物联网Python开发实战

本书在介绍物联网的组成、典型架构和应用的基础上，采用实例代码讲述python编程基础和应用实例，包括用micropython进行物联网单片机的开发、用python开发物联网网关的方法、python django框架开发物联网web后台和前端知识及物联网常用通信方案2G、lora、zigbee和物联网通信协议MQTT、COAP等，重要的内容是通过一个完整的大型物联网项目实例讲解python开发物联网的细节。

安翔 ，东北大学电子信息专业，曾就职于叠拓、GE、长虹从事多个领域的软件开发工作，擅长嵌入式Linux和Python开发，目前在中移物联网负责物联网操作系统的设计和研发。热爱开源、分享和技术写作，CSDN博客专家，著有《Micropython加速物联网开发》、《python Django web实战》、《树莓派体验》等专栏。

第1章物联网邂逅Python

11物联网组成架构

12物联网发展现状

121终端设备

122物联网操作系统

123通信手段

124网络建设

125应用协议

126物联网云平台

13物联网典型应用

131共享单车

132智能家居

133智慧农业

14使用Python的理由

141Python特性

142Python无处不在

143开发速度有时更重要

15美丽的相遇

151Python与终端

152Python与网关

153Python与云平台

154物联网Python全栈开发

第2章开启Python之旅

21Python版本的选择

22搭建开发环境

221安装VMware

222在VMware上安装Ubuntu

223安装VMware Tools工具

224虚拟机的网络配置

225Samba共享设置

226修改Python版本

23开始编写Python程序

231交互式解释器

232源代码执行

233注释

234代码块和缩进

235继续和分隔

236输入和输出

24变量和数据类型

241变量赋值

242常量

243数据类型

25条件和循环

251if语句

252while循环

253forin循环

254跳出循环

255pass语句

26函数

261定义函数

262函数调用

263函数的参数

264内置函数

27变量进阶

271全局变量与局部变量

272global关键字

273nonlocal关键字

274变量作用域

28模块与包

281使用模块

282包

29异常处理

第3章Python数据结构

31字符串

311索引和切片

312字符串运算符

313字符串格式化

314字符编码

32列表

321访问列表

322更改列表

323列表操作符

324列表常用函数

33元组

331访问元组

332元组操作符

333元组内置函数

34字典

341访问字典

342修改字典

343字典键的特性

344字典函数

35集合

351忽略重复元素

352无序

353常用操作

第4章Python高级特性

41生成器

411列表推导式

412生成器表达式

413生成器函数

42迭代器

43函数式编程

431高阶函数

432内置高阶函数

433闭包

434装饰器

435匿名函数

436偏函数

44面向对象编程

441类与对象

442访问限制

443继承

444多重继承

445多态

446运算符重载

第5章物联网核心组件

51网络通信方案

511WIFI网络

512移动网络

513Zigbee

514BLE

515LoRa

516NB-IoT

52网络通信协议

521HTTP

522WebSocket

523XMPP

524CoAP

525MQTT

53硬件

54物联网云平台

541OneNet

542AWS IoT

543Waston IoT

第6章MicroPython开发物联网终端

61MicroPython简介

611MicroPython项目

612MicroPython特点

613MicroPython源码

62MicroPython开发板

621官方开发板PYBoard

622国内开发板TPYBoard

623OpenMV

624LoPy

63第一个MicroPython程序

64交互式解释器

65按键中断与回调

66定时器的使用

67串口测试

68SPI接口驱动液晶屏

681硬件连接

682LCD屏驱动

683字库说明

684主程序

69源码编译与固件升级

691准备编译环境

692源码下载与编译

693固件烧写

610MicroPython多线程

6101MicroPython线程简介

6102MicroPython线程使用

6103多线程中的锁

611安全模式及恢复出厂设置

6111安全模式

6112恢复出厂设置

第7章构建物联网网关

71网关概述

711网关的构成

712常用物联网网关

72自主构建网关

721交叉编译

722编译引导程序

723内核配置与编译

724制作文件系统

725分区与下载

726系统启动流程简介

727移植Python3

73树莓派作网关

731初次启动树莓派

732串口登录树莓派

733SSH访问树莓派

734升级Python版本

735必备工具安装

736板载WIFI配置

737串口通信

第8章网关数据编码与处理

81读写CSV文件

811读取CSV文件

812写入CSV文件

82JSON解析

821JSON数据格式

822编码

823解码

83XML操作

831XML简介

832解析XML

833创建与修改

84二进制数据的读写

85Base64编解码

86正则表达式

861正则表达式简介

862re模块

863贪婪匹配

第9章网关多进程与多线程

91多进程

911multiprocessing模块

912进程同步

913进程间通信

92多线程

921threading模块

922线程同步

923线程间通信

93多线程和多进程的思考

931多核CPU利用率实验

932GIL全局锁

933切换的开销

934多线程与多进程的选择

94异步IO

941协程

942协程与多线程对比

943asyncio

第10章网关数据持久化

101文件操作

1011读写文本数据

1012操作文件和目录

1013读写压缩文件

1014内存映射

1015临时文件与目录

1016序列化Python对象

102SQLite数据库

1021SQLite简介

1022命令行操作SQLite

1023创建数据库

1024创建表

1025SQL语句

1026SQLite的Python编程

第11章Python扩展

111Python扩展的原因

112连接硬件的纽带

113C语言扩展Python

1131简单的C语言Python扩展

1132传递整型参数

1133传递字符串参数

第12章网关网络编程

121网关网络通信方案

122Socket编程

123requests

1231上传文件

1232下载文件

124hbmqtt

1241安装

1242hbmqtt命令操作

1243hbmqtt API编程

125LoRa网络通信

1251LoRa模块初始化

1252数据监听与接收

1253数据缓存

第13章物联网后台Web开发

131Django简介

132创建一个网站

1321Django安装

1322创建项目

1323运行与访问

133网站首页

1331源码文件结构

1332视图与URL配置

134Django模板

1341Django模板系统

1342模板继承

135Django模型

1351安装MySQL数据库

1352创建模型

1353必要的配置

136用户注册

137账号登录

第14章物联网Python项目实战

141项目简介

142终端设备程序开发

1421采集空气温湿度

1422获取环境光强度

1423雨量检测

1424水位检测

1425土壤湿度检测

1426水泵的控制

1427入侵检测

1428灯光控制

1429电量检测

14210LoRa通信

14211JSON消息

143网关程序开发

1431终端通信

1432数据库管理

1433文件备份

1434服务器通信

14352G模块的使用

145服务器端程序开发

1451与网关通信

1452环境数据可视化

1453滴灌控制

1454灯光控制

1455报警显示与设置

1456设备管理

1457备份文件管理