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Python物聯(lián)網(wǎng)程序設(shè)計(jì)

Python物聯(lián)網(wǎng)程序設(shè)計(jì)

作者：加斯頓·C.
出版社：清華大學(xué)出版社出版時(shí)間：2021-02-01
開(kāi)本： 16開(kāi) 頁(yè)數(shù)： 330
中 圖 價(jià):¥54.7(4.6折) 定價(jià)  ¥119.0 登錄后可看到會(huì)員價(jià)
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Python物聯(lián)網(wǎng)程序設(shè)計(jì) 版權(quán)信息

Python物聯(lián)網(wǎng)程序設(shè)計(jì) 本書(shū)特色

《Python物聯(lián)網(wǎng)程序設(shè)計(jì)》將教你開(kāi)發(fā)物聯(lián)網(wǎng)原型，從選擇硬件到使用Python 的所有必要軟件包、庫(kù)和工具，應(yīng)有盡有。如果你需要較小的主板或其他主板，則本書(shū)中包含的所有示例均與Intel Edison主板兼容，因此，你可以根據(jù)需要切換到該主板。 通過(guò)Python語(yǔ)言輕松地使用底層硬件、傳感器、執(zhí)行器、總線和顯示屏。

Python物聯(lián)網(wǎng)程序設(shè)計(jì) 內(nèi)容簡(jiǎn)介

《Python物聯(lián)網(wǎng)程序設(shè)計(jì)》詳細(xì)闡述了與Python物聯(lián)網(wǎng)程序開(kāi)發(fā)相關(guān)的基本解決方案，主要包括了解和設(shè)置基礎(chǔ)物聯(lián)網(wǎng)硬件、結(jié)合使用Intel Galileo Gen 2和Python、使用Python實(shí)現(xiàn)交互式數(shù)字輸出、使用RESTful API和脈寬調(diào)制、使用數(shù)字輸入、使用模擬輸入和本地存儲(chǔ)、使用傳感器從現(xiàn)實(shí)世界中檢索數(shù)據(jù)、顯示信息和執(zhí)行操作、使用云、使用基于云的IoT Analytics服務(wù)分析海量數(shù)據(jù)等內(nèi)容。此外，本書(shū)還提供了相應(yīng)的示例、代碼，以幫助讀者進(jìn)一步理解相關(guān)方案的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。 本書(shū)適合作為高等院校計(jì)算機(jī)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教材和教學(xué)參考書(shū)，也可作為相關(guān)開(kāi)發(fā)人員的自學(xué)教材和參考手冊(cè)。

Python物聯(lián)網(wǎng)程序設(shè)計(jì) 目錄

目 錄 第1章 了解和設(shè)置基礎(chǔ)物聯(lián)網(wǎng)硬件 1 1.1 了解Intel Galileo Gen 2主板及其組件 1 1.2 識(shí)別輸入/輸出和Arduino 1.0引腳 7 1.3 認(rèn)識(shí)額外的擴(kuò)展和連接功能 11 1.4 了解按鈕和指示燈 14 1.5 檢查和升級(jí)主板的固件 17 1.5.1 檢查固件版本 17 1.5.2 在Windows系統(tǒng)中更新固件 19 1.5.3 在Mac OS X系統(tǒng)中更新固件 20 1.6 牛刀小試 22 1.7 小結(jié) 22 第2章 結(jié)合使用Intel Galileo Gen 2和Python 23 2.1 設(shè)置主板以使用Python作為編程語(yǔ)言 23 2.1.1 可能需要另購(gòu)的硬件 23 2.1.2 下載Yocto Linux啟動(dòng)鏡像 24 2.1.3 在Windows系統(tǒng)中提取并寫(xiě)入鏡像 25 2.1.4 在Mac OS X系統(tǒng)中提取并寫(xiě)入鏡像 27 2.1.5 啟動(dòng)Intel Galileo Gen 2主板 30 2.2 檢索主板分配的IP地址 31 2.2.1 通過(guò)路由器回收主板IP地址 31 2.2.2 使用Bonjour瀏覽器 32 2.3 連接到主板的操作系統(tǒng) 35 2.3.1 在Windows系統(tǒng)中安裝和配置PuTTY終端 35 2.3.2 在OS X系統(tǒng)中通過(guò)ssh命令連接到Y(jié)octo Linux 37 2.4 安裝和升級(jí)必要的庫(kù)以與主板交互 39 2.4.1 檢查現(xiàn)有庫(kù)的版本 39 2.4.2 安裝*新版本的庫(kù) 41 2.5 安裝pip和其他庫(kù) 45 2.5.1 安裝pip軟件包管理系統(tǒng) 45 2.5.2 安裝wiring-x86軟件包 46 2.6 調(diào)用Python解釋器 47 2.7 牛刀小試 48 2.8 小結(jié) 49 第3章 使用Python實(shí)現(xiàn)交互式數(shù)字輸出 51 3.1 打開(kāi)和關(guān)閉板載組件 51 3.1.1 編寫(xiě)點(diǎn)亮或熄滅LED的Python代碼 51 3.1.2 使用FileZilla將Python代碼文件傳輸?shù)街靼?52 3.1.3 在主板上運(yùn)行Python代碼 55 3.2 認(rèn)識(shí)面包板 58 3.3 制作數(shù)字輸出示例 60 3.3.1 使用電子示意圖 61 3.3.2 使用LED 63 3.3.3 認(rèn)識(shí)電阻 65 3.3.4 連接元器件 66 3.3.5 編寫(xiě)從1數(shù)到9的Python代碼 67 3.3.6 測(cè)試代碼 68 3.3.7 代碼解釋 70 3.4 編寫(xiě)面向?qū)ο蟮拇a控制數(shù)字輸出結(jié)果 72 3.4.1 創(chuàng)建一個(gè)Led類(lèi)來(lái)表示連接到主板的LED 72 3.4.2 編寫(xiě)控制數(shù)字輸出的代碼 73 3.5 改進(jìn)面向?qū)ο蟠a以提供新功能 75 3.5.1 創(chuàng)建NumberInLeds類(lèi) 75 3.5.2 編寫(xiě)從0數(shù)到9的代碼 76 3.6 隔離引腳編號(hào)以改善布線 76 3.6.1 優(yōu)化布線方案 77 3.6.2 編寫(xiě)代碼隔離引腳編號(hào) 78 3.7 使用wiring-x86庫(kù)控制數(shù)字輸出 81 3.7.1 編寫(xiě)B(tài)oard類(lèi)和新Led類(lèi)的代碼 82 3.7.2 修改__main__方法 83 3.8 牛刀小試 84 3.9 小結(jié) 85 第4章 使用RESTful API和脈寬調(diào)制 87 4.1 使用RESTful API以通過(guò)LED顯示數(shù)字 87 4.1.1 安裝Tornado 87 4.1.2 安裝HTTPie 88 4.1.3 使用Tornado構(gòu)建RESTful API 90 4.1.4 啟動(dòng)HTTP服務(wù)器 94 4.1.5 編寫(xiě)和發(fā)送HTTP請(qǐng)求 94 4.2 控制LED的亮度 99 4.2.1 關(guān)于LED亮度控制原理 99 4.2.2 連接方案 100 4.2.3 使用PWM生成模擬值 102 4.2.4 創(chuàng)建新的AnalogLed類(lèi) 104 4.2.5 編寫(xiě)控制LED亮度的代碼 106 4.2.6 啟動(dòng)HTTP服務(wù)器和RESTful API 110 4.2.7 通過(guò)HTTP請(qǐng)求生成模擬值 110 4.3 為Web應(yīng)用程序需求準(zhǔn)備RESTful API 113 4.3.1 編寫(xiě)新的PutRGBBrightnessHandler類(lèi) 113 4.3.2 創(chuàng)建tornado.web.Application類(lèi)的實(shí)例 114 4.3.3 啟動(dòng)HTTP服務(wù)器和新版本的RESTful API 114 4.3.4 通過(guò)HTTP請(qǐng)求控制LED分量的亮度 115 4.4 使用PWM和RESTful API設(shè)置RGB LED的顏色 115 4.4.1 使用RGB LED 116 4.4.2 連接方案 117 4.4.3 測(cè)試新版本的RESTful API 118 4.5 使用wiring-x86庫(kù)控制脈寬調(diào)制 120 4.6 牛刀小試 121 4.7 小結(jié) 122 第5章 使用數(shù)字輸入 123 5.1 了解按鈕和上拉電阻 123 5.1.1 按鈕 123 5.1.2 上拉電阻和下拉電阻 125 5.2 使用數(shù)字輸入引腳連接按鈕 127 5.2.1 連接方案 128 5.2.2 創(chuàng)建PushButton類(lèi)表示按鈕 129 5.2.3 輪詢(xún)按鈕是否被按下 131 5.2.4 測(cè)試輪詢(xún)代碼 132 5.2.5 輪詢(xún)和中斷的區(qū)別 133 5.3 讀取按鈕狀態(tài)并運(yùn)行RESTful API 133 5.3.1 在BoardInteraction類(lèi)中添加類(lèi)屬性和類(lèi)方法 134 5.3.2 聲明tornado.web.RequestHandler的兩個(gè)子類(lèi) 136 5.3.3 創(chuàng)建tornado.web.Application類(lèi)的實(shí)例 136 5.3.4 修改__main__方法 137 5.3.5 一致性測(cè)試 138 5.4 使用wiring-x86庫(kù)讀取數(shù)字輸入 140 5.5 使用中斷來(lái)檢測(cè)按下的按鈕 142 5.5.1 連接方案 142 5.5.2 創(chuàng)建PushButtonWithInterrupt類(lèi) 144 5.5.3 修改BoardInteraction類(lèi) 146 5.5.4 聲明觸發(fā)中斷時(shí)要調(diào)用的函數(shù) 147 5.5.5 修改__main__方法 147 5.5.6 中斷處理測(cè)試 148 5.6 牛刀小試 149 5.7 小結(jié) 150 第6章 使用模擬輸入和本地存儲(chǔ) 151 6.1 理解模擬輸入 151 6.2 使用模擬輸入和mraa庫(kù)測(cè)量電壓 153 6.2.1 連接方案 153 6.2.2 創(chuàng)建VoltageInput類(lèi) 155 6.2.3 編寫(xiě)代碼檢索電壓值 156 6.3 將光敏電阻連接到模擬輸入引腳 157 6.3.1 連接方案 158 6.3.2 創(chuàng)建DarknessSensor類(lèi)以表示光敏電阻 159 6.3.3 循環(huán)檢測(cè)照明條件變化 161 6.3.4 測(cè)試 162 6.4 環(huán)境光變化時(shí)觸發(fā)動(dòng)作 163 6.4.1 連接方案 163 6.4.2 創(chuàng)建BoardInteraction類(lèi) 165 6.4.3 基于環(huán)境光設(shè)置RGB LED的亮度 166 6.4.4 測(cè)試 167 6.5 使用wiring-x86庫(kù)控制模擬輸入 168 6.6 使用本地存儲(chǔ)記錄日志 170 6.6.1 添加日志記錄功能 171 6.6.2 測(cè)試日志功能 172 6.7 使用U盤(pán)存儲(chǔ) 173 6.7.1 連接U盤(pán) 174 6.7.2 在U盤(pán)上創(chuàng)建日志文件夾 176 6.7.3 修改代碼中的日志路徑 176 6.7.4 啟動(dòng)示例將日志保存到U盤(pán) 177 6.7.5 拔出U盤(pán)前的操作 177 6.8 小試牛刀 178 6.9 小結(jié) 178 第7章 使用傳感器從現(xiàn)實(shí)世界中檢索數(shù)據(jù) 181 7.1 了解傳感器及其連接類(lèi)型 181 7.1.1 傳感器選擇考慮因素 182 7.1.2 模塊連接類(lèi)型 184 7.1.3 關(guān)于mraa庫(kù) 185 7.2 使用加速度計(jì) 186 7.3 將模擬加速度計(jì)連接到模擬輸入引腳 187 7.3.1 使用模擬加速度計(jì)的分線板 187 7.3.2 連接方案 187 7.3.3 創(chuàng)建Accelerometer類(lèi)表示模擬加速度計(jì) 190 7.3.4 編寫(xiě)主循環(huán) 191 7.3.5 測(cè)試模擬加速度計(jì) 192 7.4 將數(shù)字加速度計(jì)連接到I2C總線 193 7.4.1 使用數(shù)字加速度計(jì)的分線板 194 7.4.2 連接方案 195 7.4.3 創(chuàng)建Accelerometer類(lèi)表示數(shù)字加速度計(jì) 197 7.4.4 編寫(xiě)主循環(huán) 199 7.4.5 測(cè)試數(shù)字加速度計(jì) 199 7.5 使用mraa庫(kù)通過(guò)I2C總線控制數(shù)字加速度計(jì) 200 7.5.1 編寫(xiě)新的Adxl1345類(lèi) 200 7.5.2 創(chuàng)建新的Accelerometer類(lèi) 206 7.6 使用模擬溫度傳感器 207 7.6.1 連接方案 207 7.6.2 創(chuàng)建TemperatureSensor類(lèi)表示溫度傳感器 209 7.6.3 編寫(xiě)主循環(huán) 210 7.6.4 測(cè)試溫度傳感器 211 7.7 將數(shù)字溫度和濕度傳感器連接到I2C總線 211 7.7.1 連接方案 212 7.7.2 創(chuàng)建TemperatureAndHumiditySensor類(lèi)表示溫度和濕度傳感器 214 7.7.3 編寫(xiě)主循環(huán) 215 7.7.4 測(cè)試溫度和濕度傳感器 216 7.8 牛刀小試 217 7.9 小結(jié) 217 第8章 顯示信息和執(zhí)行操作 219 8.1 了解LCD顯示屏及其連接類(lèi)型 219 8.1.1 關(guān)于LCD顯示屏 220 8.1.2 選擇LCD模塊時(shí)的考慮因素 220 8.2 將LCD RGB背光分線板連接到I2C總線 221 8.2.1 連接方案 222 8.2.2 創(chuàng)建Lcd類(lèi) 224 8.2.3 創(chuàng)建TemperatureAndHumidityLcd子類(lèi) 226 8.2.4 編寫(xiě)主循環(huán) 227 8.2.5 測(cè)試LCD顯示 228 8.3 將OLED點(diǎn)陣屏連接到I2C總線 228 8.3.1 關(guān)于OLED點(diǎn)陣屏 228 8.3.2 連接方案 230 8.3.3 創(chuàng)建Oled類(lèi) 231 8.3.4 創(chuàng)建TemperatureAndHumidityOled子類(lèi) 232 8.3.5 編寫(xiě)主循環(huán) 233 8.3.6 測(cè)試OLED屏顯示 234 8.4 連接伺服電機(jī) 234 8.4.1 通過(guò)旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)的軸顯示溫度 234 8.4.2 連接方案 236 8.4.3 創(chuàng)建TemperatureServo類(lèi)表示伺服電機(jī) 238 8.4.4 修改主循環(huán) 239 8.4.5 測(cè)試 240 8.5 牛刀小試 240 8.6 小結(jié) 241 第9章 使用云 243 9.1 使用dweepy將數(shù)據(jù)發(fā)布到云 243 9.1.1 關(guān)于dweet.io 243 9.1.2 安裝dweepy 244 9.1.3 修改__main__方法 245 9.1.4 測(cè)試 247 9.2 使用Freeboard構(gòu)建基于Web的儀表板 250 9.2.1 關(guān)于freeboard.io 251 9.2.2 創(chuàng)建Freeboard賬戶 251 9.2.3 創(chuàng)建儀表板 251 9.3 使用PubNub通過(guò)Internet實(shí)時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù) 256 9.3.1 關(guān)于MQTT和PubNub 256 9.3.2 創(chuàng)建PubNub賬戶并生成發(fā)布和訂閱密鑰 257 9.3.3 安裝PubNub Python SDK 258 9.3.4 創(chuàng)建MessageChannel類(lèi) 259 9.3.5 修改__main__方法 262 9.3.6 通過(guò)PubNub云發(fā)布帶有命令的消息 263 9.3.7 修改MessageChannel類(lèi) 268 9.3.8 測(cè)試 271 9.4 使用Python PubNub客戶端將消息發(fā)布到云 273 9.4.1 創(chuàng)建Client類(lèi) 273 9.4.2 創(chuàng)建__main__方法 276 9.4.3 測(cè)試客戶端 277 9.5 使用Mosquitto和Eclipse Paho 279 9.5.1 安裝paho-mqtt模塊 280 9.5.2 創(chuàng)建MessageTopic類(lèi) 280 9.5.3 修改__main__方法 285 9.5.4 啟動(dòng)代碼運(yùn)行 287 9.6 使用Python客戶端將消息發(fā)布到Mosquitto代理 287 9.6.1 創(chuàng)建MQTT客戶端中事件的回調(diào)函數(shù) 287 9.6.2 創(chuàng)建__main__方法 289 9.6.3 測(cè)試客戶端 290 9.7 牛刀小試 291 9.8 小結(jié) 292 第10章 使用基于云的IoT Analytics服務(wù)分析海量數(shù)據(jù) 293 10.1 理解物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)之間的關(guān)系 293 10.2 了解Intel IoT Analytics結(jié)構(gòu) 295 10.3 在Intel IoT Analytics中設(shè)置設(shè)備 297 10.3.1 使用iotkit-admin命令行 297 10.3.2 刷新激活碼 298 10.3.3 查看激活的設(shè)備 300 10.4 在Intel IoT Analytics中設(shè)置組件 300 10.4.1 查看組件定義 301 10.4.2 創(chuàng)建新組件 302 10.4.3 注冊(cè)組件的設(shè)備 303 10.4.4 檢索設(shè)備令牌 306 10.5 使用Intel IoT Analytics收集傳感器數(shù)據(jù) 308 10.5.1 安裝requests軟件包 308 10.5.2 創(chuàng)建IntelIotAnalytics類(lèi) 309 10.5.3 修改__main__方法 313 10.5.4 運(yùn)行并查看結(jié)果 314 10.6 使用Intel IoT Analytics分析傳感器數(shù)據(jù) 315 10.7 使用Intel IoT Analytics中的規(guī)則觸發(fā)警報(bào) 319 10.7.1 定義規(guī)則 320 10.7.2 查看規(guī)則觸發(fā)的警報(bào) 320 10.8 牛刀小試 324 10.9 小結(jié) 324 各章牛刀小試答案 327 第1章 了解和設(shè)置基礎(chǔ)物聯(lián)網(wǎng)硬件 327 第2章 結(jié)合使用Intel Galileo Gen 2和Python 327 第3章 使用Python實(shí)現(xiàn)交互式數(shù)字輸出 327 第4章 使用RESTful API和脈寬調(diào)制 328 第5章 使用數(shù)字輸入 328 第6章 使用模擬輸入和本地存儲(chǔ) 328 第7章 使用傳感器從現(xiàn)實(shí)世界中檢索數(shù)據(jù) 328 第8章 顯示信息和執(zhí)行操作 329 第9章 使用云 329 第10章 使用基于云的IoT Analytics服務(wù)分析海量數(shù)據(jù) 329
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