基于FPGA的嵌入式开发与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:电子工业出版社

作者:徐光辉

出品人:

页数:423

译者:

出版时间:2006-9

价格:43.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787121030734

丛书系列:

图书标签:

• FPGA
• 嵌入式系统
• 硬件开发
• VHDL
• Verilog
• 嵌入式Linux
• ARM
• SoC
• 数字电路
• 应用开发

《面向未来的物联网应用开发实践》 图书简介 一、 前言：物联网时代的浪潮与挑战 当前，物联网（IoT）已不再是一个遥远的概念，而是深刻影响我们生活、工业和社会的关键技术。从智能家居、工业自动化到智慧城市管理，海量设备的数据交互和实时决策能力正重塑着千行百业。然而，物联网的复杂性也随之而来：如何实现海量终端的安全接入？如何高效处理边缘侧的数据？如何构建低功耗、高可靠性的分布式系统？本书旨在为有志于投身物联网开发领域的工程师、研究人员和学生，提供一套系统、深入且面向实践的解决方案。我们关注的焦点并非特定的硬件平台或底层逻辑门操作，而是如何利用成熟的软件架构和前沿的通信技术，构建真正具有生命力和扩展性的物联网应用。 二、 核心内容模块 本书结构设计旨在引导读者从宏观的物联网架构认知，逐步深入到具体的应用场景实现。我们摒弃了对特定硬件加速器的深入剖析，转而聚焦于系统层面的设计哲学与算法应用。 模块一：物联网系统架构与分层模型解析 本模块详尽阐述了当前主流的物联网参考架构，包括感知层、网络层、平台层和应用层的职责划分与交互机制。重点分析了MQTT、CoAP、LWM2M等关键通信协议在不同网络条件下的适用性与性能取舍。读者将学习如何根据应用需求（如数据吞吐量、延迟敏感度、能耗约束）来选择最合适的协议栈，并理解微服务在物联网平台中的部署优势。我们特别探讨了云边协同的架构范式，如何有效划分计算与存储的边界，确保实时响应能力。 模块二：嵌入式设备端：轻量级操作系统与驱动抽象 本部分侧重于在资源受限的终端设备上实现高效、可靠的软件栈。我们不再讨论FPGA的底层配置和硬件描述语言，而是深入研究如FreeRTOS、Zephyr等实时操作系统（RTOS）的内核机制、任务调度与内存管理策略。内容涵盖设备驱动模型的抽象化设计，如何通过标准接口实现对不同传感器、执行器的快速适配，从而提高软件的可移植性。此外，对低功耗设计技术进行了详细探讨，包括周期性唤醒机制、休眠模式管理和电源管理单元（PMU）的软件协同控制。 模块三：安全机制：从设备身份到数据传输 在万物互联的时代，安全是物联网的生命线。本模块构建了一个全面的物联网安全体系框架。内容包括：设备身份认证（如X.509证书、预共享密钥）的生命周期管理；安全引导（Secure Boot）与固件更新（FOTA）的完整流程设计，确保设备在整个生命周期中的完整性和可信性；以及传输层安全（TLS/DTLS）的优化配置，特别是在资源有限设备上实现高效的握手和加密操作。我们深入分析了侧信道攻击的原理，并提出了相应的软件防御策略。 模块四：边缘计算与数据预处理 物联网的大规模部署必然产生海量数据，集中式云计算难以满足所有实时性要求。本模块聚焦于边缘计算（Edge Computing）的实践。内容涵盖边缘节点的选择、容器化技术（如Docker或轻量级运行时环境）在边缘的部署与管理。重点讲解了数据清洗、特征提取和初步模型推理如何在靠近数据源的边缘侧完成，以减轻网络带宽压力并缩短决策延迟。我们将展示如何构建一个支持远程部署和灰度更新的边缘应用管理系统。 模块五：云平台集成与大数据分析基础 成功的物联网应用离不开强大的后端支撑。本模块指导读者如何将边缘侧采集的数据安全、高效地传输至云平台（如AWS IoT, Azure IoT Hub或私有化平台）。内容涉及消息队列的选型、数据持久化策略（时序数据库的优势与应用）、以及初步的数据可视化与告警机制搭建。我们介绍了如何利用时间序列分析方法对设备运行状态进行基线建模，并建立异常检测模型，从而实现对设备故障的预测性维护。 三、 读者对象与学习目标 本书面向具有一定编程基础（如C/C++或Python）的软件工程师、系统架构师，以及电子信息、计算机科学专业的学生。 学习目标： 1. 掌握物联网系统从终端到云端的完整技术栈和设计原则。 2. 能够设计和实现满足特定能耗和实时性要求的嵌入式通信模块。 3. 熟练运用主流的物联网通信协议，并能针对性地进行优化。 4. 建立端到端的安全信任链，理解并实施关键的安全防护措施。 5. 具备构建和管理小型边缘计算应用的能力，实现数据智能预处理。 四、 本书的特色与价值 本书的核心价值在于其“实践导向”和“系统整合”的视角。我们避开了底层数字电路设计或特定硬件配置的冗余细节，而是将精力集中在软件架构的健壮性、协议栈的性能优化以及应用层的快速迭代能力上。通过大量详实的案例分析和伪代码示例，读者能够清晰地理解复杂物联网系统各个组件间的耦合关系，真正掌握构建下一代智能互联系统的核心能力。本书致力于培养的是具备整体视野的物联网应用开发者，而非仅仅是单一环节的技术操作员。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆