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| 內容簡介： |
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本书帮助读者了解物联网设备背后的技术细节。本书不仅提供了物联网的概述，还提供了构建和维护嵌入式系统所需的代码、版本控制和缺陷跟踪等方面的良好实践。本书首先介绍了互联网和万维网的历史，然后介绍了现代CPU和操作系统，*后深入研究了物联网的核心领域，包括有线网络和无线网络、数字滤波器、嵌入式系统和网络化系统的安全性，以及工业4.0统计过程控制。本书适用于准备进军嵌入式领域或者正在使用嵌入式系统的软件开发人员。
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| 關於作者： |
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克劳斯·埃尔克（Klaus Elk）于1984年毕业于丹麦技术大学，获得电子学专业理学硕士学位，毕业论文《时滞光谱法》是一项数字信号处理工程。两年后，他获得了经济学市场营销学士学位。此后，他主要从事私营企业的电信、医疗电子和音响振动方面的工作。与此同时，他在丹麦技术大学任教，教授课程包括面向对象编程和互联网协议栈。*近，他获得了“迷你MBA”学位，并在次年参加了“董事会成员大师班”。现在他在一家公司担任仪器仪表研发经理。
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| 目錄：
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译者序
前言
第1章 引言1
1.1互联网的故事1
1.2云2
1.3物联网3
1.4物联网相关术语4
第一部分 基本体系
第2章 如何选择操作系统8
2.1无操作系统和严格的轮询9
2.2协程12
2.3中断12
2.4小型实时内核14
2.5非抢占式操作系统16
2.6完整的操作系统18
2.7开源、GNU许可和Linux20
2.8操作系统结构22
2.9扩展阅读22
第3章 使用哪个CPU24
3.1概述24
3.2CPU核心26
3.3CPU架构27
3.4字长29
3.5内存管理单元30
3.6RAM30
3.7缓存30
3.8EEPROM和闪存31
3.9浮点运算器31
3.10DSP32
3.11加密引擎32
3.12升级路径32
3.13第二来源33
3.14价格33
3.15出口控制33
3.16RoHS合规性34
3.17评估板34
3.18工具链35
3.19基准测试35
3.20功耗36
3.21JTAG调试器36
3.22外设36
3.23自制或外购40
3.24扩展阅读42
第二部分 最佳实践
第4章 软件架构44
4.1性能设计44
4.2从零开始的恐惧46
4.3分层47
4.4不仅仅是API——还有更多的文件48
4.5对象模型（包含层次结构）49
4.6案例：CANOpen49
4.7消息传递51
4.8中间件52
4.9案例：LAN-XI的架构重用52
4.10理解C语言54
4.11扩展阅读56
第5章 调试工具58
5.1模拟器58
5.2在线仿真器59
5.3后台或JTAG调试器59
5.4目标的替代品60
5.5调试器60
5.6strace62
5.7调试时不使用特殊工具63
5.8监控消息64
5.9测试流量64
5.10扩展阅读68
第6章 代码维护70
6.1穷人备份70
6.2版本控制及git71
6.3构建和虚拟化75
6.4静态代码分析77
6.5检查78
6.6跟踪缺陷和特性79
6.7白板82
6.8文档82
6.9Yocto82
6.10OpenWRT84
6.11扩展阅读85
第三部分 物联网技术
第7章 网络88
7.1互联网协议简介88
7.2瑟夫和卡恩：互联网是网中网88
7.3数据包的生命周期89
7.4数据包之前的生命周期95
7.5获取IP地址98
7.6DHCP99
7.7网络掩码、CIDR和特殊范围101
7.8保留的IP范围102
7.9 NAT102
7.10DNS103
7.11引入 HTTP105
7.12REST107
7.13Windows下IPv4的TCP套接字109
7.14IP分片116
7.15引入IPv6地址118
7.16Linux下IPv6的TCP套接字120
7.17数据传输125
7.18UDP套接字128
7.19案例：IPv6上的UDP130
7.20应用层协议133
7.21套接字API的替代品136
7.22以太网电缆137
7.23物理层的问题139
7.24扩展阅读140
第8章 网络工具141
8.1查找IP地址141
8.2交换机作为一种工具143
8.2.1镜像143
8.2.2统计144
8.2.3模拟丢帧145
8.2.4暂停帧145
8.3tap146
8.4SNMP147
8.5Wireshark148
8.6网络命令149
8.7扩展阅读149
第9章 无线网络151
9.1引言151
9.2Wi-Fi基础154
9.3接入点作为中继器155
9.4如何计算速度157
9.5案例：Wi-Fi数据传输159
9.6案例：信标161
9.7案例：奇怪的滞后163
9.8聚合帧164
9.9信道评估166
9.10低功耗蓝牙167
9.11认证169
9.12扩展阅读170
第10章 安全171
10.1引言171
10.2黑客的目标173
10.3网络安全概念174
10.4散列函数176
10.5对称密钥加密177
10.6 案例：Enigma178
10.7非对称密钥加密179
10.8数字签名181
10.9证书182
10.10消息认证码183
10.11nonce184
10.12安全的套接字通信185
10.13OpenSSL187
10.14案例：心血漏洞188
10.15案例：Wi-Fi安全189
10.16软件加密库191
10.17可信平台模块192
10.18嵌入式系统193
10.19嵌入式系统中的漏洞194
10.20出口管制197
10.21扩展阅读199
第11章 数字滤波器201
11.1数字化的原因201
11.2为何需要滤波器202
11.3采样频率203
11.4时域和频域203
11.5模拟和数字定义205
11.6更多的二元性206
11.7表现良好的系统212
11.8IIR滤波器基础知识213
11.9IIR的实现214
11.10FIR滤波器基础知识217
11.11FIR的实现220
11.12动态范围与精度222
11.13整数222
11.14定点运算224
11.15Q记号和乘法225
11.16除法226
11.17BCD226
11.18扩展阅读227
第12章 统计过程控制228
12.1简介228
12.2重要术语231
12.3控制图231
12.4查找控制限制233
12.5子组236
12.6案例：绝缘板236
12.7EWMA控制图240
12.8过程能力指数240
12.9扩展阅读241
后记242
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| 內容試閱：
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物联网已经出现，很快将有500亿台设备被“连接”。这就提出了一个问题：谁来对这些设备进行编程？
在“StackOverflow”2018年的一项重大调查中，10万名参与调查者有5.2%的人声称自己在使用嵌入式应用程序或设备，这一比例是2016年同一调查的两倍，要吸引余下94.8%的人中的开发人员仍有很大的潜力。
这些开发人员除了要掌握基本的编程技能，还要进军大量的新领域。
VDC Research发布的《2018年物联网开发者工程师普查与分析》（2018 IoT DeveloperEngineer Census and Analysis）指出，“在工程公司寻找具备领域特定技能和云IT技能、能够构建互连解决方案和应用程序的‘多面手’物联网开发者的同时，传统工程师的增长和需求已经放缓。”
本书旨在为读者提供上述的众多技能。作者以结构化的方式展示了相关领域全面深入的基础知识。这为读者打下了一个坚实的基础，所有分散的Web细节都可以附加到这个基础之上。
在这本书中，作者非正式而中肯地总结了自己30多年来私营企业工作和大学教学的实践经验。
本版的新颖之处
与上一版相比，本书在“物联网技术”部分增加了两章。其中一章与互联网安全有关，这或许并不令人意外，因为随着物联网规模的增长，互联网安全问题越来越重要。另一章是统计过程控制（SPC），增加这一章用户可能不太理解。然而，正如本书第1章所介绍的，SPC是“工业4.0”的重要组成部分，这是一个与物联网密切相关的术语。
除了新增这两章之外，本书还对现有的章节进行了更新。“进程”章节已经被更改为“代码维护”，新引入的章节内容还有 Yocto，尤其引入了git，其他章节也做了类似的更改。就篇幅而言，这个版本比上一个版本增加了一半以上。
网络部分的Wireshark屏幕截图更加易于阅读，同时大量新的图片和表格也提升了阅读体验。
本书第3版由De Gruyter出版。这意味着在内容、印刷和设计方面有数不胜数的改进。许多细节更新到2018年的新进展，而Python现已成为仿真的核心语言。
致谢
非常感谢Stuart Douglas发现了本书，并将这本书带入De Gruyter家族。感谢我的编辑Jeffrey Pepper耐心审查了本书，他发现我过度使用了“首字母大写”和连字符。Jeffrey对文本和图片进行了许多改进，改善了阅读体验。同样，我要感谢Paul Cohen对技术的深入审校。最后，感谢家人的耐心倾听，并感谢他们容忍我长时间待在电脑前面工作。
Klaus Elk
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