物聯(lián)網應用快速開發(fā)(第2版從創(chuàng)意到原型物聯(lián)網工程專業(yè)系列教材浙江省普通高校十三五新形態(tài)教材)
定 價：62 元
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- 作者：董瑋，高藝，韓勁松編
- 出版時間：2022/10/1
- ISBN：9787030729668
- 出 版 社：科學出版社
- 中圖法分類：TP18
- 頁碼：347
- 紙張：
- 版次：2
- 開本：16開
本書共分8章，內容涉及物聯(lián)網“端-管-云”全鏈路開發(fā)流程。第1章介紹物聯(lián)網發(fā)展趨勢、應用架構、典型應用和相關學術研究及前沿問題；第2、3章分別從硬件平臺和操作系統(tǒng)的角度介紹物聯(lián)網設備端開發(fā)；第4、5章分別介紹物聯(lián)網應用中常用的低功耗短距離協(xié)議及低功耗廣域網；第6、7章分別介紹主流的物聯(lián)網云平臺和物聯(lián)網云-端一體開發(fā)平臺；第8章介紹物聯(lián)網安全的相關技術。
本書適合作為高等院校計算機、通信、物聯(lián)網工程等專業(yè)高年級本科生、研究生的教學用書，也適合作為物聯(lián)網專業(yè)開發(fā)人員的技術參考用書。
更多科學出版社服務，請掃碼獲取。
自本書第一版出版已有三年多時間，物聯(lián)網乃至整
個科技領域又發(fā)生了不少變化。由于美國限制向中國出
口芯片，對物聯(lián)網硬件市場產生了很大影響；華為發(fā)布
鴻蒙操作系統(tǒng)，進一步打造萬物互聯(lián)的軟件基礎；短距
離通信技術（802.15.4，BLE）在智能家居的應用不斷
拓展；后向散射通信技術得到商業(yè)應用；LoRaWAN被國
際電信聯(lián)盟（ITU）正式批準成為低功耗廣域網絡的通
信標準；繼NB-IoT之后，5G技術在國內得到大范圍部署
，為大容量、低延遲的物聯(lián)網應用提供了基礎設施；在
激烈的市場競爭中，涂鴉智能在美國紐交所上市，成為
“全球IoT云平臺第一股”，其他許多物聯(lián)網平臺陸續(xù)
消亡；物聯(lián)網安全問題凸顯，對物聯(lián)網安全性的需求成
為必然。
在可以預見的未來，物聯(lián)網釋放的潛在經濟價值巨
大。2020年底，物聯(lián)網連接數首次超過非物聯(lián)網連接數
。預計到2025年，物聯(lián)網連接數將是非物聯(lián)網連接數的
3倍。此外，新冠肺炎疫情對我們的生產生活產生了極
大的影響，也給產業(yè)數字化轉型按下了加速鍵。我國乃
至全世界產業(yè)數字化的趨勢不可逆轉。
一方面，企業(yè)數字化轉型對IoT應用的需求空前高
漲；但另一方面，據IoT Analytics分析，物聯(lián)網項目
的復雜性仍然是物聯(lián)網廣泛應用的主要挑戰(zhàn)。雖然近年
來，各種供應商為簡化物聯(lián)網應用做出了很多努力，包
括開發(fā)即用型的應用模板、模塊化組件、零配置設備連
接工具等，但是物聯(lián)網系統(tǒng)復雜性的痛點仍然存在。低
代碼開發(fā)成為解決上述矛盾的有效途徑，并逐漸成為近
年來被廣泛關注的熱點技術之一。
在物聯(lián)網低代碼開發(fā)領域，雖然學術界、工業(yè)界有
一些初步的工作，但一個理想中的物聯(lián)網低代碼開發(fā)平
臺現在并不存在。所幸，經過幾年的發(fā)展，物聯(lián)網領域
的開源代碼、工具、平臺等逐漸完善。本書嘗試結合目
前物聯(lián)網發(fā)展的最新趨勢，從云-邊-端一體的角度闡述
物聯(lián)網領域的核心技術。同時理論聯(lián)系實際，基于目前
主流的開發(fā)平臺（如阿里云IoT Studio、微軟Azure
IoT等），闡述實際案例的開發(fā)過程。希望本書能夠幫
助讀者更好地理解各種不同的應用場景，能夠選擇并定
制各種不同的技術，從而使快速開發(fā)并實現一個完整的
物聯(lián)網應用不再困難。
本書的內容組織
本書共分8章，內容涉及物聯(lián)網“端-管-云”全鏈
路開發(fā)流程，如圖1所示。第1章介紹物聯(lián)網發(fā)展趨勢、
應用架構、典型應用和相關學術研究及前沿問題；第2
、3章分別從硬件平臺和操作系統(tǒng)的角度對物聯(lián)網設備
端開發(fā)進行介紹；第4、5章分別介紹物聯(lián)網應用中常用
的低功耗短距離協(xié)議及低功耗廣域網的相關內容；第6
、7章分別介紹目前主流的物聯(lián)網云平臺和物聯(lián)網云-端
一體化開發(fā)平臺；第8章介紹物聯(lián)網安全的相關技術。
相比第1版，本書各個章節(jié)的內容有如下主要變化
：
第2章中，新增STM32平臺描述，硬件安全的內容并
入第8章。
第3章中，新增RIOT以及華為鴻蒙操作系統(tǒng)描述，
刪除TinyOS相關內容，系統(tǒng)安全的內容并入第8章。
第4章對應第1版第5章，新增藍牙5.x規(guī)范的描述。
第5章對應第1版第6章，新增LTE Cat 1的簡單介
紹，簡化NB-IoT的描述。
第6章對應第1版第7章，設備認證安全的內容并入
第8章。此外，由于軟件更新，案例開發(fā)實驗的內容有
所改動。
第7章對應第1版第8章，設備端開發(fā)中新增
MicroPython的描述，云服務開發(fā)中新增設備接入的介
紹。并入第1版第4章TinyLink的內容，新增涂鴉IoT開
發(fā)平臺的描述。
新增第8章物聯(lián)網安全。
新增附錄介紹了物聯(lián)網遠程實驗平臺LinkLab，以
及LinkLab支持的14個物聯(lián)網在線實驗的描述。
LinkLab平臺可以方便教師、學生進行物聯(lián)網動手實驗
的教學與學習。
此外，本書還更新了許多內容的描述，更正了第1
版中的錯誤。
本書配套的電子材料
本書配備豐富的電子材料，具體如下：
書本案例以及在線實驗的代碼：
https://github.com/EmnetsIoTBook2/Experiments
案例開發(fā)視頻教程：在書中以二維碼的形式呈現。
其他在線閱讀資料：在書中以二維碼的形式呈現。
針對教師開課，額外提供如下資料：
課程講義PPT。
章后習題參考答案。
教師用戶可以在
https://www.emnets.cn/iotbook2上獲取本書相關的
電子材料；也可向本書責任編輯索取，發(fā)送E-mail至
56813984@qq.com。
致謝
第2版教材編寫過程中，浙江大學物聯(lián)網系統(tǒng)與網
絡實驗室（EmNets）的學生花費了大量的時間和精力，
在此對他們的努力表示感謝，他們是：曹丁越、陳奕可
、范宏昌、方欣玥、高銘、李博睿、李燁明、林宇翔、
劉建偉、呂嘉美、宋文帆、孫桐、吳昊、張靈峰、周寒
、鄒祥。還要感謝浙江大學阿里巴巴前沿技術研究中心
和阿里云IoT事業(yè)部的大力支持。感謝科學出版社的趙
麗欣女士，她的專業(yè)精神對提升本書的質量起了重要的
作用。
由于編者知識有限，加之時間倉促，書中難免存在
疏漏，懇請讀者批評指正。
董 瑋
第1章 物聯(lián)網概述
1.1 物聯(lián)網的定義和發(fā)展趨勢
1.2 物聯(lián)網的應用架構及挑戰(zhàn)
1.2.1 應用架構
1.2.2 機遇及挑戰(zhàn)
1.3 物聯(lián)網典型應用
1.3.1 智慧城市——無錫鴻山物
聯(lián)網小鎮(zhèn)
1.3.2 智慧校園——CMU Living Lab
1.3.3 空氣質量監(jiān)測
Mosaic
1.4 物聯(lián)網相關學術研究及前沿
問題
1.4.1 相關學術研究領域
1.4.2 物聯(lián)網的關注點及其前沿
挑戰(zhàn)問題
1.5 總結與展望
習題
參考文獻
第2章 物聯(lián)網硬件平臺
2.1 概述
2.1.1 簡介
2.1.2 平臺組成
2.2 關鍵特性
2.2.1 成本與體積
2.2.2 能耗
2.2.3 運算速度和內存大小
2.2.4 接口類型
2.3 常見的硬件平臺
2.3.1 傳感器節(jié)點平臺
2.3.2 STM32系列硬件平臺
2.3.3 Arduino系列硬件平臺
2.3.4 樹莓派系列硬件平臺
2.4 案例開發(fā)——室內環(huán)境監(jiān)測
2.4.1 基于Arduino UNO的
開發(fā)
2.4.2 基于樹莓派的開發(fā)
2.5 學術研究前沿
2.6 總結
習題
參考文獻
第3章 物聯(lián)網操作系統(tǒng)
3.1 概述
3.1.1 簡介
3.1.2 系統(tǒng)構成
3.2 關鍵特性
3.2.1 編程模型
3.2.2 調度方式
3.2.3 I/O操作方式
3.2.4 內存分配
3.2.5 軟件更新
3.2.6 網絡服務
3.3 典型物聯(lián)網操作系統(tǒng)
3.3.1 Contiki OS
3.3.2 RIOT OS
3.3.3 AliOS Things
3.3.4 HarmonyOS
3.4 案例開發(fā)——物聯(lián)網防盜
節(jié)點（增強版）
3.4.1 基于Contiki OS的開發(fā)
3.4.2 基于AliOS Things的
開發(fā)
3.5 學術研究前沿
3.6 總結與展望
習題
參考文獻
第4章 低功耗短距離協(xié)議
4.1 概述
4.1.1 簡介
4.1.2 典型協(xié)議
4.2 關鍵特性
4.2.1 通信距離
4.2.2 頻段
4.2.3 數據率
4.2.4 安全性
4.2.5 非技術特性
4.3 代表性協(xié)議
4.3.1 基于IEEE 802.15.4的
傳感網協(xié)議
4.3.2 藍牙低功耗（BLE）
協(xié)議
4.4 案例開發(fā)——智能燈泡
遠程控制系統(tǒng)
4.4.1 案例描述
4.4.2 開發(fā)步驟
4.5 學術研究前沿
4.6 總結與展望
習題
參考文獻
第5章 低功耗廣域網
5.1 概述
5.1.1 簡介
5.1.2 典型協(xié)議
5.2 關鍵特性
5.2.1 通信距離
5.2.2 功耗
5.2.3 數據率
5.2.4 頻段的分配與使用
5.2.5 基站部署
5.2.6 非技術特性
5.3 代表性協(xié)議
5.3.1 NB-IoT
5.3.2 LoRaWAN
5.4 案例開發(fā)——智能垃圾桶
5.4.1 案例描述
5.4.2 開發(fā)步驟
5.5 學術研究前沿
5.6 總結與展望
習題
參考文獻
第6章 物聯(lián)網云平臺
6.1 概述
6.2 主要功能
6.2.1 設備連接
6.2.2 設備管理
6.2.3 IFTTT與規(guī)則引擎
6.2.4 時序數據庫與流計算
6.2.5 安全認證
6.2.6 無服務器計算
6.2.7 邊緣計算
6.3 典型物聯(lián)網云平臺
6.3.1 Amazon AWS IoT
6.3.2 Microsoft Azure IoT
6.3.3 阿里云 IoT
6.4 案例開發(fā)——語音控制
智能燈
6.4.1 案例描述
6.4.2 開發(fā)步驟
6.5 總結
習題
參考文獻
第7章 物聯(lián)網云-端一體開發(fā)平臺
7.1 概述
7.2 主要功能
7.2.1 設備端開發(fā)
7.2.2 云服務開發(fā)
7.2.3 Web應用/移動應用
開發(fā)
7.2.4 集成與簡化
7.3 典型開發(fā)平臺
7.3.1 TinyLink
7.3.2 IoT Studio
7.3.3 Tuya IoT開發(fā)平臺
7.4 案例開發(fā)——智能教室座位
使用統(tǒng)計系統(tǒng)
7.4.1 基于IoT Studio的開發(fā)
7.4.2 基于TinyLink 1.0 + IoT
Studio的開發(fā)
7.5 學術研究前沿
7.6 總結
習題
參考文獻
第8章 物聯(lián)網安全
8.1 概述
8.1.1 被動式攻擊
8.1.2 主動式攻擊
8.2 物聯(lián)網安全主要方面
8.2.1 硬件安全
8.2.2 軟件與系統(tǒng)安全
8.2.3 無線安全
8.2.4 認證與傳輸安全
8.2.5 隱私保護
8.3 典型安全開發(fā)框架
8.3.1 AWS IoT安全機制
8.3.2 阿里云Link ID2
8.3.3 百度函谷物聯(lián)網安全
系統(tǒng)HISK
8.4 案例開發(fā)——室內環(huán)境檢測
（安全版）
8.4.1 案例描述
8.4.2 開發(fā)步驟
8.5 學術研究前沿
習題
參考文獻
附錄 遠程開發(fā)平臺LinkLab
F.1 概述
F.2 LinkLab已支持的本書實驗
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