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IoT开发实战:CoAP卷电子书 租阅

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289人正在读 | 9人评论 6.2

作       者:徐凯

出  版  社:机械工业出版社

出版时间:2017-09-01

字       数:20.2万

所属分类: 文艺 > 小说 > 职场

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  在项目开发的过程中,工程师们在终端设备与Web平台的衔接方式的选择上也出现了不少分歧。在定制应用层协议时嵌入式工程师更喜欢二进制协议,但对于Web开发工程师来说JSON和XML才是他们所擅长的内容。因此,Web开发工程师单独做了一个UDP套接字服务,使终端设备可以把二进制内容转化为JSON格式的数据包,再把这个JSON数据包“POST”到一个HTTP服务器。此时对于Web开发工程师来说,设备其实是在提交表单。经过工程师们的不断努力,这个低功耗车载终端如期完成。但是项目完成之后我不禁思考:这个项目是不是可以做得更好一点,是不是可以打破嵌入式工程师和Web开发工程师的技术鸿沟,是不是有更好的应用协议可以满足项目需求,是不是低功耗终端也可以提交表单?查阅了众多资料之后,我找到了CoAP。回想硕士毕业之后我“执着”地成为一名专注于物联网的软件工程师,而我本科和硕士的专业都与机械工程相关。与其他计算机或电子专业不同,机械工程特别强调规范和标准,所以设计过程必须严格遵守规范。虽然表面上这显得异常死板,但是这种规范却大大提高了系统的互换性,节约了开发成本。在这种理念的指导下,我总是先寻找标准解决方案而不是随时随地准备“造轮子”。CoAP是一个由IETF(Internet Engineering Task Force,互联网工程任务组)组织编写的面向低功耗设备的物联网应用层协议,协议编号为RFC 7252。我非常高兴找到了应用“标准”,而不是又找到了一组“轮子”。 物联网已经无处不在,本书主要讲解CoAP协议,这是一个IETF组织编写的面向低功耗设备的物联网应用层协议。CoAP协议具有很多优,掌握了CoAP协议,物联网软件工程师能快速发物联网嵌式设备: 1)CoAP协议传输层协议采用UDP,对于终端来说UDP的确可以减少一部分能耗; 2)CoAP协议采用请求响应工作模式,当终端设备发送CoAP请求之后,服务器将返回合适响应码,终端通过响应吗可以判断服务器的处理结果; 3)CoAP协议包含重传机制,不用再重新设计重传方法; 4)CoAP协议参考很多了HTTP协议的成功经验,例如CoAP请求方法、CoAP选项定义和CoAP响应码等,所以Web发工程师也可以非常容易掌握CoAP。
【作者】
徐凯,感知科技动产管理(上海)有限公司嵌式软件工程师研发主管。专注于物联网领域,擅长低功耗无线传感网、6LoWPAN、物联网应用层协议CoAP、MQTT、对物联网操作系统contiki有深理解。
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前言

第1章 物联网与网络协议

1.1 本章主要内容

1.2 物联网与IP

1.2.1 IPv4

1.2.2 IPv6

1.2.3 6LoWPAN

1.3 物联网与HTTP

1.3.1 HTTP

1.3.2 REST风格

1.4 物联网与CoAP

1.4.1 CoAP

1.4.2 RFC文档汇总

1.5 物联网与MQTT协议

1.5.1 MQTT协议

1.5.2 MQTT主题

1.5.3 MQTT服务质量

1.6 本章小结

第2章 物联网与开源硬件

2.1 本章主要内容

2.2 Arduino

2.2.1 Arduino简介

2.2.2 常用Arduino型号

2.2.3 Arduino扩展接口

2.3 树莓派

2.3.1 树莓派简介

2.3.2 常用树莓派型号

2.3.3 树莓派扩展接口

2.4 本章小结

第3章 网络技术回顾

3.1 本章主要内容

3.2 IP

3.2.1 动手尝试

3.2.2 IPv4首部

3.2.3 IPv4地址

3.2.4 IPv6首部

3.2.5 IPv6地址

3.3 UDP

3.3.1 动手尝试

3.3.2 UDP首部

3.3.3 UDP示例分析

3.4 TCP

3.4.1 动手尝试

3.4.2 TCP首部

3.4.3 TCP示例分析

3.4.4 UDP与TCP对比

3.5 HTTP

3.5.1 动手尝试

3.5.2 HTTP工作模式

3.5.3 HTTP首部

3.5.4 HTTP请求方法

3.5.5 HTTP状态码

3.5.6 HTTP首部字段

3.5.7 HTTP的优势与问题

3.6 本章小结

第4章 CoAP快速入门

4.1 本章主要内容

4.2 Copper插件入门

4.2.1 Copper插件安装

4.2.2 Copper插件入门示例

4.3 Arduino CoAP服务器实现

4.3.1 获取示例

4.3.2 示例说明

4.3.3 动手测试

4.3.4 着手分析

4.4 本章小结

第5章 CoAP核心

5.1 本章主要内容

5.2 CoAP首部

5.2.1 版本编号Ver

5.2.2 报文类型T

5.2.3 标签长度指示TKL

5.2.4 准则Code

5.2.5 报文序号Message ID

5.2.6 标签Token

5.2.7 选项Options

5.2.8 分隔符0xFF

5.2.9 负载Payload

5.3 CoAP工作模式

5.3.1 逻辑分层结构

5.3.2 报文类型

5.3.3 请求/响应模式

5.4 CoAP重传机制

5.4.1 CoAP重传情况分析

5.4.2 传输参数说明

5.4.3 最大传输耗时(MAX_TRANSMIT_SPAN)

5.4.4 最大等待时间(MAX_TRANSMIT_WAIT)

5.5 CoAP方法

5.5.1 GET

5.5.2 POST

5.5.3 PUT

5.5.4 DELETE

5.6 CoAP响应码

5.6.1 正确响应

5.6.2 客户端错误

5.6.3 服务器错误

5.7 CoAP选项

5.7.1 选项格式

5.7.2 URI相关选项

5.7.3 Content-Format选项

5.7.4 Accept选项

5.7.5 Etag选项

5.7.6 If-Match选项

5.7.7 If-None-Match选项

5.7.8 选项示例

5.8 CoAP媒体类型

5.8.1 link-format类型

5.8.2 文本与二进制类型

5.8.3 JSON类型

5.9 本章小结

第6章 CoAP扩展

6.1 本章主要内容

6.2 CoAP资源描述

6.2.1 CoAP资源描述原理

6.2.2 CoAP资源描述详解

6.3 CoAP观察者模式

6.3.1 观察者模式原理

6.3.2 CoAP观察选项

6.3.3 观察者模式示例

6.4 本章小结

第7章 CoAP软件实现

7.1 本章主要内容

7.2 libcoap

7.2.1 libcoap安装

7.2.2 libcoap使用详解

7.2.3 libcoap入门示例

7.3 aiocoap

7.3.1 aiocoap安装

7.3.2 aiocoap入门示例

7.3.3 aiocoap块传输示例

7.3.4 aiocoap树莓派GPIO示例

7.4 node-coap

7.4.1 Node.js安装

7.4.2 node-coap入门示例

7.4.3 node-coap媒体类型示例

7.5 Californium

7.5.1 准备工作

7.5.2 Californium入门示例

7.6 本章小结

第8章 CoAP调试工具

8.1 本章主要内容

8.2 Copper调试工具

8.2.1 Copper地址栏

8.2.2 Copper工具栏

8.2.3 Copper响应首部

8.2.4 Copper负载内容

8.2.5 Copper请求选项

8.2.6 Copper使用示例

8.3 Wireshark

8.3.1 Wireshark安装

8.3.2 Wireshark使用

8.3.3 Wireshark示例

8.4 本章小结

第9章 微型物联网系统——服务器部分

9.1 本章主要内容

9.2 假想需求

9.3 原型设计

9.3.1 系统结构说明

9.3.2 系统流程设计

9.3.3 网页原型设计

9.4 详细设计

9.4.1 技术选型说明

9.4.2 数据库设计

9.4.3 CoAP API设计

9.4.4 HTTP API设计

9.5 具体实现

9.5.1 数据库实现

9.5.2 CoAP路由实现

9.5.3 Web前端实现

9.5.4 Web后端实现

9.6 综合测试

9.6.1 启动微型物联网系统

9.6.2 增加模拟数据

9.6.3 访问默认设备

9.6.4 使用分页功能

9.6.5 访问其他设备

9.7 本章小结

第10章 微型物联网系统——设备部分

10.1 本章主要内容

10.2 设备与网络结构说明

10.2.1 设备说明

10.2.2 网络结构说明

10.3 Contiki入门

10.3.1 Contiki初步

10.3.2 native入门示例

10.3.3 安装交叉工具链

10.3.4 SensorTag入门示例

10.4 搭建边界路由

10.4.1 创建Slip-Radio

10.4.2 创建Native-Border-Router

10.5 增加NAT64

10.5.1 NAT64简介

10.5.2 安装Jool

10.5.3 UDP NAT64示例

10.6 CoAP Client Sensor

10.6.1 加入网络并启动任务

10.6.2 获取传感器数据

10.6.3 传递传感器数据

10.7 综合测试

10.7.1 启动CoAP服务器

10.7.2 启动边界路由和NAT64

10.7.3 生成并下载固件

10.7.4 查看运行结果

10.8 本章小结

参考文献

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