物联网同人工智能、机器学习和云技术,在过去几年中一直是高科技领域最重要的应用技术。
2019年以来,全球物联网设备连接数保持强劲增长,设备接入量超84亿,行业渗透率持续提高,智慧城市、工业物联网应用场景快速拓展。预计到2022年,中国物联网产业规模将超过2万亿元。
在可预见的未来,物联网将取代移动互联网,成为信息产业的主要驱动力。但是许多初学者在刚接触物联网时,往往因为物联网庞大的架构体系、各种复杂的组网技术,使人感到神秘而艰难。
本书将从物联网的框架及相关技术、网络通信协议、嵌入式开发等方面,系统地阐述物联网开发必备的知识。使读者读完本书后对物联网有清晰的了解。同时本书以实际项目开发为出发点,从零开发,通过一行一行代码实现物联网项目。语言上力求轻松活泼,避免晦涩难懂。讲解形式图文并茂,由浅入深。充分分析原理,最后通过实验加深读者的理解。通过阅读本书,读者会少走很多弯路,会觉得物联网开发没有想象中那么难。
本书特点
(1)理论与实践并行。理论部分适合想了解物联网发展及技术的管理人员阅读,同时书中后半部分将技术落实到实际应用。
(2)零基础入门。本书使用STM32F407芯片,代码配有详细注释,让大家读完此书,也能自己动手实现一个属于自己的物联网项目。
(3)内容丰富,由浅入深,循序渐进。本书内容涉及嵌入式、单片机、实时操作系统、网络协议、云平台等。
(4)详细的开发指导,通俗的理论讲解,即使是在校大学生也能读懂。适合想快速进入物联网行业的大学生、技术人员阅读。
(5)书中所有的源码开源,方便读者阅读和实践。
本书内容及体系结构
本书的内容大体分为3部分:
(1)基础部分(第1~5章):第1~3章系统地讲述物联网的发展历史,以及对物联网行业的未来预测,同时对物联网的技术进行详细、通俗的讲解,即使是从未接触过物联网行业的读者读完此书,也能对物联网行业有一定的认知,为后续学习打下理论基础。第4、5章系统地讲解单片机的开发和嵌入式网络开发,读者读完后,能独立进行简单的物联网项目开发,同时也具备物联网企业人才所需求的基本技能。
(2)提高部分(第6~9章):嵌入式实时操作系统是开发中非常关键的核心技术,尤其是工业控制的物联网。第6、7章从零基础开始学习嵌入式实时系统,以RT-Thread为例,介绍驱动开发、应用开发、网络开发3大模块,使读者读完这两章后具备一定的嵌入式实时操作系统开发能力。第8章介绍市场上主流的云平台开发技巧,包括阿里云物联网平台、OneNET等。第9章介绍目前主流的物联网模块,包括2G、4G、WiFi、NB-IoT等。
(3)实战部分(第10、11章):第10章会从零开始实现一个实用的物联网项目——环境信息采集系统。第11章则带领大家从零开始实现第二个实战项目——智能安防系统。这两章涉及温湿度传感器、无线433MHz、电机等综合知识。读者读完这两章后也能自己动手开发,使读者具备一定的物联网项目开发实战经验。特别是对于在校大学生,以及其他行业想进入物联网的读者,能通过这个实战项目,快速进入物联网领域。
本书读者对象
(1)想要学习物联网的本科生和研究生;
(2)没有单片机基础的入门新手;
(3)相关培训学校的学员;
(4)物联网爱好者。
致谢
感谢中煤科工集团沈阳研究院丁远参与本书第3章、第5章和第7章的编写;感谢RT-Thread官方团队朱天龙、李想对本书RT-Thread部分章节的审核。也感谢本人的大学老师尹海昌老师、黄进财老师的教导及对本书内容的审核。
由于笔者水平有限,书中难免存在不妥之处,希望读者不吝赐教。
连志安
2021年1月
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