Кроссплатформенная структура для связи встроенных устройств через локальную сеть и Интернет.

В настоящее время я работаю над проектом, в котором мы будем обмениваться данными между бытовым прибором (например, духовкой) со встроенным компьютером и мобильным устройством (телефоном). Вот краткий обзор настройки:

  • Встроенное устройство будет работать под управлением Java, скорее всего, на Android, но, возможно, на каком-то варианте Linux.
  • Мобильное устройство будет работать под управлением C# (через Xamarin) на iOS или Android.
  • Связь будет происходить через Интернет, когда пользователя нет дома, поэтому нам нужен какой-то прокси-сервер для маршрутизации сообщений между мобильным устройством и устройством (чтобы обойти брандмауэры NAT и т. д.). Я более или менее агностик к серверному языку/платформе
  • Однако, когда пользователь находится дома и подключен к своей сети Wi-Fi, мы хотели бы, чтобы связь между устройством и телефоном происходила напрямую через локальную сеть, на тот случай, если сервер по какой-либо причине недоступен. Я бы предположил, что это будет означать, что устройство должно действовать как сервер.
  • Встроенное устройство будет передавать на телефон «в режиме реального времени» (примерно каждые 1-5 секунд) обновления об определенных точках данных (например, о температуре). У нас может быть до нескольких тысяч клиентов, использующих прокси-сервер. Это в основном шаблон публикации/подписки
  • Телефон должен иметь возможность отправлять на устройство запросы о действиях (например, включение/выключение, установка температуры), а устройство должно иметь возможность отвечать сообщением об успехе/неуспехе. Это в основном шаблон RPC

Существуют ли какие-либо фреймворки, которые поддерживают связь в реальном времени через Интернет и локальную сеть, публикацию-подписку и RPC и работают как на Java, так и на C#? У меня есть несколько хороших кандидатов, но я особенно не вижу возможности использовать общие протоколы для связи через Интернет и для связи по локальной сети (возможно ли это вообще?). Мой текущий шорт-лист состоит из (по порядку):

  1. RabbitMQ — поддерживает все основные платформы, встроенную аутентификацию/SSL/PubSub/RPC, но я не вижу способа заставить два устройства общаться по локальной сети, если нет подключения к Интернету, если мы используем Android на стороне устройства.
  2. Платформа веб-сокетов, например SignalR, XSockets, AutoBahn или Socket.IO. Они либо не являются кросс-платформенными между .Net и Java (XSockets/AutoBahn), либо мы сталкиваемся с проблемой локальной сети, описанной выше (SignalR).
  3. ZeroMQ — это выглядит концептуально выполнимым, но выглядит довольно низкоуровневым и похоже, что вам придется изобретать велосипед совсем немного, чтобы запустить даже базовый PubSub с мониторингом сердцебиения.
  4. Выполнение одного из вышеперечисленных действий через Интернет и создание в домашних условиях некоторого протокола через необработанные сокеты для связи по локальной сети (немного запутанно, кажется, что это уже должно быть решенной проблемой)

XMPP также выглядит многообещающим, но из того, что я видел, сообщество и документация/примеры не кажутся надежными, я также читал, что производительность с XMPP не совсем в реальном времени.

Ответы (1)

Итак, на самом деле это не ответ (больше информации), но это слишком длинное поле для комментариев.

Звучит как интересный проект! Я могу говорить только за XSockets, но я уверен, что кто-то другой заполнит пробелы для других технологий.

Поскольку XSockets имеет «межпротокольную» связь и позволяет использовать пользовательские протоколы в качестве плагинов, связь может осуществляться между любыми устройствами, поддерживающими TCP/IP.

Скоро будет выпущена версия 4.0, которая будет поддерживать как pub/sub, так и rpc. Существуют клиенты для .NETMF, .NET 2.0, 3.5, 4.0 и iOS + Android (Xamarin), но благодаря функции кросс-протокола вы можете подключать необработанные сокеты для общения с этими клиентами, если хотите.

Я запускаю сервер XSockets дома на Raspberry Pi, и к нему подключены Arduino и Netduinos, а также клиент iOS (плюс веб-сайт и консольное приложение). Это работает хорошо, хотя это просто для удовольствия, а не настоящий продукт. Я просто проверяю температуру и движение в своем доме в качестве доказательства концепции.

Чтобы перейти к вашему вопросу/проблеме... Я бы выбрал структуру реального времени, а не варианты MQ. Большинство вещей выше было бы довольно просто с хорошей структурой. Единственный вопрос - это локальная сеть. У меня нет опыта в этом, но это должно быть выполнимо, особенно если у вас есть сервер реального времени в локальной сети, который берет на себя управление, когда устройство возвращается домой.

В любом случае, звучит как забавный проект. Удачи!

Очень интересно! Я только что видел ваши видео на Youtube по пользовательским протоколам. Как вы думаете, сколько работы потребуется, чтобы добавить авторизацию и пульсацию для пользовательского протокола? Сможете ли вы сохранить потрясающе выглядящее состояние, если мы будем использовать собственный протокол из Java?
Привет. Да, протокол будет просто уровнем соединения. При необходимости добавьте в протокол правильное «рукопожатие». После этого у вас есть состояние на контроллере, как и у всех остальных протоколов. Какой язык вы используете для общения, не имеет значения.
Ооо.. Я не ответил на все это. Сердцебиение встроено в пинг/понг (кадры). Не думайте, что это займет много времени, когда вы разберетесь с XSockets. Особенно, если вы будете следовать модели сообщений XSockets, это будет легко. Если вы создадите свою собственную модель, это все равно будет выполнимо, но займет больше времени.
Кроссплатформенная структура для связи встроенных устройств через локальную сеть и Интернет.
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v