图书前言

前言

本书对物联网网关相关的理论及实践知识的阐述具有较强的深度、广度。作者基于物联网领域的校企合作、科研及教学成果,对物联网网关所涉及的各种概念及关键技术进行了较为完整的论述,在编写上结合使用大量的图表,使教材的理论内容通俗易懂;同时利用详细的、具有较强操作性的实例,指导学生在学习过程中设计并实现不同类型物联网网关,提高学生的学习兴趣及解决实际问题的能力。本书包括 4 篇内容,分别是物联网网关基础、无操作系统物联网网关、嵌入式操作系统物联网网关和复合型物联网网关及设计趋势。 

第 1 篇为物联网网关基础,它讲述了物联网实时信息系统,其包括节点、网关、传输网络、数据服务中心、服务接入网络与客户端。物联网网关相关概念包括网关功能、网关设计及网关数据收集技术。物联网网关类型包括单片机网关、智能手机网关、X86 工控机网关和复合型网关。单片机网关是一类重要的物联网网关,其可分为无操作系统网关与嵌入式操作系统网关;单片机物联网网关所使用的嵌入式操作系统包括 PSoS、VRTX、QNX、 VxWorks、μC/OS、实时 Linux、Windows CE、Android、iOS、Windows 10 IoT、Google Brillo、 华为 LiteOS 和 Raspbian。 

第 2 篇为无操作系统物联网网关,介绍了C51 单片机网关、STM32 网关、Arduino 单 片机网关、MSP430 单片机网关。 

第 3 篇为嵌入式操作系统物联网网关,介绍了树莓派单片机网关、ARM 单片机网关、 智能手机网关与工控机网关设计。 

第 4 篇为复合型物联网网关及设计趋势,内容包括复合型网关相关的硬件、软件开发 环境、数据收集、设备控制和数据上传、物联网网关的挑战、网关面临问题解决方案及网关中间件等。 

本书的作者刘持标具有丰富的国内外物联网网关设计与实现经历,撰写了本书第 1~5 章、7~11 章、13~14 章、16~19 章、21~25 章的内容。本书的合著者为北京智联友道科技有限公司的汪利新,他撰写了本书第 6 章、第 12 章、第 15 章及第 20 章的内容。通过校企合作编写教材,一方面可进一步深化应用技术型本科教育与企业的深度融合,另一方面可以利用企业方面的优势资源来满足培养高素质物联网应用型人才的需求。 

感谢三明学院信息工程学院、福建省农业物联网重点实验室、物联网应用福建省高校工程研究中心为本书的顺利完成提供了各方面的大力支持。感谢福建省科技计划引导性项 目(2018N0029、2017N0029)、2017年第二批产学合作协同育人项目—物联网网关设计课程建设(教高司函〔2018〕4 号:201702185015)、2018 年省级本科教学团队—ICT 专业群应用型教学团队(闽教高〔2018〕59 号)、2019 年省级虚拟仿真实验教学项目—智能农业 3D 虚拟仿真实验教学项目(闽教高〔2019〕13 号)的支持。感谢我的学生肖毓贤、林丹舒、陈毅、郑志伟、陈金华、严孝元、陈泉成、陈嘉妹、陈勇等,在本书编写过程中所给予的帮助。同时,欢迎广大教师和读者提出宝贵意见。 

编者