物联网操作系统原理与应用（微课视频版）

"（1）与传统的嵌入式实时操作系统教材相比，内容结合了物联网、云计算及人工智能等相关技术，更加与时俱进。 （2）理论联系实际，本书既有理论知识深入浅出的详细阐述，也有丰富的实例和源代码分析。 （3）从编写小组自身从事的科研项目和实践活动出发，选择具有一定实用价值（包含交叉学科知识、反映物联网操作系统技术应用）的中型项目实例进行讲述。这些实例不仅从理论上深化拓展物联网操作系统的开发方法和理念，也从实践角度提出“碰到问题如何运用所学知识解决问题”的观点,促进学生学以致用思想的升华。 （4）配套丰富的教学资源：微课视频(42个，共380分钟)、工程文件及源代码、教学课件、习题答案、教学大纲等。"

《物联网操作系统原理与应用（微课视频版）》阐述了物联网操作系统的原理,给出了应用场景实例。首先介绍了物联网技术的发展要求和特点，在此基础上，对物联网操作系统的关键技术如体系结构及组成等做了详细的介绍，并分析了当前主流物联网操作系统的架构、特征及应用情况； 其次介绍了物联网操作系统面临的安全问题、安全机制及典型安全技术，介绍了当前物联网操作系统中常用的连接和协议； 再次以华为LiteOS作为研究对象，深入浅出地阐述了华为LiteOS的内核知识、SDK以及物联网操作系统移植方法；最后给出了“智慧农业”中的物联网操作系统的应用案例。 《物联网操作系统原理与应用（微课视频版）既可以作为高等学校物联网、计算机、电子、电信类专业相关课程的教材，也可以作为从事物联网或嵌入式技术开发的相关工程技术人员的参考用书。

第1章概述 1.1物联网概述 1.1.1物联网的定义、特点及体系结构 1.1.2物联网的实现技术体系 1.1.3物联网的主流技术 1.2物联网与嵌入式系统 1.2.1嵌入式系统的定义、特点和分类 1.2.2嵌入式系统的典型组成 1.2.3嵌入式微处理器简介 1.2.4主流嵌入式微处理器 1.2.5嵌入式操作系统 1.3物联网操作系统概述 1.3.1物联网操作系统的发展历史 1.3.2物联网操作系统的定义和发展路径 1.3.3物联网操作系统的发展要求和特征 1.4物联网操作系统的发展趋势 1.5小结 习题 第2章物联网操作系统关键技术 2.1物联网操作系统体系结构 2.2物联网操作系统内核 2.2.1线程管理(任务管理) 2.2.2线程间同步 2.2.3线程间通信 2.2.4内存管理 2.2.5时钟管理 2.2.6中断管理 2.3外围功能组件概述 2.3.1文件系统 2.3.2电源管理 2.3.3AT组件 2.4物联网协同框架 2.4.1概述 2.4.2端云通信 2.4.3Weave框架 2.4.4IoTivity协同框架 2.5公共智能引擎 2.5.1机器学习 2.5.2人机语音交互技术 2.5.3DSL 2.6集成开发环境 2.7安全框架 2.7.1物联网操作系统的安全需求 2.7.2物联网操作系统安全框架的设计方案 2.7.3实际应用 2.8小结 习题 第3章典型物联网操作系统 3.1RTThread 3.1.1RTThread的架构 3.1.2RTThread内核 3.1.3线程管理 3.1.4内存管理 3.1.5组件与服务 3.1.6软件包 3.2ARM Mbed OS 3.2.1硬件及硬件抽象层 3.2.2Mbed OS功能框架及优势 3.3Android Things/Brillo 3.4Contiki 3.4.1架构分析 3.4.2任务管理 3.4.3事件机制 3.5Windows 10 IoT Core 3.6Ostro 3.7AliOS Things 3.8μT/OS 3.9MiCO 3.10Ruff 3.11Zephyr 3.12TinyOS 3.13小结 习题 第4章物联网操作系统安全 4.1物联网操作系统面临的安全威胁 4.2不同物联网场景下的操作系统安全需求 4.3物联网操作系统安全机制分析 4.3.1物联网操作系统安全构建 4.3.2系统安全性分析 4.3.3物联网操作系统攻击防御 4.4Mbed OS物联网操作系统典型安全技术介绍 4.4.1TrustZone技术 4.4.2Mbed uVisor设备安全组件 4.4.3Mbed TLS通信安全组件 4.4.4DTLS 4.5安全机制的未来发展方向 4.5.1轻量化细粒度系统防御与可信计算技术 4.5.2广泛适用的安全系统框架、内核、接口设计方法 4.5.3高效的物联网安全测试与漏洞检测方法 4.5.4物联网系统生存技术 4.6小结 习题 第5章连接与协议 5.1NBIoT 5.1.1NBIoT的技术特点 5.1.2NBIoT网络构架与部署模式 5.2LoRa及LoRaWAN 5.2.1概述 5.2.2工作模式和终端设备分类 5.2.3LoRaWAN帧结构 5.2.4LoRaWAN网络架构和入网模式 5.3MQTT协议 5.3.1概述 5.3.2MQTT协议工作原理 5.3.3MQTT协议数据包结构 5.4CoAP协议 5.5LwM2M协议 5.5.1概述 5.5.2轻量级M2M 协议栈 5.5.3LwM2M体系架构 5.6小结 习题 第6章LiteOS操作系统 6.1LiteOS与LiteOS SDK 6.1.1LiteOS操作系统概述 6.1.2LiteOS基础内核 6.1.3LiteOS内核源码目录结构 6.1.4LiteOS代码入口 6.2LiteOS SDK 6.2.1SDK的分类和软件结构 6.2.2SDK源代码目录 6.2.3OS适配 6.3任务管理 6.3.1任务的表示和切换 6.3.2任务管理模块的主要功能 6.3.3osal的API接口——任务相关 6.4内存管理 6.4.1静态内存管理 6.4.2动态内存管理 6.4.3osal的API接口——内存相关 6.5中断管理 6.6任务同步 6.6.1信号量 6.6.2osal的信号量API接口 6.6.3互斥锁 6.6.4osal的互斥锁的API接口 6.7IPC通信 6.7.1事件 6.7.2消息队列 6.8软件定时器 6.9第一个LiteOS程序 6.10小结 习题 第7章物联网操作系统的移植 7.1交叉开发环境的建立 7.1.1概述 7.1.2主机与目标机的连接方式 7.1.3主机目标机的文件传输方式 7.1.4文件系统的挂载配置网络文件系统NFS 7.1.5交叉编译环境的建立 7.2交叉编译工具链 7.2.1交叉编译工具链概述 7.2.2工具链的构建方法 7.2.3交叉编译工具链的主要工具 7.2.4资源受限型设备适配的交叉编译工具链 7.2.5Makefile 7.3嵌入式Linux系统移植过程 7.3.1UBoot移植 7.3.2内核的配置、编译和移植 7.3.3根文件系统的制作 7.4LiteOS移植的软硬件环境 7.4.1硬件准备 7.4.2软件环境 7.4.3配置文件target_config.h 7.5LiteOS移植过程 7.5.1创建裸机工程 7.5.2内核移植 7.6小结 习题 第8章物联网操作系统的应用案例 8.1智慧农业 8.1.1“智慧农业”概述 8.1.2“智慧农业”的总体技术架构和关键技术 8.1.3应用实例 8.2主要硬件 8.2.1小熊派IoT开发板 8.2.2CC2530 8.2.3主要传感器 8.2.4ESP8266模块 8.2.5网关 8.3软件设计 8.3.1实时传感器数据的采集 8.3.2云端开发 8.3.3设备端开发 8.3.4Web应用开发 8.4小结 习题 参考文献