物联网系统应用开发及集成

本书注重应用，强调动手实践，以案例覆盖主流技术要点，能够帮助读者快速地了解物联网工程主要的通信协议，以及系统如何集成。本书前8章引导读者如何使用物联网通信协议第三方网络资源，如百度API（翻译、二维码验证码、语音、人脸识别等，读者需要自行申请账号），其中第5章的案例“物联网饮水机”的内容涉及方方面面，理解起来有一定的难度，可以等学完第14章后回头再看；第9章频谱分析是为第10章的语音应用做铺垫的；第10～13章侧重项目训练；第14章是综合应用，涉及SpringBoot、HTTP、SSM、Vue、传感器。本书既可以作为各类学校计算机科学与技术、软件工程、物联网工程相关专业的教材，也可以作为物联网领域从业人员的自学参考用书。

丁德红，高级工程师，副教授，博士后，计算机科学与技术专业。在国内外刊物、学术会议上发表论文40余篇，出版专著1部、教材4部；取得发明专利和软件著作权30余项；主持省部级以上科研项目10余项；持信息系统项目管理师、思科网络工程师、嵌入式设计师等资格证书，在企业曾任高级工程师、研发总监、产品总监等职，开发出数十款产品。

第1章HTTP
1.1HTTP介绍
1.1.1HTTP概述
1.1.2HTTP的工作原理
1.2HTTP详情
1.2.1HTTP请求方法
1.2.2HTTP状态码
1.2.3URL
1.2.4HTTP请求格式（请求协议）
1.2.5HTTP响应格式（响应协议）
1.3HTTP在IDEA中的实现
1.3.1创建一个Maven项目
1.3.2配置Maven
1.3.3代码实现
1.4HTTP项目运行效果
第2章CoAP
2.1CoAP介绍
2.1.1CoAP的基本概念
2.1.2CoAP模型
2.1.3CoAP的特点
2.1.4CoAP的安全性
2.2CoAP详情
2.2.1CoAP的4种消息类型
2.2.2CoAP的消息格式
2.2.3CoAP的请求码、响应码和URL
2.3CoAP的Java实现
2.3.1创建一个Maven项目
2.3.2配置Maven
2.3.3代码实现
2.4几种物联网协议对比
第3章Modbus通信协议
3.1Modbus协议简介
3.1.1在Modbus网络上转输
3.1.2查询-回应周期
3.2两种串行传输模式
3.2.1ASCII模式
3.2.2RTU模式
3.2.3ASCII模式与RTU模式对比
3.3Modbus消息帧
3.3.1ASCII帧
3.3.2RTU帧
3.3.3地址域
3.3.4功能域
3.3.5数据域
3.3.6错误检测域
3.3.7字符的连续传输
3.3.8T1.5与T3.5时间间隔
3.4数据帧交互过程
3.5编程举例
第4章Websocket及SpringBoot集成
4.1Socket发展历程
4.1.1Winsock
4.1.2WebSocket简介
4.1.3WebSocket通信模型
4.2常用的WebSocket技术
4.3SpringBoot整合WebSocket
4.3.1Spring官网在线创建
4.3.2使用IDEA软件创建SpringBoot项目
4.4具体实现过程
4.4.1代码部分
4.4.2运行结果
第5章MQTT及物联网饮水机设计
5.1MQTT介绍
5.2MQTT控制报文
5.3MQTT模拟
5.4MQTT应用案例：物联网饮水机
5.4.1系统架构
5.4.2硬件设计
5.4.3软件设计
5.4.4运行效果
第6章FTP及编程实现
6.1FTP简介
6.2FTP的基本工作原理
6.2.1FTP数据表示
6.2.2FTP命令和应答
6.3FTP客户端（Python版ftplib）
6.3.1类介绍
6.3.2FTP对象
6.3.3FTP_TLS对象
6.3.4FTP客户端及实现（Python版）
6.4FTP服务器端及实现（Python版）
6.4.1准备工作
6.4.2ftpserver实现代码
6.4.3ftpserver工程（Python版）
6.4.4权限说明
第7章百度API应用——翻译器
7.1小小翻译器功能介绍
7.2程序设计的思路
7.3关键技术
7.3.1urllib库简介
7.3.2urllib库的基本使用
7.4程序设计步骤
7.4.1设计界面
7.4.2JSON介绍
7.4.3百度翻译开放平台API
第8章生成二维码和验证码
8.1二维码介绍
8.2生成二维码
8.2.1qrcode库的使用
8.2.2PIL库的使用
8.2.3生成带图标的二维码
8.3生成验证码
8.3.1使用PIL库生成验证码
8.3.2使用captcha库生成验证码
第9章频谱分析
9.1傅里叶变换介绍
9.2傅里叶变换原理
9.3傅里叶算法分析及其实现
第10章语音合成与识别
10.1语音识别概述
10.1.1预处理
10.1.2分帧
10.1.3加窗
10.1.4傅里叶变换
10.1.5声学特征提取
10.1.6模式匹配
10.2语音合成
10.2.1申请开发者模式
10.2.2下载在线合成Python-SDK
10.2.3界面设置
10.2.4新建ApiSpeech
10.2.5在线语音合成
10.3语音识别
10.3.1语音识别——API
10.3.2录音环境
10.3.3在线识别音频文件
第11章人脸识别应用
11.1人脸识别技术简介
11.2人脸识别算法原理简介
11.3人脸识别技术实现
11.3.1环境搭建（Windows）
11.3.2使用实例
11.4虹软人脸识别
11.4.1原理简述
11.4.2人脸识别使用实例
第12章网络编程案例——TCP的聊天程序
12.1基于TCP的在线聊天程序简介
12.2关键技术
12.2.1互联网TCP/IP
12.2.2IP和端口
12.2.3TCP和UDP
12.2.4Socket
12.2.5多线程编程
12.3在线聊天程序的设计
12.3.1在线聊天程序的服务器端设计
12.3.2在线聊天程序的客户端设计
第13章基于UWB的室内定位系统
13.1定位的概念
13.1.1UWB技术原理
13.1.2UWB-TDOA定位原理
13.1.3定位类型
13.1.4UWB-TDOA定位方法
13.2系统架构
13.2.1UWB定位系统的组成
13.2.2UWB-TDOA定位系统的架构
13.3定位系统设计
13.3.1UWB技术说明
13.3.2定位工作原理
13.3.3测距原理
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