farmbot开发入门教程-高层概述

说明：

• 介绍FarmBot 软件的每个组件如何组合在一起

• 下表粗略概述了 FarmBot 软件系统的代码库及其开发语言。实际上，没有人需要了解所有这些语言；所需的实际工具集将根据您要执行的任务而有所不同

  固件：C++
  FarmBot 操作系统：灵丹妙药
  休息 API：Ruby on Rails
  Web 应用程序：ReactJS、Typescript 和 WebPack

硬件和物理外围设备

• Farmbot 使用物理传感器和执行器与其环境进行交互。这需要在物理花园和软件层之间架起一座桥梁。

• 固件是负责与现实世界交互的软件。基于 Arduino 的微控制器运行固件并执行传感器和执行器命令。当 FarmBot 打开水阀或探测土壤湿度时，就会看到这样的示例。设备固件直接告诉这些外围设备何时以及如何运行。系统的其他部分可以通过向固件发送命令来请求访问外围设备。

• 固件包的功能范围在设计上是有限的。它是一个高度专业化的软件组件。它不是为开发人员的可扩展性而设计的。Farmbot的微控制器提供了出色的外围设备处理能力，但存在性能缺陷。对于任何需要超过几千字节内存的任务来说，它也是一个糟糕的主机。

• 由于这些原因，第三方定制最好在FarmBot OS或Web 应用程序（如下所述）中处理

日常运营和花园管理

• Arduino 缺乏内存和处理非硬件任务的能力。为了克服这些限制，Farmbot 还包含一个Raspberry Pi 单板计算机。Raspberry Pi 提供更大的内存、CPU 和网络外围设备。FarmBot OS是一个嵌入式操作系统，它在 Raspberry Pi 上运行，用于管理以下任务：

  • 向最终用户和REST API传达消息（例如报告或传感器数据）。
  • 执行设备级安全功能。
  • 维护和执行工作计划。
  • 接受来自用户和设备外软件包的传入远程过程调用。

• FarmBot OS 对于以下操作特别有用：

  • 需要持续执行，即使在网络丢失的情况下。
  • 对网络延迟的容忍度很低或者没有。

数据存储和云

• Raspberry Pi 为许多任务提供了足够的处理能力。与 Arduino 非常相似，它也存在一些设计上的权衡。最值得注意的问题是数据完整性和可用性。离线时无法访问设备上的数据。设备还可能出现意外断电和电涌，从而损坏板载 SD 卡。此外，即使设备处于离线状态，也必须发生某些事件，例如电子邮件警报。

• 正是由于这些原因，FarmBot 无法 100% 自主运行。为了缓解数据完整性和可用性问题，该设备与始终在线的 Web 服务器（通常称为“Web 应用程序”）协同工作。

• 该 Web 应用程序在一个包中包含三个核心组件：

  • 用于数据库、用户和设备之间消息传递的实时消息代理
  • 用于最终用户设备控制的图形用户界面
  • 用于数据存储和访问的 REST API

• 下表列出了常见的 FarmBot 用例及其适当的软件包。

• 常见组件用例

  长期数据存储：REST API
  设备离线时远程管理设备：Web 应用程序和REST API
  管理设备和帐户数据：Web 应用程序和REST API
  为执行器供电：固件
  重复任务：FarmBot 操作系统
  长时间运行的操作，例如浇水序列：FarmBot 操作系统