PROGRAMOWANIE INTERNETU RZECZY. WPROWADZENIE DO BUDOWANIA ZINTEGROWANYCH ROZWIĄZAŃ IOT MIĘDZY URZĄDZENIAMI A CHMURĄ

ISBN: 978-83-7541-460-8   379 stron format: B5 oprawa: miękka Rok wydania: 2021

Ten praktyczny przewodnik uczy, jak programować Internet rzeczy (Internet of Things - IoT). Autor i edukator Andy King dzieli złożone problemy programistyczne na instrukcje krok po kroku i pokazuje, jak zaprojektować i zbudować własny kompleksowy system Internetu rzeczy typu full-stack - od urządzenia po chmurę. Ta praktyczna książka przeprowadza czytelników przez proces doboru narzędzi, konfigurowania środowiska programistycznego oraz projektowania i implementacji rozwiązania.
Uczy, jak działa typowy ekosystem IoT oraz jak radzić sobie z problemami z integracją, jakie pojawiają się w trakcie implementowania rozwiązań IoT. Ta książka pomoże w rozpoczęciu pracy zarówno studentom, którzy poznają podstawy IoT, jak i menedżerom, którzy znają się nieco na IT i chcą lepiej zrozumieć niuanse technologii IoT, a także programistom rozwijającym własny system inteligentnego domu.

SPIS TREŚCI

Przedmowa

Wstęp

Część I. Rozpoczęcie pracy

1. Rozpoczęcie pracy
Czego będzie się można nauczyć w˙tym rozdziale
Definiowanie systemu
Analiza problemu
Definiowanie odpowiednich wyników
Tworzenie architektury rozwiązania
Przygotowywanie środowiska programistycznego i˙testowego
Krok I: Przygotowanie środowiska programistycznego
Krok II: Definiowanie strategii testowania
Krok III: Zarządzanie procesem projektowania i˙programowania
Przemyślenia na˙temat automatyzacji
Ćwiczenia programistyczne
Testowanie aplikacji CDA
Testowanie aplikacji GDA
Podsumowanie

2. Początkowe aplikacje warstwy brzegowej
Czego będzie się można nauczyć w˙tym rozdziale
Koncepcje projektowe
Śledzenie wymagań
Ćwiczenia programistyczne
Dodanie zadań wydajności systemu do˙aplikacji CDA
Dodanie zadań wydajności systemu do˙aplikacji GDA
Dodatkowe ćwiczenia
Podsumowanie

Część II. Łączenie się ze światem fizycznym

3. Symulacja danych
Czego będzie się można nauczyć w˙tym rozdziale
Symulowanie czujników i˙siłowników
Generowanie symulowanych danych przy użyciu generatora danych czujnika
Zadania programistyczne
Integrowanie symulacji czujników i˙siłowników w˙projekcie aplikacji
Reprezentowanie danych czujnika i˙siłownika w˙aplikacji
Tworzenie kontenerów danych pomocnych w˙zbieraniu danych i˙wykonaniu
Symulowanie czujników
Symulowanie siłowników
Łączenie symulowanych czujników z˙menedżerem adaptera czujnika
Łączenie symulowanych siłowników z˙menedżerem adaptera siłownika
Tworzenie i˙integrowanie menedżera danych urządzeń
Dodatkowe ćwiczenia
Zarządzanie histerezą
Podsumowanie

4. Emulowanie danych
Czego będzie się można nauczyć w˙tym rozdziale
Emulowanie czujników i˙siłowników
Ustawianie i˙konfigurowanie emulatora
Sense-Emu - emulator Sense HAT
Ćwiczenia programistyczne
Integrowanie emulacji czujników i˙siłowników w˙projekcie aplikacji
Emulowanie czujników
Emulowanie siłowników
Łączenie emulowanych czujników z˙menedżerem adapterów czujników
Łączenie emulowanych siłowników z˙menedżerem adapterów siłowników
Dodatkowe ćwiczenia
Zarządzanie progami
Podsumowanie

5. Zarządzanie danymi
Czego będzie się można nauczyć w˙tym rozdziale.
Tłumaczenie danych i˙zarządzanie nimi
Ćwiczenia programistyczne
Tłumaczenie danych w˙aplikacji CDA
Tłumaczenie danych w˙aplikacji GDA
Dodatkowe ćwiczenia
Proaktywne zarządzanie użyciem dysku
Podsumowanie

Część III. Łączenie się z innymi rzeczami

6. Integracja MQTT - wprowadzenie i klient Python
Czego będzie się można nauczyć w˙tym rozdziale
Wprowadzenie do˙MQTT
Łączenie się z˙brokerem
Przekazywanie wiadomości
Pakiety kontrolne i˙struktura wiadomości MQTT
Dodawanie MQTT do˙aplikacji
Instalowanie i˙konfigurowanie brokera MQTT
Ćwiczenia programistyczne
Tworzenie abstrakcyjnego modułu konektora MQTT
Dodawanie wywołań zwrotnych do˙wspierania zdarzeń MQTT
Dodawanie funkcji publikowania oraz rozpoczynania i˙anulowania
subskrypcji
Integrowanie konektora MQTT z˙aplikacją CDA
A˙co˙z˙bezpieczeństwem?
Dodatkowe ćwiczenia
Podsumowanie

7. Integracja MQTT - klient Java
Czego będzie się można nauczyć w˙tym rozdziale
Ćwiczenia programistyczne
Tworzenie abstrakcyjnego modułu konektora MQTT
Dodanie wywołań zwrotnych wspierających zdarzenia MQTT
Dodawanie funkcji publikowania, subskrybowania i˙anulowania subskrypcji
Integrowanie konektora MQTT z˙aplikacją GDA
A˙co˙z˙bezpieczeństwem i˙ogólną wydajnością systemu?
Dodatkowe ćwiczenia
Wywołania zwrotne subskrybenta
Integracja aplikacji CDA z˙GDA
Podsumowanie

8. Implementacja serwera CoAP
Czego będzie się można nauczyć w˙tym rozdziale
Wprowadzenie do˙CoAP
Połączenia klienta z˙serwerem
Metody żądań
Przekazywanie wiadomości
Pakiety datagramowe i˙struktura wiadomości CoAP
Składanie wszystkiego w˙całość
Ćwiczenia programistyczne
Dodawanie funkcji serwera CoAP do˙aplikacji GDA
Dodawanie funkcji serwera CoAP do˙aplikacji CDA (opcjonalnie)
Dodatkowe ćwiczenia
Dodanie innych klas obsługi zasobów
Dodanie niestandardowej usługi odkrywania
Dodawanie opcji dynamicznego tworzenia zasobów
Podsumowanie

9. Integracja klienta CoAP
Czego będzie się można nauczyć w˙tym rozdziale
Koncepcje
Ćwiczenia programistyczne
Dodawanie funkcji klienta CoAP do˙aplikacji CDA
Dodanie funkcji klienta CoAP do˙aplikacji GDA (opcjonalnie)
Dodatkowe ćwiczenia
Dodanie niezawodnej funkcji anulowania obserwacji
Dodanie wsparcia dla żądań DELETE oraz POST
Podsumowanie

10. Integracja warstwy brzegowej
Czego będzie się można nauczyć w˙tym rozdziale
Koncepcje
Ćwiczenia z˙zakresu bezpieczeństwa
Dodawanie obsługi protokołu TLS do˙brokera MQTT
Dodanie funkcji zabezpieczeń do˙konektora klienta MQTT w˙aplikacji GDA
Dodanie funkcji zabezpieczeń do˙konektora klienta MQTT aplikacji CDA
Ćwiczenia funkcjonalne
Dodawanie logiki biznesowej do˙aplikacji GDA
Dodanie logiki biznesowej do˙aplikacji CDA
Ćwiczenia z˙testowania wydajności
Dodatkowe ćwiczenia
Dodanie wsparcia dla protokołu DTLS do˙klienta i˙serwera CoAP
Podsumowanie

Część IV. Łączenie się z chmurą

11. Integracja z różnymi usługami w chmurze
Czego będzie się można nauczyć w˙tym rozdziale
Koncepcje
Ćwiczenia programistyczne
Dodanie klienta chmury i˙innych powiązanych komponentów
Integrowanie dostawcy CSP oferującego wsparcie dla IoT
Łączenie się z˙Ubidots z˙wykorzystaniem protokołu MQTT
Łączenie się z˙AWS IoT Core z˙wykorzystaniem MQTT
Dodatkowe ćwiczenia
Analizowanie historycznych danych wydajności i˙podejmowanie akcji
na˙ich podstawie
Podsumowanie

12. Oswajanie IoT
Czego będzie się można nauczyć w˙tym rozdziale
Czynniki wspierające ekosystem
Przykładowe przypadki użycia IoT
Wspólne czynniki wspierające i˙projekt koncepcyjny
Przypadek użycia 1: Monitorowanie środowiska w˙pomieszczeniach
i˙dostosowywanie temperatury
Przypadek użycia 2: Monitorowanie ogrodu i˙dostosowywanie wody
Przypadek użycia 3: Monitorowanie jakości wody w˙stawie
Podsumowanie

Dodatek: Plany rozwoju projektu
Część I, Rozpoczęcie pracy˙- plany rozwoju projektu
Rozdział 1˙- projekty
Rozdział 2˙- projekty
Część II, Łączenie się ze światem fizycznym˙- plany rozwoju projektu
Rozdział 3˙- projekt
Rozdział 4˙- projekt
Rozdział 5˙- projekty
Część III, Łączenie się z˙innymi rzeczami˙- plany rozwoju projektu
Rozdział 6˙- projekt
Rozdział 7˙- projekt
Rozdział 8˙- projekty
Rozdział 9˙- projekty
Rozdział 10˙- projekty
Część IV, Łączenie się z˙chmurą˙- plany rozwoju projektu
Rozdział 11˙- projekty

Bibliografia

Indeks

O˙autorze

Kolofon