物联网：嵌入式开发实战

　　《物联网——嵌入式开发实战》从物联网的相关技术、网络通信协议、嵌入式开发等方面，系统地阐述了物联网开发必备的知识。《物联网——嵌入式开发实战》内容分为3部分，基础部分（第1～5章）系统讲述物联网的发展历史、技术、对物联网行业的未来预测，以及单片机和嵌入式网络开发；提高部分（第6～9章）主要讲解嵌入式实时系统，以RT-Thread为例，介绍驱动开发、应用开发、网络开发三大模块，以及目前主流的云平台开发技巧，包括阿里云物联网平台、OneNET等；实战部分（第10、11章）从零开始搭建两个实用的物联网项目——环境信息采集系统和智能安防系统，助力读者快速进入物联网领域。《物联网——嵌入式开发实战》适合想快速进入物联网行业的技术人员阅读，也可作为高年级本科生和研究生学习物联网的参考书籍。

　　连志安，广州旗点智能科技有限公司创始人，vnRTOS内核作者（国产开源RTOS实时内核），CSDN博客专家。精通物联网开发、WiFi、蓝牙、ZigBee、LoRa、NB-IoT、4G、5G等技术。曾在CVTE、康佳、长虹公司担任软件开发、项目管理等工作，并有7年的嵌入式研发工作经验，熟悉单片机、RTOS、嵌入式Linux、ARM架构、MIPS架构等，负责过Android TV、智能网关、路由器、智能家居、安防报警器等项目的开发。

目录
第1章物联网概述（： 15min）


1．1物联网行业的发展

1.1.1发展历程

1.1.2规模与渗透度

1.2物联网的核心技术

1.2.1传感器技术

1.2.2组网技术

1.2.3嵌入式系统技术

1.2.4云计算

1.3物联网行业展望

1.3.1产业驱动

1.3.2行业数据预测

1.3.3物联网产业布局

1.3.4产业图谱

1.4物联网面临的挑战

1.4.1信息安全

1.4.2云计算的可靠性问题

1.4.3协议问题

1.4.4能源问题

第2章物联网体系架构（： 20min）

2.1物联网基本架构

2.1.1USN架构

2.1.2M2M架构

2.1.3感知层

2.1.4网络层

2.1.5应用层

2.2嵌入式技术应用

2.2.1单片机技术

2.2.2嵌入式RTOS

2.2.3嵌入式Linux

2.3组网技术

2.3.1蓝牙

2.3.2WiFi

2.3.3ZigBee

2.3.43G/4G/5G

2.3.5NBIoT

2.3.6LoRa

2.3.7各种组网技术比较

2.4学习路线

第3章TCP/IP 网络通信协议（： 62min）

3.1OSI七层模型

3.2TCP/IP

3.2.1TCP/IP具体含义

3.2.2IP

3.2.3TCP和UDP

3.2.4HTTP

3.2.5MQTT

3.2.6MAC地址

3.2.7NAT

3.3网络通信过程

3.3.1发送过程

3.3.2接收过程

3.4socket套接字

3.4.1socket和TCP/IP的关系

3.4.2创建socket套接字

3.4.3bind函数

3.4.4connect函数

3.4.5listen函数

3.4.6accept函数

3.4.7read和write函数

3.4.8close函数

第4章单片机开发（： 49min）

4.1初识STM32F407芯片

4.1.1单片机介绍

4.1.2STM32F407芯片

4.2搭建开发环境

4.2.1硬件平台

4.2.2软件开发环境

4.2.3Keil MDK 软件的安装

4.2.4Keil MDK 新建工程

4.2.5JLink驱动安装

4.3GPIO口操作

4.3.1LED硬件原理图

4.3.2STM32F407的GPIO口介绍

4.3.3STM32标准外设库

4.3.4代码分析

4.3.5代码编译下载

4.3.6小结

4.4中断

4.4.1STM32中断向量表

4.4.2中断控制器

4.4.3小结

4.5EXTI外部中断

4.5.1按键功能分析

4.5.2代码分析

4.5.3小结

4.6定时器

4.6.1STM32定时器

4.6.2代码分析

4.6.3SysTick定时器

4.6.4小结

4.7USART串口

4.7.1数据格式

4.7.2串口实验

4.7.3代码分析

4.7.4小结

4.8I2C总线

4.8.1I2C元器件地址

4.8.2I2C时序

4.8.3模拟I2C

4.8.4小结

4.9SPI总线

4.9.1SPI 4种工作模式

4.9.2STM32的SPI配置

4.9.3小结

4.10LCD显示屏

4.10.1LCD分类

4.10.2LCD接口类型

4.10.3MCU接口驱动原理

4.10.4代码分析

4.10.5小结

第5章LwIP（： 83min）

5.1初识LwIP

5.1.1LwIP介绍

5.1.2源码简析

5.1.3系统框架

5.2网卡驱动

5.2.1STM32F407以太网控制器

5.2.2网卡驱动流程

5.3LwIP初始化

5.4API

5.4.1RAW API

5.4.2NETCONN API

5.4.3BSD API

5.5LwIP实验

5.5.1RAW API TCP服务器实验

5.5.2RAW API TCP客户端实验

5.5.3RAW API UDP服务器实验

5.5.4RAW API UDP客户端实验

5.5.5NETCONN API实验

第6章RTThread开发（： 97min）

6.1初识RTThread

6.1.1RTThread介绍

6.1.2RTThread源码获取

6.1.3Env工具

6.1.4menuconfig

6.1.5编译RTThread源码

6.2RTThread线程开发

6.2.1裸机和操作系统

6.2.2RTThread线程

6.3GPIO开发

6.3.1I/O设备模型框架

6.3.2相关API

6.3.3实验

6.4串口开发

6.4.1FinSH控制台

6.4.2相关API

6.4.3实验

6.5I2C设备开发

6.5.1相关API

6.5.2I2C使用示例

6.6SPI设备开发

6.6.1相关API

6.6.2SPI设备使用示例

6.7硬件定时器开发

6.7.1相关API

6.7.2定时器设备使用示例

6.8RTC功能

6.8.1相关API

6.8.2功能配置

6.8.3代码示例

第7章RTThread网络开发（： 40min）

7.1LwIP使用

7.1.1menuconfig配置

7.1.2网卡配置

7.1.3IP地址配置

7.1.4LwIP实验

7.2NETCONN API开发

7.2.1相关API说明

7.2.2TCP服务器

7.2.3TCP客户端

7.2.4UDP 实验

7.3BSD socket API开发

7.3.1socket API说明

7.3.2代码示例

7.4JSON

7.4.1JSON语法

7.4.2cJSON

7.4.3cJSON API

7.5MQTT

7.5.1Paho MQTT

7.5.2Paho MQTT使用

7.6自己搭建MQTT服务器

7.6.1阿里云服务器申请

7.6.2SSH登录

7.6.3安装MQTT服务器

第8章物联网云平台（： 38min）

8.1主流物联网云平台介绍

8.1.1阿里云物联网平台

8.1.2中国移动物联网开放平台(OneNET)

8.1.3微软物联网平台Azure

8.1.4亚马逊物联网平台(AWS IoT)

8.2阿里云物联网平台开发

8.2.1LinkDevelop平台使用

8.2.2iotkitembedded

8.2.3aliiotkit

8.2.4实验

8.2.5aliiotkit指南

8.2.6OTA升级

8.2.7API说明

8.3中国移动物联网开放平台OneNET开发

8.3.1资源模型

8.3.2创建产品

8.3.3创建设备

8.3.4设备接入OneNET

8.3.5OneNET软件包指南

8.3.6OneNET软件包移植说明

第9章IoT模块开发

9.1AT指令

9.1.1发展历史

9.1.2指令格式

9.2WiFi模块ESP8266

9.2.1ESP8266芯片简介

9.2.2ESP8266芯片开发模式

9.2.3AT指令

9.2.4代码分析

9.2.5实验

9.32G/4G模块

9.3.1AT指令

9.3.2代码分析

9.3.3实验

9.4NBIoT模块

9.4.1BC26简介

9.4.2AT指令

9.4.3代码分析

9.4.4实验

第10章实战项目： 环境信息采集系统（： 60min）

10.1系统框架

10.2嵌入式开发

10.2.1DHT11传感器介绍

10.2.2DHT11驱动

10.2.3RTThread移植DHT11驱动

10.2.4OneNET上传数据

10.3OneNET View可视化开发

10.3.1Web可视化

10.3.2手机App

10.4总结

第11章实战项目： 智能安防系统

11.1系统介绍

11.2无线433MHz技术

11.2.1无线技术简介

11.2.2无线接收模块

11.2.3无线传感器

11.2.4代码实现

11.3输出装置

11.3.1步进电机

11.3.2蜂鸣器

11.4OneNET开发

11.4.1初始化

11.4.2接收回调函数

11.4.3传感器上传

11.4.4实验

11.5总结

参考文献

附录