用构建

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2. Weave –设备初始化（device initliazation）

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3. Weave trait 初始化

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4. Weave Server

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5. Weave –设备注册

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Weave –设备注册代码：

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7.5 Weave 开发工具（Development tools）

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1. IoT Developer Console

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2. Metrics and Reports

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