魔豆路由器核心架构

在 2014 年 7 月 18 日举办的 ArchSummit 全球架构师峰会中，魔豆路由器创始人黄冬介绍了其公司“魔豆路由器”背后的设计架构。本文由现场演讲整理而成。

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黄冬，魔豆路由器创始人，创立了中国带有人机交互的智能路由器理念。之前主持设计和运营过多个大型高容量产品和系统，也是中国 FreeBSD、Python 社区的发起者和积极参与者，啄木鸟社区的创始人之一。

演讲内容

我是互联网老兵，Python 爱好者，原珠三角技术沙龙组委，曾在百度、土豆做过，现创业中，做魔豆路由器项目。

上次（2012 年）架构师峰会，我主讲的是小众语言，是听众最少的分会场；这次讲智能硬件，依旧是小众。

我自从做路由器后，人们总是问我：“你们的路由器跟别人的有什么不同？”我后来就直接拍张照片，用照片来回答说：“我们的智能路由器是有触摸屏的。”

人们接着又问：“那你们的路由器是如何智能？”

“智能”这个问题的回答就比较复杂。智能可以有很多种形式，大到钢铁侠电影中的电脑（Jarvis）表现了人类对智能的理解，其交互形式是极其智能的。小到像扫地机器人，也有智能的一面，因为它会自动寻路，自动充电等等。扫地机器人的智能程度还不够，因为它不会开门。扫地机器人无法与家里的门“互联互通”，这直接限制了它的作用，因而显得“不够智能”。

我们认为，设备的智能体现在以下两点：

• 方便交互
• 互联互通

我们若以这两点来看传统路由器，可以发现有以下问题：

首先是“交互性”极差，买回来后从插入网线、设置上网密码、设置无线密码等等步骤均是“妹子不友好”。

这些问题的根源之一是路由器缺乏交互手段，而触摸屏则可以较好的解决这些问题，各个安装步骤均可以在触摸屏上有人性化的提示，并且可以通过触摸进行直接交互。

触摸屏在 modou ROM 操作系统的支持下，尝试解决“方便交互”的问题；“互联互通”的问题则是 STOIS（Smart Things Open Interoperability Standard）智能开放互联标准所尝试解决，标准内容可以参考魔豆开发基地。

现有物联网所必须的“互联互通”常有以下两个问题：

• 非云不可
• 协议私有

我们要让房间内的电器相互链接起来，何苦需要绕一个圈通过互联网上的云？设备间直接使用最“土”的红外线也是可以连接。我们平时使用的电视遥控器，便是通过红外线连接，理论上不需要云计算就可以让它们互相感知，但是因为“协议私有”的问题，一个牌子的遥控器无法控制另一个牌子的电视。

我们的提议和做法是采用 Dash7 协议。Dash7 协议是美国军方原先使用在火炮控制上的开放标准，它的优点是：

• 传输距离长，最远可达 7 公里
• 稳定可靠
• 省电

缺点在于传输速率低。但对于智能设备操作而言，Dash7 的速率已经完全足够，特别是开关操作，采用 Dash7 的这样的标准，有利于物联网达到在协议上的统一，并且它不需要“云”。

设备有了“互联互通”能力后，亦可反过来提交交互的便利性。

“开关”按钮是交互性最佳的方式。我们开发的“魔豆按钮”是支持 Dash7 协议的开关，它是一个物理按钮，一按便可向周边其它 Dash7 设备（如魔豆路由器）发送一个开关指令。假设每天开关 30 次，一粒纽扣电池可以支持“魔豆按钮”使用 10 年。像最简单的操作 WiFi 开启、关闭，便可以通过按钮来操作，一按 Wifi 开启，再按则关闭。

物联网的联通协议有必要与互联网协议进行对应，以增进物联网应用开发的发展。以下是我们所选择的对应协议：

• 数据链路层：以太网、WiFi 与 ZigBee、Z-Wave、Dash7
• 网络层：IP
• 传输层：TCP、UDP
• 应用层：
  • 设备互相发现协议：SSDP、NDP、Zeroconf、DNS
  • 安全认证协议：TLS、SSL 与 DTLS
  • 应用层资源调用协议：HTTP 与 COAP

而有了互联互通能力后，我们又可以通过更多的硬件设备（触摸屏、按钮等）来提高交互便利性。

友好交互 + 互联互通，便是智能。

感谢翁伟对本文的整理。