物联网操作系统AliOS Things之连接能力

AliOS Things是面向IOT领域的轻量级物联网嵌入式操作系统。2017年10月20日， AliOS Things正式开源。AliOS Things支持多种CPU架构，包括：ARM，C-Sky，MIPS，RISCV等，下图是AliOS Things的系统框架图，架构图中跟网络连接相关的模块有网络组件、蓝牙组件、连接协议族。从官网的描述看到AliOS Things支持的连接协议包括局域网连接（WiFi、BLE、Ethernet等）、广域网连接（NB-IoT、LoRa、2G/3G/4G等）、网络应用协议（LwIP、HTTP/s、MQTT、CoAP、WebSocket等）。

 AliOS Things架构(图片来源于https://gitee.com/mirrors/AliOS-Things)

蓝牙

在AliOS Things的开源代码中可以看到，蓝牙组件支持BLE Host(4.0/4.2/5.0协议规范)和BLE Mesh。BLE Host支持Generic Access Profile(GAP)，Generic Attribute Profile(GATT)，Security Manager(SM)和HCI接口。 BLE Mesh支持Bluetooth Mesh Profile 1.0版本规范所定义的从bearer layer到Model layer各个层级的功能。

AliOS Things BLE Mesh主要支持的特性包括：Bluetooth Mesh配网，PB-ADV，PB-GATT，relay，proxy，friend，LPN，Configuration Client Model & Configuration Server Model，Mesh Controlled Relay。更多关于AliOS Things蓝牙组件的介绍可以参考如下链接。

AliOS-Things: AliOS Things AliOS家族旗下面向IoT领域的轻量级物联网嵌入式操作系统AliOS Things将致力于搭建云端一体化IoT基础设施，具备极致性能、极简开发、云端一体 - Gitee.comhttps://gitee.com/mirrors/AliOS-Things/tree/master/components/ble_mesh

连接协议族

从开源代码看到，连接协议族支持的协议包括WebSocket、HTTP、CoAP、MQTT、DTLS、LwIP、WiFi、ModBus、Ethernet、GPRS、nb-iot、LoRa。

CoAP/MQTT/DTLS/LwIP协议：在上一篇博文中已做简要介绍，在这里不做赘述。

WebSocket协议：浏览器和服务器只需要完成一次握手，两者之间就可以建立持久性的连接，并且允许服务端主动向客户端推送数据，相比HTTP更高效。WebSocket通信协议于2011年被IETF定为标准RFC 6455。关于WebSocket的详细信息可以参考：RFC 6455 - The WebSocket Protocol。

ModBus协议：是一种串行通信协议，由Modicon公司于1979年为可编程逻辑控制器（PLC）通信而推出。Modbus是工业领域通信协议的重要标准。关于Modbus的详细信息可以参考：Modbus Protocol

LoRa协议：是semtech公司推出的低功耗无线广域网协议，它最大特点就是在低功耗条件下实现无线远距离传输，当前LoRa协议由LoRaWAN联盟维护。关于LoRa协议的详细信息可以参考：

Homepage - LoRa Alliance®

GPRS(General Packet Radio Service)，即通用分组无线服务,是基于2G系统的无线分组技术,可以提供低速的数据连接。nb-iot(narrow band iot)，即窄带iot，是基于4G系统的低成本低功耗协议。这两个协议都出自于3GPP(3rd Generation Partnership Project，即第三代合作伙伴项目，它是一个移动通信领域国际组织，2G/3G/4G/5G协议都是由这个组织发布)，在AliOS things系统中没有实现相关的协议栈，需要集成相应的模组来实现。

上述协议连接能力通过Link SDK提供给设备厂商，设备需要支持TCP/IP协议栈才能集成Link SDK。另外，类似于Zigbee的非IP设备需要通过集成了Link SDK的网关接入到网络。

关于连接协议族相关的详细信息可以参考如下连接：

AliOS-Things: AliOS Things AliOS家族旗下面向IoT领域的轻量级物联网嵌入式操作系统AliOS Things将致力于搭建云端一体化IoT基础设施，具备极致性能、极简开发、云端一体 - Gitee.comhttps://gitee.com/mirrors/AliOS-Things/tree/master/components/linksdk