物联网之魂:物联网协议与物联网操作系统

物联网之魂:物联网协议与物联网操作系统

编辑推荐

本书适合从事物联网开发的工程技术人员及物联网专业的师生阅读。

内容简介

本书系统地介绍了物联网协议和物联网操作系统的相关内容。第1章阐述了与物联网联系比较紧密的几种网络通信协议;第2章阐述了路由器交换机的原理及其开发要点;第3章对移动互联网Wi-Fi做了详细解析;第4章介绍了操作系统的一般概念;第5章介绍了几种应用于资源受限设备的物联网操作系统;第6章介绍了几种嵌入式实时操作系统;第7章剖析了一种轻量级实时物联网操作系统zephyr,给出较详细的应用开发指导;第8章阐述了比较流行的Ubunto操作系统;第9章详尽地讲解了路由器操作系统的开发流程,为物联网网关、智能路由器及边缘计算服务器的研发打下基础;第10章给出了嵌入式系统底层驱动软件的开发指导。

作者简介

作者孙昊,毕业于山东大学控制工程学院,获工学硕士学位。网络设备资深研发工程师。曾就职于华为技术公司,负责操作系统软件的架构设计,并担任C语言和Lua语言讲师。申请多项ISSU技术专利。现就职于浪潮电子信息产业股份有限公司,负责软件架构设计工作。

章节目录

版权信息

丛书序 信息物理学是物联网工程的理论基础

序言 沉舟侧畔千帆过,病树前头万木春

第1章 网络通信技术

1.1 数字通信概述

1.2 数字通信关键技术

1.3 数字通信OSI模型

1.4 TCP/IP网络通信协议

1.4.1 TCP/IP协议

1.4.2 CoAP协议

1.4.3 MQTT协议(低带宽)

1.4.4 AMQP协议(互操作性)

1.4.5 XMPP协议(即时通信)

1.4.6 JMS协议

1.5 UDP协议

1.6 HTTP协议

1.6.1 工作原理

1.6.2 消息结构

1.6.3 请求方法

1.6.4 响应头信息

1.6.5 状态码

1.6.6 内容类型

1.7 FTP协议

1.8 Bluetooth协议

1.8.1 Bluetooth发展史及优势

1.8.2 Bluetooth技术

1.9 ZigBee协议

1.9.1 ZigBee发展历史

1.9.2 ZigBee的特点及优势

1.9.3 ZigBee基本概念

1.9.4 ZigBee协议栈

1.10 6LoWPAN低速无线个域网协议

1.11 LoRa WAN低功耗广域网协议

1.12 NB-IoT窄带物联网协议

1.12.1 物联网应用场景和技术特点

1.12.2 无线通信技术发展过程

1.12.3 NB-IoT窄带物联网节能原理

1.12.4 NB-IoT通信系统拓扑结构

1.12.5 NB-IoT窄带物联网信号收发技术

1.12.6 NB-IoT窄带物联网小区接入

1.12.7 NB-IoT连接管理

1.12.8 NB-IoT数据传输

1.13 MQTT网络协议

1.13.1 网络协议比较

1.13.2 发布和订阅模型

1.13.3 MQTT协议命令

1.13.4 MQTT协议参数

1.14 协议转换

1.14.1 RS-232/485/CAN转换器

1.14.2 基于现场总线的协议转换器

1.14.3 物联网协议转换器——网关

1.14.4 物联网网关

1.14.5 物联网网关应用

1.15 小结

1.16 习题

第2章 信息交换技术

2.1 交换技术概述

2.2 数字程控交换

2.3 ATM交换

2.4 以太网交换

2.5 光交换

2.6 二层交换——交换机原理

2.7 三层转发——路由器原理

2.8 三层交换——三层交换机

2.9 交换机设计开发

2.9.1 交换机的层次定位

2.9.2 交换机的硬件设计

2.9.3 交换机的软件设计

2.9.4 测试环节

2.10 小结

2.11 习题

第3章 无线Wi-Fi技术

3.1 Wi-Fi概述

3.1.1 WLAN无线局域网络概述

3.1.2 Wi-Fi无线网络起源

3.2 Wi-Fi基础

3.2.1 Wi-Fi物理组件

3.2.2 Wi-Fi服务功能

3.2.3 Wi-Fi认证和加密

3.2.4 Wi-Fi基础参数

3.3 Wi-Fi接入

3.3.1 Wi-Fi的STA与AP的接入

3.3.2 Wi-Fi的多AP认证和关联过程

3.3.3 Wi-Fi漫游过程

3.4 Wi-Fi管理

3.4.1 wpa_supplicant程序

3.4.2 wpa_cli调试工具

3.5 Wi-Fi模块解析

3.5.1 Wi-Fi框架分析

3.5.2 Wi-Fi启动流程

3.6 Wi-Fi驱动结构

3.6.1 SDIO驱动

3.6.2 无线通信芯片

3.6.3 设备驱动注册

3.6.4 加载驱动模块

3.6.5 SDIO设备中断

3.6.6 Wi-Fi驱动流程

3.6.7 网络设备注册

3.7 小结

3.8 习题

第4章 操作系统概述

4.1 通用计算机操作系统

4.2 嵌入式实时操作系统

4.2.1 嵌入式操作系统的主要特点

4.2.2 嵌入式操作系统和通用计算机操作系统的区别

4.2.3 流行嵌入式实时操作系统

4.3 手机操作系统

4.3.1 Android操作系统

4.3.2 Android App研发基础

4.3.3 Android App开发文献

4.3.4 iOS操作系统

4.4 物联网操作系统

4.4.1 概述

4.4.2 特点

4.4.3 架构

4.4.4 实例分析

4.4.5 发展趋势

4.5 小结

4.6 习题

第5章 物联网操作系统

5.1 微软物联网操作系统

5.2 谷歌物联网操作系统

5.2.1 谷歌Brillo

5.2.2 谷歌Android Things

5.3 ARM物联网操作系统

5.4 华为物联网操作系统Huawei LiteOS

5.5 中兴物联网操作系统

5.6 庆科物联网操作系统MICO

5.7 小结

5.8 习题

第6章 嵌入式Linux操作系统

6.1 uClinux简介

6.2 RTLinux简介

6.3 Ostro Linux简介

6.4 HelloX物联网操作系统

6.4.1 HelloX物联网操作系统框架分析

6.4.2 HelloX主要功能

6.4.3 HelloX的开发方向

6.4.4 HelloX用于智慧家庭

6.5 FreeRTOS操作系统简介

6.6 Tiny OS操作系统简介

6.6.1 Tiny OS特点

6.6.2 Tiny OS组成

6.6.3 Tiny OS运行机理

6.6.4 Tiny OS开发环境

6.6.5 Tiny OS开发过程

6.6.6 Tiny OS开发平台

6.6.7 Tiny OS的研究项目

6.7 RIOT OS操作系统简介

6.8 小结

6.9 习题

第7章 物联网Zephyr操作系统

7.1 Zephyr操作系统概述

7.1.1 Zephyr特色

7.1.2 支持的微处理器类型

7.1.3 支持的通信标准和网络协议

7.1.4 内核版本迭代历程

7.2 Zephyr系统内核

7.2.1 多线程功能

7.2.2 中断服务功能

7.2.3 时钟和定时器功能

7.2.4 同步功能

7.2.5 数据传输功能

7.2.6 内存动态分配功能

7.2.7 公共和私有内核对象

7.2.8 微内核服务器功能

7.2.9 C++支持的应用

7.2.10 Zephyr源代码结构

7.3 在Linux上搭建Zephyr开发环境

7.3.1 下载源代码

7.3.2 安装需要的包和依赖文件

7.3.3 安装Zephyr SDK

7.3.4 编译、运行应用程序

7.3.5 应用程序仿真测试与运行

7.4 在Windows上搭建Zephyr开发环境

7.5 用MSYS2搭建Zephyr开发环境

7.6 应用程序开发

7.6.1 概述

7.6.2 创建应用程序目录app

7.6.3 创建应用程序子目录build

7.6.4 重构应用程序

7.6.5 运行应用程序

7.6.6 开发板定制

7.6.7 用QEMU调试程序

7.6.8 用Eclipse调试程序

7.6.9 CMake工具

7.6.10 CMakeLists.txt文件

7.6.11 CMakeCache.txt文件

7.6.12 编辑配置文件

7.6.13 更新设备树序列

7.6.14 支持第三方库代码

7.7 小结

7.8 习题

第8章 嵌入式Ubuntu操作系统

8.1 准备Ubuntu文件

8.2 安装Ubuntu系统

8.3 连网资源

8.4 更新系统

8.5 目录结构

8.6 启动流程

8.7 编程环境

8.7.1 安装编辑器

8.7.2 下载并安装JDK

8.7.3 Ubuntu开发环境的配置

8.7.4 Ubuntu添加或删除源

8.7.5 安装Eclipse

8.7.6 安装MySQL

8.7.7 安装build-essential

8.7.8 安装Tomcat

8.7.9 安装Android Studio(32Bit)

8.8 小结

8.9 习题

第9章 路由器OpenWrt操作系统

9.1 OpenWrt开发环境基础

9.1.1 OpenWrt硬件需求

9.1.2 OpenWrt文件结构和网络结构

9.2 OpenWrt常用命令

9.2.1 编辑命令vi

9.2.2 查找命令grep

9.2.3 查找命令find

9.2.4 在线手册查看命令man

9.2.5 其他命令

9.3 OpenWrt常用工具

9.3.1 Feeds简介

9.3.2 Buildroot简介

9.3.3 代码阅读与编辑工具Source Insight

9.3.4 文件传输工具FileZilla

9.3.5 远程登录工具SecureCRT

9.3.6 TFTP服务器软件Tftpd32

9.3.7 代码阅读和编辑工具KScope

9.3.8 远程登录工具C-Kermit

9.4 在Windows上安装VMware

9.5 在VMware上安装Ubuntu

9.5.1 Ubuntu安装步骤

9.5.2 Ubuntu上安装、配置、启动FTP和SSH服务

9.6 在Ubuntu上安装OpenWrt

9.6.1 安装open-vm-tools

9.6.2 安装所需的依赖环境

9.6.3 OpenWrt下载安装

9.6.4 OpenWrt的编译

9.6.5 OpenWrt的固件烧写

9.7 OpenWrt配置

9.7.1 初始配置

9.7.2 配置DNS

9.7.3 配置PPTP

9.7.4 配置chnroutes

9.7.5 配置VPN

9.7.6 安装LuCI

9.8 OpenWrt路由器应用开发

9.8.1 OpenWrt系统的编译

9.8.2 OpenWrt在线固件更新

9.8.3 OpenWrt刷机

9.8.4 路由器设置

9.8.5 文件服务

9.8.6 DDNS服务

9.9 OpenWrt应用程序编程实例

9.10 小结

9.11 习题

第10章 设备底层驱动编程

10.1 设备驱动简介

10.1.1 引言

10.1.2 设备驱动分类

10.1.3 驱动模块程序结构

10.2 Linux文件系统

10.3 文件系统与设备驱动

10.4 驱动编译及加载实例

10.5 字符设备驱动

10.5.1 字符设备驱动初识

10.5.2 字符设备驱动构成

10.6 小结

10.7 习题

参考文献

物联网之魂:物联网协议与物联网操作系统是2019年由机械工业出版社华章分社出版,作者赵帅。

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