物聯網作業系統原理與套用

《物聯網作業系統原理與套用》是2022年清華大學出版社出版的圖書。

基本介紹

• 中文名：物聯網作業系統原理與套用
• 作者：王劍,孫慶生
• 出版時間：2022年1月
• 出版社：清華大學出版社
• ISBN：9787302588269
• 類別： 圖書>教材>研究生/本科/專科教材>工學
• 開本：16 開
• 裝幀：平裝-膠訂

內容簡介

《物聯網作業系統原理與套用（微課視頻版）》闡述了物聯網作業系統的原理,給出了套用場景實例。首先介紹了物聯網技術的發展要求和特點，在此基礎上，對物聯網作業系統的關鍵技術如體系結構及組成等做了詳細的介紹，並分析了當前主流物聯網作業系統的架構、特徵及套用情況； 其次介紹了物聯網作業系統面臨的安全問題、安全機制及典型安全技術，介紹了當前物聯網作業系統中常用的連線和協定； 再次以華為LiteOS作為研究對象，深入淺出地闡述了華為LiteOS的核心知識、SDK以及物聯網作業系統移植方法；後給出了“智慧農業”中的物聯網作業系統的套用案例。 《物聯網作業系統原理與套用（微課視頻版）》既可以作為高等學校物聯網、計算機、電子、電信類專業相關課程的教材，也可以作為從事物聯網或嵌入式技術開發的相關工程技術人員的參考用書。

圖書目錄

第1章概述

1.1物聯網概述

1.1.1物聯網的定義、特點及體系結構

1.1.2物聯網的實現技術體系

1.1.3物聯網的主流技術

1.2物聯網與嵌入式系統

1.2.1嵌入式系統的定義、特點和分類

1.2.2嵌入式系統的典型組成

1.2.3嵌入式微處理器簡介

1.2.4主流嵌入式微處理器

1.2.5嵌入式作業系統

1.3物聯網作業系統概述

1.3.1物聯網作業系統的發展歷史

1.3.2物聯網作業系統的定義和發展路徑

1.3.3物聯網作業系統的發展要求和特徵

1.4物聯網作業系統的發展趨勢

1.5小結

習題

第2章物聯網作業系統關鍵技術

2.1物聯網作業系統體系結構

2.2物聯網作業系統核心

2.2.1執行緒管理(任務管理)

2.2.2執行緒間同步

2.2.3執行緒間通信

2.2.4記憶體管理

2.2.5時鐘管理

2.2.6中斷管理

2.3外圍功能組件概述

2.3.1檔案系統

2.3.2電源管理

2.3.3AT組件

2.4物聯網協同框架

2.4.1概述

2.4.2端雲通信

2.4.3Weave框架

2.4.4IoTivity協同框架

2.5公共智慧型引擎

2.5.1機器學習

2.5.2人機語音互動技術

2.5.3DSL

2.6集成開發環境

2.7安全框架

2.7.1物聯網作業系統的安全需求

2.7.2物聯網作業系統安全框架的設計方案

2.7.3實際套用

2.8小結

習題

第3章典型物聯網作業系統

3.1RTThread

3.1.1RTThread的架構

3.1.2RTThread核心

3.1.3執行緒管理

3.1.4記憶體管理

3.1.5組件與服務

3.1.6軟體包

3.2ARM Mbed OS

3.2.1硬體及硬體抽象層

3.2.2Mbed OS功能框架及優勢

3.3Android Things/Brillo

3.4Contiki

3.4.1架構分析

3.4.2任務管理

3.4.3事件機制

3.5Windows 10 IoT Core

3.6Ostro

3.7AliOS Things

3.8μT/OS

3.9MiCO

3.10Ruff

3.11Zephyr

3.12TinyOS

3.13小結

習題

第4章物聯網作業系統安全

4.1物聯網作業系統面臨的安全威脅

4.2不同物聯網場景下的作業系統安全需求

4.3物聯網作業系統安全機制分析

4.3.1物聯網作業系統安全構建

4.3.2系統安全性分析

4.3.3物聯網作業系統攻擊防禦

4.4Mbed OS物聯網作業系統典型安全技術介紹

4.4.1TrustZone技術

4.4.2Mbed uVisor設備安全組件

4.4.3Mbed TLS通信安全組件

4.4.4DTLS

4.5安全機制的未來發展方向

4.5.1輕量化細粒度系統防禦與可信計算技術

4.5.2廣泛適用的安全系統框架、核心、接口設計方法

4.5.3高效的物聯網安全測試與漏洞檢測方法

4.5.4物聯網系統生存技術

4.6小結

習題

第5章連線與協定

5.1NBIoT

5.1.1NBIoT的技術特點

5.1.2NBIoT網路構架與部署模式

5.2LoRa及LoRaWAN

5.2.1概述

5.2.2工作模式和終端設備分類

5.2.3LoRaWAN幀結構

5.2.4LoRaWAN網路架構和入網模式

5.3MQTT協定

5.3.1概述

5.3.2MQTT協定工作原理

5.3.3MQTT協定數據包結構

5.4CoAP協定

5.5LwM2M協定

5.5.1概述

5.5.2輕量級M2M 協定棧

5.5.3LwM2M體系架構

5.6小結

習題

第6章LiteOS作業系統

6.1LiteOS與LiteOS SDK

6.1.1LiteOS作業系統概述

6.1.2LiteOS基礎核心

6.1.3LiteOS核心源碼目錄結構

6.1.4LiteOS代碼入口

6.2LiteOS SDK

6.2.1SDK的分類和軟體結構

6.2.2SDK原始碼目錄

6.2.3OS適配

6.3任務管理

6.3.1任務的表示和切換

6.3.2任務管理模組的主要功能

6.3.3osal的API接口——任務相關

6.4記憶體管理

6.4.1靜態記憶體管理

6.4.2動態記憶體管理

6.4.3osal的API接口——記憶體相關

6.5中斷管理

6.6任務同步

6.6.1信號量

6.6.2osal的信號量API接口

6.6.3互斥鎖

6.6.4osal的互斥鎖的API接口

6.7IPC通信

6.7.1事件

6.7.2訊息佇列

6.8軟體定時器

6.9個LiteOS程式

6.10小結

習題

第7章物聯網作業系統的移植

7.1交叉開發環境的建立

7.1.1概述

7.1.2主機與目標機的連線方式

7.1.3主機目標機的檔案傳輸方式

7.1.4檔案系統的掛載配置網路檔案系統NFS

7.1.5交叉編譯環境的建立

7.2交叉編譯工具鏈

7.2.1交叉編譯工具鏈概述

7.2.2工具鏈的構建方法

7.2.3交叉編譯工具鏈的主要工具

7.2.4資源受限型設備適配的交叉編譯工具鏈

7.2.5Makefile

7.3嵌入式Linux系統移植過程

7.3.1UBoot移植

7.3.2核心的配置、編譯和移植

7.3.3根檔案系統的製作

7.4LiteOS移植的軟硬體環境

7.4.1硬體準備

7.4.2軟體環境

7.4.3配置檔案target_config.h

7.5LiteOS移植過程

7.5.1創建裸機工程

7.5.2核心移植

7.6小結

習題

第8章物聯網作業系統的套用案例

8.1智慧農業

8.1.1“智慧農業”概述

8.1.2“智慧農業”的總體技術架構和關鍵技術

8.1.3套用實例

8.2主要硬體

8.2.1小熊派IoT開發板

8.2.2CC2530

8.2.3主要感測器

8.2.4ESP8266模組

8.2.5網關

8.3軟體設計

8.3.1實時感測器數據的採集

8.3.2雲端開發

8.3.3設備端開發

8.3.4Web套用開發

8.4小結

習題

參考文獻