嘉賓介紹：鄭曄，Ruff CTO，Oracle Duke選擇獎獲獎作品Moco的作者，目前投身于 IoT 領域，致力于簡化 IoT 應用的開發(fā)方式。他多次在各種媒體上發(fā)表文章，在各種技術大會上做過演講，對敏捷軟件開發(fā)、軟件設計、領域特定語言等方面，有著深刻理解，愿意分享自己對于軟件開發(fā)的理解，也愿意吸收新的知識，更愿意與人暢聊軟硬件開發(fā)。

【Ruff CTO 鄭曄】

IoT（Internet of Things）是大家公認的未來。但讓人尷尬的是，這些代表未來的炫酷產品似乎只存在于業(yè)內人士的 PPT 中。真正走進普通人生活的，大多只是一些“帶有 Wi-Fi 的普通硬件”。和大多數生態(tài)普及過程中遇到的問題相同，IoT 缺少一個關鍵的系統(tǒng)——應用。應用缺失，自然難以營造用戶生態(tài)。然而這并不完全是開發(fā)者的責任，大多數情況下，開發(fā)者都處在臣妾做不到的狀態(tài)，因為涉及硬件的“嵌入式開發(fā)”需要非常多的底層硬件代碼基礎，這讓廣大的軟件程序猿望而卻步。

“Ruff”的目標就是解決這個問題。簡而言之，Ruff 可以允許開發(fā)者用普及的 JavaScript 語言進行嵌入式開發(fā)，他們究竟是怎么做到的呢？且聽 Ruff CTO 鄭曄慢慢道來。

何謂 Ruff？

Ruff 是一個硬件應用開發(fā)平臺。簡言之，通過 Ruff，開發(fā)者可以使用 JavaScript 開發(fā)硬件應用。

從行業(yè)發(fā)展趨勢可以看到，IoT（Internet of Things）是大家公認的未來。大家也知道，我國目前在生產制造的水準也是世界級的。但是，從趨勢到現實中，中間還欠缺了什么呢？我們看到的是：應用。

我們都在說智能硬件。實際上，所謂智能硬件是一個“硬件應用”，是把硬件和應用場景結合起來。應用的成功本質上是個概率問題，我們之所以還沒有看到很多成功的硬件應用，主要是應用的總體數量太少。很多人都能看到這是一片藍海，但問題是，并不是每個人都有能力進入到這個領域，因為硬件應用的門檻太高了。

這一點類似于 Nokia 手機的時代，很多人都想編寫手機應用，但只有很少量的程序員有能力編寫手機應用，我自己就曾經希望買 Nokia 手機來做開發(fā)，但最后放棄了，也是因為開發(fā)太麻煩。后來有了 iOS 和 Android，開發(fā)門檻一下子降了下來，大量的程序員涌了進來，才有了我們看到的移動互聯網的興起，也才有了微信、滴滴等爆款應用。

所以 Ruff 就是要在硬件應用開發(fā)領域解決同樣的問題，降低硬件應用開發(fā)的門檻，讓更多有應用開發(fā)能力的人進入到這個領域里。

有一個前端開發(fā)者，他拿到 Ruff，很快就寫了一個小應用：用打火機點亮網頁上的一盞燈。因為有了 Ruff，這個從來沒寫過硬件的開發(fā)者，就有機會開始編寫硬件應用了。這就是 Ruff 降低門檻起到的作用。總結起來，Ruff 就是要降低硬件應用開發(fā)門檻，讓開發(fā)者能夠創(chuàng)造出更多有創(chuàng)意的硬件應用。

硬件應用開發(fā)的門檻有多高？

從現狀來看，硬件和應用完全就是兩套詞匯表，比如，做硬件的人關心的是，GPIO、I2C、時序、驅動等，而做應用的人關心的是，需求、用戶體驗、高可用性、系統(tǒng)架構等。我問過應用開發(fā)者什么是 GPIO，他們的表情就像見了鬼一樣；我也曾讓硬件開發(fā)者講講什么是 SOLID 設計原則，很少有人能講清楚。

這就是軟硬件之間的鴻溝，讓一個人同時具備硬件和應用兩套技能，這是很高的要求。其實，即便是只在硬件開發(fā)領域，除了應用以外，做系統(tǒng)的和做硬件的也是不同的話語體系，有人關注進程，有人關注晶振；有人關注嵌入式系統(tǒng)，有人關注 PCB。

讓一個人掌握好所有的東西，難度系數會直線上升。即便有這樣的人，價格也會非常高，而且能找到的人數量也有限。另外，在硬件領域，重復造輪子的現象是很嚴重的。很多東西即便開發(fā)者再熟悉，到了一個新的環(huán)境可能就要重新做一遍，比如，常見的網絡協議要移植，常見的驅動要編寫。我的這些印象，全部來自一個有20年硬件開發(fā)經驗的老法師，他將其稱為血淚史。

與應用的對接中，硬件開發(fā)的過程，基本上是一個瀑布式開發(fā)的過程，或者說一個自頂向下的過程，也就是說，把需求確定好了，然后，進入一個開發(fā)過程，這個過程往往會持續(xù)很長一段時間。從軟件工程的實踐來看，這是一種低效的做法，因為做產品，最重要的是快速反饋，一年前的市場需求和現在的市場需求是不同的。

所以，在軟件領域有了敏捷、精益等方法論，改善這個過程，最重要的就是迭代的思想，不斷地對產品進行改進。目前市面上很多有想法的人來自互聯網領域，他們習慣了與軟件應用開發(fā)者協同工作，所以，他們也更習慣采用迭代的思想進行工作，但同樣的工作邏輯拿到硬件領域幾乎沒辦法行得通。

舉個例子，

產品經理希望迭代地看到產品進展，因為他的想法需要反復驗證，而硬件開發(fā)者希望確定好需求再來做開發(fā)，因為在他的邏輯里，硬件是一旦制成就很難改變了。

造成這種現象更根本的原因是，是硬件制造商在編寫應用。而應用開發(fā)根本就不是硬件制造商擅長的。當我們可以把硬件和應用兩個概念分開之后，我們就會發(fā)現，同樣的硬件，在不同的場合下，可以有不同的應用。

舉例來說，

• 同樣的飲水機，如果你買了回家，它的應用是統(tǒng)計你家的飲水狀況，提醒你多喝水；

• 如果把飲水機租回家，它會提醒你按時繳費，保證正常使用。

硬件上是一樣的，但應用是不同的。解決這個問題最好的辦法就是分工，讓應用開發(fā)者只關注應用，硬件制造商只關注硬件。將二者聯系起來，這就是 Ruff 要做的事情。

為什么是 JavaScript？

對程序員來說，語言的選擇永遠是宗教戰(zhàn)爭。我們把 Ruff 定位成一個應用開發(fā)平臺，所以，選擇做技術選型的時候，盡可能考慮應用開發(fā)者熟悉的東西，所以 Ruff 選擇了 JavaScript。 

首先，我們排除了硬件開發(fā)者最熟悉的 C/C++，因為 C/C++在多數程序員眼里是系統(tǒng)語言，一旦使用 C/C++，程序員們就會回到系統(tǒng)開發(fā)的思路上。

再次，我們排除的是目前最流行的語言 Java。從受眾的角度考慮，最該考慮的是 Java，這就是 Android 的做法，但在資源受限的硬件上，Java 太重了。

JavaScript 是一個恰當的語言，原因如下：

首先，它是一門真正的全平臺語言，可以運行在所有系統(tǒng)上，包括瀏覽器、手機、服務器、客戶端，都有。

其次，隨著 Node.js 的流行，JavaScript 的社區(qū)越來越活躍，許多新想法都是在這個社區(qū)內涌現出來的。

再次，JavaScript 有很多不錯的運行時實現，方便我們開展工作。套用軟件開發(fā)社區(qū)里的一個 說法：Atwood 定律，所有能用 JavaScript 寫的應用，最終都會用 JavaScript 寫就。

然而，根因是受眾面，不需要從頭教育市場。所以，Ruff 選擇了 JavaScript。事實上，很多大廠也下水做這個領域，大部分人的選擇也是 JavaScript。

JavaScript 比 C 語言更有優(yōu)勢嗎？

從個人的角度來說，我更愿意比較的是抽象層次，而非簡單的語法。從技術的發(fā)展趨勢，我們已經非常清楚地看到，應用開發(fā)的抽象層次是越來越高的。

比如：最開始大家是用機器碼，因為記憶不方便有了匯編，又因為匯編對于不同機型差異太大，而產生了 C 這樣的程序設計語言，再往后，C++提供了面向對象程序設計，給程序組織提供了一種良好的方案。越高的抽象，意味著編寫同樣多的內容用的代碼越少。

我曾經對比過一個大廠出的 C/C++的硬件應用開發(fā)框架，點亮一個板載燈，它寫了大約50行左右的代碼，用 Ruff，我寫了3行代碼，還有2行是框架代碼。

$.ready(function() {

  $('#led-r').turnOn();    

});

通過這段代碼大家就可以感受到差異，真正的核心代碼只有1行，這就是抽象的價值。

只使用 JavaScript 能做到怎樣的開發(fā)深度？

JavaScript 語言社區(qū)已經提供了許多好的抽象，比如，基于事件的模型。

Ruff 還建立了自己建立的抽象。比如劃分了驅動開發(fā)者和應用開發(fā)者，只有驅動開發(fā)者需要關心硬件細節(jié)，而應用開發(fā)者只要關注應用邏輯就好了。

剛才給大家展示的這段代碼就是一段應用代碼，你根本看不到硬件參數這些東西，這就是分層架構的力量，抽象的力量。此外，Ruff 在設計之初，就考慮了應用測試的問題。用 Ruff 開發(fā)的代碼可以在開發(fā)機器上把邏輯測試好，再部署到具體硬件板子上。這樣可以防止因為一些低級錯誤，反復燒板子，造成時間上的浪費。

Ruff 還配套了命令行工具，簡化應用開發(fā)和板卡部署，另外還有一個軟件倉庫，可以讓驅動開發(fā)者上傳自己的驅動，與社區(qū)分享。

至于實現JavaScript的硬件編程，道理上很簡單：運行一個 JavaScript 引擎，在上面跑 Javascript 的程序。

從具體的實現上來說，

第一步：選擇了一個嵌入式 JavaScript 引擎；

第二部，在一個操作系統(tǒng)上把它運行起來，在其基礎上構建 Ruff，這也是目前對外發(fā)行的版本。

簡單來說，這是從打造最小可行產品（MVP）的思路來做的。Ruff 內部正在研發(fā)基于 MCU 的版本，也就是將 JavaScript 引擎直接跑在硬件上。這樣可以更好地解決功耗、實時性等問題。

Ruff 的未來

現在，開發(fā)者能看到一些開發(fā)板，例如：樹莓派、Ardunio 和 Intel Edison。而 Ruff 提供了一個開發(fā)框架。另外 Ruff 本身也提供了一套開發(fā)套件，這么做的原因是為了讓人盡快上手 Ruff。

更關鍵的差異在于，這些開發(fā)板只能做小應用或是原型，當然，這也是 Ruff 開發(fā)套件的現狀。不同的是，我們做 Ruff 的目的不限于此，我們是希望將 Ruff 將來打通到生產環(huán)節(jié)中。也就是說，一個硬件應用在軟件代碼完全不用修改的情況下，把它用在更真實的設備上，比如 MCU 上。我們很清楚，Ruff 的終點不是開發(fā)板，這與其它的開發(fā)板目標是截然不同的。

坦白來講，讓應用開發(fā)者意識到自己能夠編寫硬件應用會是比較困難的。很多軟件程序員思考問題的邊界就是硬件，根本不敢想這方面的問題。就像 Android 和 iOS 之前，應用開發(fā)者不會覺得自己能寫手機應用一樣。這里面是一個意識的鴻溝，大多數應用開發(fā)者并不覺得硬件開發(fā)和他們有什么關系。正因為他們覺得硬件應用開發(fā)太困難，才會退避三舍。

對于 Ruff 而言，這是一個教育市場的過程。其實，硬件應用開發(fā)其實很簡單：控制你家的電視很簡單，點亮家里的燈也沒那么難。跨越了意識上的鴻溝，再來了解硬件，就不那么困難了。當我們的正式版發(fā)布之后，我們會在開發(fā)者社區(qū)方面投入大量的精力，讓開發(fā)者們意識到，他們能做的事情其實更多。

關于Ruff的最新動態(tài)

在1月份，Ruff 推出了少量的公測版套件，定向地發(fā)給了一些有興趣的用戶，軟件 SDK 隨公測版發(fā)布。大致一個月左右會有一次新的發(fā)布。鄭曄表示，正式版在內部的備貨基本上已經完成，五一之后，就會正式開始銷售，更多的開發(fā)者就可以嘗試新的開發(fā)體驗了。

Ruff 開發(fā)套件購買戳這

官方網站：ruff.io

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