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| 內容簡介： |
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本书以物联网相关行业所涉及的知识和技能为依据，以OneNET平台为依托，按照不同的协议设计了5个项目，并在了解物联网云平台框架的基础上，在具体应用场景中，实现4种协议的软硬件设计。本书具体内容包括以下几部分：初识物联网云平台、基于HTTP协议的树莓派CPU温度监控系统、基于EDP协议的远程智能家居系统、基于MQTT协议的温湿度监测系统、基于TCP透传协议的工业信息化系统。所有项目在设计方面循序渐进，在介绍云平台架构及常用协议的基础上，对各类协议均采用模拟器调试、代码移植、加入底层硬件的方式开展实践教学，实现底层硬件通过不同协议接入云平台。本书应用性较强且在知识介绍方面通俗易懂，适用于物联网应用技术、电子信息类专业的应用型本科高校、职业院校学生，以及对物联网感兴趣的从业人员。
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| 關於作者： |
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陈丽，女，博士毕业，就职于苏州工业职业技术学院，承担"物联网云平台应用开发"传感网技术与应用"物联网终端应用开发等课程的教学
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| 目錄：
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目录
项目一 初识物联网云平台 1
任务一 了解云平台 1
知识一 物联网架构 1
知识二 常见云平台 5
知识三 常见典型应用案例 6
任务二 创建一个云平台应用 10
知识一 云平台常用概念 10
实验一 创建OneNET应用 12
任务三 选定一种协议 21
知识一 认识HTTP协议 21
知识二 物联网设备特点及常见协议 25
知识三 各协议对比 28
任务四 API调试 29
知识一 HTTP报文 29
知识二 JSON数据格式 33
实验一 API调试上传数据点 37
实验二 API调试操作数据流 43
思考与练习 46
项目二 基于HTTP协议的树莓派CPU温度监控系统 48
任务一 学会使用简单的Python语言 48
知识一 认识Python 48
实验一 Python开发环境搭建 50
知识二 Python编程方式 55
知识三 Python基本语法 59
知识四 Python变量和数据类型 61
知识五 Python常见语句 64
知识六 函数 67
知识七 安装库文件 67
任务二 通过Python实现HTTP协议 69
实验一 数据点上传 69
实验二 数据流查询、更新、删除 72
任务三 学会使用树莓派 75
知识一 认识树莓派 75
知识二 树莓派系统安装 78
知识三 树莓派常用软件 83
任务四 树莓派CPU温度监控系统 84
知识一 CPU温度数据的存储位置 85
知识二 通过Shell指令获取CPU温度数据 85
知识三 通过Python获取温度数据 87
实验一 树莓派CPU温度监控系统 88
思考与练习 91
项目三 基于EDP协议的远程智能家居系统 93
任务一 EDP协议调试 93
实验一 创建EDP协议产品 94
实验二 使用EDP调试软件建立连接 95
实验三 基于EDP调试软件的数据上传 99
实验四 基于EDP调试软件的命令下发 106
实验五 基于EDP调试软件的点对点通信 108
任务二 通过Python实现EDP协议 112
实验一 建立连接 112
实验二 数据上传 117
实验三 命令下发 123
实验四 点对点通信 127
任务三 树莓派控制硬件 132
实验一 树莓派控制点灯 132
实验二 树莓派采集温湿度 136
任务四 基于EDP协议的远程智能家居设计 138
实验一 远程温湿度预警系统 138
实验二 远程智能灯控制系统 143
思考与练习 147
项目四 基于MQTT协议的温湿度监测系统 148
任务一 认识MQTT协议 148
知识一 MQTT协议 148
知识二 OneNET平台不同版本的MQTT协议 152
任务二 基于模拟器的MQTT协议调试 153
知识一 token计算方法 153
实验一 建立连接 155
实验二 信息发布 158
实验三 主题订阅 160
实验四 命令接收 163
任务三 基于Python的MQTT协议实现 166
知识一 库文件 166
实验一 建立连接 167
实验二 发布信息 170
实验三 订阅主题取消订阅 173
实验四 接收平台下发命令 176
任务四 基于MQTT协议的温湿度监测系统设计 179
实验一 基于树莓派的温湿度监测系统 180
实验二 基于树莓派的远程LED控制系统 183
思考与练习 186
项目五 基于TCP透传协议的工业信息化系统 187
任务一 认识TCP透传协议 187
知识一 TCP透传协议 187
知识二 Lua脚本 188
实验一 基于模拟器的TCP透传协议调试 194
任务二 基于DTU的工业信息化系统 200
知识一 认识DTU 200
知识二 DTU常用接口 201
实验一 DTU参数配置及设备登录 203
实验二 基于DTU的工业系统实现 208
思考与练习 211
参考文献 212
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| 內容試閱：
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前言
随着新基建的提出，数字化革命的进程势必进一步加速，并促进物联网各层级涉及的新型基础设施建设。云平台作为其中不可缺少的部分，发展越来越迅速，以阿里巴巴、腾讯、三大运营商为代表的国内巨头们都在这一领域有着重点部署。在物联网领域，云平台的应用越来越广，除了智能家居、智慧农业、智慧交通等传统应用领域，工业领域的物联网需求也越来越大。通过云平台对生产数据和能耗进行远程监测、远程控制生产等，不仅可以优化生产，还可以更好地实现个性化定制，是智能制造的发展趋势。
教学目标
云平台开发究竟需要做什么？本书以能够选择协议、懂协议参数、能够进行代码移植为教学目标，使学生经过项目化的学习，对HTTP协议、EDP协议、MQTT协议、TCP透传协议有一个深入的理解，并通过模拟器调试、Python代码移植、加入底层硬件的教学安排，由易到难，让学生最终可以采用不同协议自行搭建简单的物联网项目，实现底层硬件与云平台的信息交互。
本书内容
本书设置了5个项目。
项目一 初识物联网云平台
本项目在介绍云平台相关概念的基础上，搭建简单的云平台应用，通过对协议的初步介绍，以最常见的HTTP协议入手，进行网页版API调试，实现数据上传及完整的云平台应用开发。
项目二 基于HTTP协议的树莓派CPU温度监控系统
本项目在项目一的基础上，进行Python代码移植，实现在Windows端的云平台数据交互，进一步将代码移植到树莓派硬件中，并将树莓派硬件采集的信息上传至云平台。
项目三 基于EDP协议的远程智能家居系统
本项目采用EDP协议，在完成调试工具调试的基础上，进行代码移植，实现数据的上传和下发，并结合硬件系统，实现传感器数据云端监测、远程控制等功能。
项目四 基于MQTT协议的温湿度监测系统
本项目采用主流MQTT协议，在完成模拟器调试的基础上，进行代码移植，实现数据发布、订阅、命令接收。在硬件系统上，进行完整项目开发。
项目五 基于TCP透传协议的工业信息化系统
本项目基于TCP透传协议，在调试工具实现数据透传的基础上，以DTU为硬件，在完成DTU配置后，连接RS-232接口，实现信息的交互。
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为什么是OneNET平台
长期以来，物联网云平台教学更注重与底层硬件的关联，对协议的关注较少。在脱离底层硬件后，学生自行开发的能力较弱。因此，本书选择了并不只针对教学的通用云平台。搭建云平台的企业很多，巨头们都在布局，OneNET平台是中国移动的产品，重点布局物联网，并且协议种类多，开发难度适中，适合物联网相关专业的学生、创客、物联网开发人员进行学习。
为什么是Python
本书在考虑采用哪种语言时，C语言、Python、C#等都曾在考虑范围内，最终选择了Python。主要原因有以下几方面：Python越来越热门，语言本身优势明显；Python简单易读，在移植代码方面，减少了复杂代码对读者理解协议的干扰，非常适合协议的学习；带Python的硬件可以较为方便地实现机器视觉等人工智能场景。
为什么是树莓派
完整的物联网系统需要软硬件的搭配使用。在选取底层硬件时，本书曾考虑过带Wi-Fi模块的单片机系统，但是单片机一般采用C语言开发，也需要进行复杂的代码移植。初学者在不熟悉协议的情况下，还要解析复杂的C语言代码，很难做到两者兼顾。树莓派作为自带操作系统的硬件，在性能强大的同时，可以直接使用Python软件，并且在Windows系统上调试好的代码，可以直接移植到底层硬件中。另外，树莓派具有丰富的IO口，使其在信息采集、外设控制方面非常方便，也使我们在教学过程中更关注云平台协议、架构等方面。
为什么要用DTU
使用DTU的初衷与设置TCP透传的初衷是一致的，对于一些不能重新开发、离散且距离远的设备而言，采用DTU模式无疑是最快实现数字化的方式。这类硬件只需要进行配置，就可以实现与云平台进行信息交互的功能，使用非常方便。
本书的撰写过程离不开企业人员的大力支持。在此，特别感谢中移物联网开放平台部OneNET资深工程师张鹏飞在协议、软件方面的支持，本书所使用的EDP协议的SDK文件edp_SDK、Lua脚本均由其提供。同时，特别感谢中移物联网开放平台部OneNET运营经理李伦、黄浩、倪雪在资源协调、课程推广，以及云平台架构等相关内容方面给予的帮助和支持。另外，感谢苏州易泰勒电子科技有限公司软件部门总监黄海鹏在软件调试方面给予的帮助和支持，感谢苏州易泰勒电子科技有限公司董事长夏兴隆、苏州贝亚特精密自动化机械有限公司总经理施东升在硬件方面给予的帮助。物联网开发离不开网络，强大的社区、丰富的资源为物联网开发提供了便利。本书在撰写过程中，也参考了大量的开源资料，在此也感谢在网络上分享知识和问题解决方案的各位大牛，使得本书的编写更加顺利。
由于本人学识和水平所限，书中难免存在疏漏和不足之处，恳请广大读者批评指正。
编著者
2020.4
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