概述
物联网项目通常包括传感器、微控制器、网关设备、通信模块、网络协议、守护进程、Web终端等组件,需要多种编程语言的支持和研发能力。
在产品原型设计的初期,特别是对于小团队来说,整合众多研发力量并不容易。本书通过一个完整的动手项目展示了从设备到云的物联网开发的全貌。项目(智能种植系统)涵盖远程光控、安防报警、环境监测、智能滴灌、设备管理等多个功能模块。该项目的所有代码都在GitHub上开源,并配备了硬件开发板。
本项目基本使用Python作为语言实现传感器、STM32单片机、嵌入式ARM-Linux网关、云程序的开发。在Python丰富的第三方库和模块的支持下,即使是缺乏硬件和嵌入式知识的开发者也可以玩转物联网,快速实现物联网产品。
主要内容:
物联网核心组件
Python 编程基础和高级功能
MicroPython开发微控制器
构建嵌入式 Linux 网关
访问各种传感器
MySQL和SQLite数据库的使用
LoRa 和 GSM 物联网通信模块
MQTT通信协议的应用
django web框架快速实现云程序
大纲:
第 1 章 – 物联网遇上 Python
本章简要介绍了物联网的组成、架构、发展现状以及目前市场上典型的物联网应用方案,阐述了Python编程语言的特点和优势,并描述了使用Python语言开发物联网终端设备、网关设备、Web后台程序。具体方法和优势。
第 2 章 – 开始你的 Python 之旅
本章讲解如何使用 Python 语言从零开始编程,并通过大量示例代码指导 Python 初学者掌握基本的 Python 编程技能。
第 3 章 – Python 数据结构
除了字符串和列表等更通用的数据结构之外,Python 还具有元组、字典和集合等独特的数据结构。熟练掌握和使用Python中的各种数据结构是编写高质量Python程序的基础。
第 4 章 – 高级 Python 功能
作为一门高级编程语言,Python 具有许多独特的高级特性,例如生成器、迭代器、装饰器等。同时,Python 还可以用于面向对象的编程。只有掌握Python高级特性的使用,才能掌握Python编程的精髓。
第 5 章 – IoT 核心组件
本章介绍了物联网的核心组件和关键技术点。一是介绍了WIFI、移动网络、Zigbee通信、BLE、LoRa、NB-IoT等网络通信解决方案,以及HTTP、Websocket、XMPP、CoAP、MQTT等网络通信协议;其次,介绍了常用硬件设备的种类,包括处理器、传感器、通信模块等。最后介绍了市面上几个常用的物联网云平台,如中国移动的OneNet平台、AWS物联网平台、IBM的沃森物联网平台。
第 6 章 – 物联网终端的 MicroPython 开发
终端是物联网连接现实世界的第一层,是物联网产品中最大的组成部分。本章重点介绍非常流行的 MicroPython 小程序定制网站 小程序需要多少钱一个 ,它可以用来开发微控制器程序。微控制器是物联网终端设备的核心。除了介绍 MicroPython 的基本使用外,还将使用 MicroPython 构建一个 LCD 屏幕显示程序的示例。
第 7 章 – 构建物联网网关
网关是连接终端设备和后台的枢纽,还负责局域网的建立和维护、本地数据存储、通信规则制定、业务逻辑管理等。在实际项目中,网关通常是运行 Linux 操作系统并配备物联网通信模块和其他外围设备的嵌入式设备。本章将介绍网关上嵌入式Linux的相关知识和Python环境的搭建方法,为后续讲解网关Python的开发提供基础的软硬件环境。
第 8 章 – 网关数据编码和处理
作为物联网应用中的通信枢纽,网关在通信过程中需要处理各种格式的数据。这些方法包括转发、编码和解码以及解析。本章介绍网关如何通过 Python 语言处理各种格式的数据 小程序定制要多少钱 ,包括 CSV、JSON、XML、二进制数据和 Base64 格式的数据。
第 9 章 – 网关多处理和多线程
物联网网关往往需要管理大量的终端设备,还要承担通信、计算、IO操作等各种任务。本章介绍如何在 Python 编程中实现多任务以及多处理、多线程、协程、异步 IO 等各种 Python 程序模型,并进行比较。选择以使网关程序性能更好。
第 10 章 – 网关数据持久性
网关是计算中心和通信枢纽,也是局域网数据存储中心。数据持久化是系统稳定运行的必要条件。当所有数据都存储在内存中时物联网小程序定制 开发定制app公司 ,如果设备出现软件或硬件故障,就会发生数据丢失。为避免这种情况,需要将一些关键数据硬化到磁盘。本章介绍了两种在磁盘上存储数据的方式——普通文件和数据库物联网小程序定制 宁波微信小程序开发公司 ,并介绍了 Python 程序对这两种数据存储方式的实际应用。
第 11 章 – Python 扩展
Python在物联网行业的应用与其他行业有很大不同:物联网涉及硬件操作,物联网设备的CPU处理能力通常非常有限。因此,在一些特殊场景下,需要使用C语言编写操作硬件的程序,提供Python调用接口来实现Python的硬件操作物联网小程序定制,而在一些效率要求非常高的场景下,使用效率更高的C语言编写程序然后编译成Python扩展库,可以提高程序执行的效率。本章重点介绍如何使用 C 语言扩展 Python。
第 12 章 – 网关网络编程
网关负责局域网的建立和维护,需要与后台通信,完成数据和指令的传输。本章首先介绍了使用 Python 进行的基本 Socket 编程,然后以实际项目为例,讲解基于 requests 模块的文件传输和基于 MQTT 协议的 hbmqtt 编程。
第 13 章 – 物联网后端 Web 开发
本章介绍了基于 Python 的 Django Web 框架的基础知识,包括视图和 URL 配置、模板、模型、表单、静态文件处理、用户注册和登录。网络程序。
第 14 章 – 物联网 Python 项目实战
本章介绍了一个基于物联网的智慧种植项目,从项目架构、功能以及项目包含的终端设备、网关、后台程序等方面全面展示了开发过程。该项目在 GitHub 上提供了完整的源代码。通过这个实际项目,读者可以了解一个完整的物联网项目的全貌,掌握物联网Python开发的细节。
注·物联网iot数据获取方式:私信(666)
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