本文從宏觀上介紹IoT的通信架構，讓大家都日漸頻繁的物聯網設備工作原理有一個初步的理解，主要分為了直連、網關、云三種模式。

1. 直連模式（direct integration pattern）

通常我們使用的小米手環等物聯網設備，和手機就是直連模式，但其使用的是藍牙，并不能提供通用的接口來訪問；解決這一問題的方法是使用已經成熟多年的Web技術，所以也有人提出了Web of Things的概念。

如果設備支持HTTP和TCP/IP，并且能夠直接連接互聯網，比如使用Wi-Fi，那么可以使用這種直連模式。通常設備需要較為強大的處理能力，并且有持續的電源，比如智能家居等。要通過Web直接控制設備，其自身需要實現類似下圖的功能，從硬件控制、RESTFUL API的設計到HTTP服務器的實現。

2. 網關模式 （gateway integration pattern）

如果設備的資源受限，或者不能直接接入互聯網（比如僅僅支持藍牙、ZigBee），它們可以通過接入功能強大的網關（gateway）來實現通過Web訪問；網關將其他類型的協議轉換成統一的對外接口（如將設備的CoAP轉換為HTTP提供給用戶），同時還可以提供安全認證、集成、臨時數據存儲、對設備的語義描述等功能。開源的網關項目有Open Hab [2]，此外很多大廠商也有自己的網關來支持自己的設備。

3. 云模式 （cloud integration pattern）

云模式可以看做網關模式的擴展，只不過網關在云端，提供協議的轉換、數據處理等云服務，最大的特點在于可以通過外網訪問各種設備。目前已經出現了各種提供物聯網云服務的平臺，如AWS、阿里、微軟等巨頭，還有專門的平臺如Xively、機智云等，百家爭鳴，但是他們大都采用類似下圖的結構，通過MQTT協議來管理各種設備，云端有虛擬設備來保存設備狀態，存儲管理設備產生的數據，使用秘密的API KEY通過REST API來發送管理指令等。

4. 總結

通過云的模式往往使指令傳輸很慢，所以一個物聯網設備可能同時允許上述幾種操作模式。使用Web來控制設備，還可以輕松的使用IFTTT這樣的第三方自動化平臺，來設計條件自動化的執行一些功能，并于常用App如Twitter互動。最后，盜幾張書中對協議介紹的圖，來方便理解物聯網中涉及的各種協議，如藍牙、MQTT、ZigBee、Apple Homekit等。