將一臺設備或感測器連接到網際網路不是件容易的事─在嵌入式系統設計中沒什么事是容易的。不過，那些存在于網上（云端）、供客戶使用的優秀分析工具能夠擴展客戶設備功能，而且還能增加便利性，并透過網際網路實現運算成本的節省。然而，你必須搭建一種通道，以便讓設備或感測器的數據到達云端的應用程式，使數據在那裡得到分析和使用。對許多嵌入式系統設計團隊來說，這是一個全新領域。本文將介紹Web服務在機器到機器（M2M）應用中的工作塬理，并探討在網際網路上製作‘設備云’所要完成的主要任務。

　　你在什么云上？

　　迄今為止，我們中的大多數人都被灌輸過‘云端’和‘云端運算’等術語。除了產生雨、雪和暴風雨等自然氣候現象外，‘云’的真正含義是什么？對這個問題的簡單的回答是，不要太執迷于所謂的云術語；而應該認識到，軟體應用程式、連接和儲存可以存在于本地設備（如PC）或某個網路中的伺服器上。各種基于Web的應用就是一些最佳例子，例如電子郵件和其它集中智慧點（如映射）。云端運算的好處在于，云端通常是連網的，因此可以被連接擴展網際網路的每個人所共享。擴展網際網路這個術語意味著物體可以透過網際網路連接到物體，而不僅是人到人。機器到機器（M2M）連接可透過設備云中的擴展網際網路來實現。

　　駐留數據

　　共享數據是問題的根本。然而，這些數據需要駐留在可以得到正確消化的地方。為了將設備或感測器連接到網際網路，你首先需要知道哪裡可以‘駐留’數據。大多數現代工具依賴于Web服務直接連接擴展網際網路，因此你需要知道：Web服務是什么？如何使用Web服務？如何將Web服務應用到遠端設備或感測器？

　　為了設計能與云端交互的嵌入式系統，你需要一組功能將設備連接完整于云端的應用程式。記住，設備可以是任何東西，從儀表或自動調溫器到發動機或機器；也可以是固定的某些東西，如用于儲存和分配的大箱子或大容器。另一方面，應用程式可以是用于處理數據的任何系統。它可以是智慧手機上安裝的行動應用程式、基于Web的儀表板類型入口程式、企業資源規劃系統或專家系統。不管是哪種情況，挑戰在于將有關設備或資產的重要資訊傳送給應用程式。為了實現這個目標，我們首先需要定義製作這條數據傳送通道所必須的叁大功能組件。

　　製作通道

　　首先你需要如圖1所示的功能以便開始設計工作。

　　圖1：一種設備云的系統架構。

　　1. 感應和連接。這個功能具有有限的智慧，專門用于獲取資訊，包括無線電模組、簡單邏輯以及與即時需求有關的感應技術。

　　2. 匯聚和轉換。在將數據點透過大型網路（如網際網路）發送出去之前，需要以一種有意義的方式，有效總結或匯聚這些數據點。這個功能的另外一個關鍵部份是，將資訊放入通用表述性語言。因此，這個功能一般包括規則框架、協議轉換和映射，一般還包括通往IP網路的一條通道。

　　3. 設備云。設備云是擴展網際網路的組成部份，通常感知所有連接到遠端站的設備。一般來說這是一個作為通道和數據儲存的主機系統。設備云也匯聚來自所有遠端站點的資訊，其方式與匯聚和轉換功能匯合各個設備的差異資訊基本相同。

　　為了更好地理解這種環境，可以把云架構看作是一組的服務（如圖2所示），其定義為：

　　圖2：作為一組服務的云架構。

　　1. 基礎設備即服務（IaaS）。在最底層的IaaS是云端的‘基礎’。它包括網路連接、實體伺服器、防火墻、磁碟和路由器等。

　　2. 平臺即服務（PaaS）。包括了形成場景通訊鏈路和管理功能的所有軟體，同時提供頂層賴以生存的環境。

　　3. 軟體即服務（SaaS）。頂層是實際的應用程式，可以是網頁、映射、分析或其它軟體，也是最終智慧處理工作實施的地方。透過這種方式，設備云可以提供使用通用語言的設備場景化表述，并幫助基于Web的應用程式完成實際的工作。