从物联到万联:Node.js与树莓派万维物联网构建实战 - (EPUB全文下载)
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书籍内容:
从物联到万联:Node.js与树莓派万维物联网构建实战
1 从物联网到万维1物联网
2 你好,万维物联网
3 Node.js与万维物联网
4 嵌入式系统入门
5 构建智能产品网络
第Ⅱ部分 构建万维物联网
6 接入层:智能产品的API
7 实现Web智能产品
8 发现层:描述和发现Web智能产品
9 共享层:安全地分享Web智能产品
10 整合层:物理网聚合应用
1 从物联网到万维1物联网
本章涵盖如下内容:
■ 对物联网(IoT)的概念和历史的介绍
■ 何时及为什么我们需要将物理设备连接上网
■ 传统方式连接到物联网的局限性
■ 如何及为什么万维物联网(WoT)与众不同,以及为什么它是有前途的
既然你手里拿着这本书,那很可能已经听说过“物联网(IoT)”及“万维物联网(WoT)”这两个概念了。也许你想要明白这一趋势是怎么回事。或者也许你已经明白为什么这个话题已经变得那么流行以至于你想要参与进来,但是你还不确定该从哪里开始。或者,甚至更进一步,你意识到了物联网对你的行业来说意味着什么,你想要获得建立网络所需的工作技能——连接产品与服务。如果上面任何一种情况符合你,那么本书就是为你写的。
那么究竟什么是物联网?它是什么时候被发明的,又是在哪里被发明的?物联网引发了什么新技术和应用场景?这些新技术和应用场景将如何在未来几年里改变技术和商业前景?下一章将回答这些问题及其他更多的问题。但是,别扔掉这本书,因为它不仅仅讨论理论,也会涵盖帮助你使物联网成为现实的所有Web技术和工具的细节。另一方面,我们相信从了解一些背景知识开始将有助于你更好地理解物联网究竟是什么,以及你可以如何在项目中使用它,而不仅仅是停留在表面的和理论的描述上。深入物联网的历史将有助于你了解物联网和万维物联网的微妙区别,尤其是了解为什么这其中的区别很重要。
在最近几年里,物联网成为了在技术和商业上最有前途和激动人心的发展领域之一。将带有传感器和交互界面的嵌入式微型计算机应用于我们的城市基础设施、汽车、办公室或者服装,这一全世界的愿景可能彻底改变我们生活的每个领域——改变我们的娱乐方式、工作方式及我们的生活方式。直到最近,物联网工程主要集中在建立小规模、封闭和孤立部署的设备群上,这些设备没有被设计得易于连接和可重复编程。设备和应用之间为了特定的使用场景而定制的耦合意味着对已存在的部署设备群做任何改动都是复杂和昂贵的。这些问题限制了物联网的维护和发展,因为每增加一项新功能,就要耗费相当多的资源(时间、金钱和专业技能)。
与此相反,万维网在过去20年里取得了广泛成功,因为它易学易用而且强调在服务、浏览器和应用之间保持松耦合。它简单且定义清晰的HTTP编程模型使得它能让任何人来改变系统的局部而不会破坏整个系统。因此,建立新的万维网应用一直是相对低成本的,并且有更大的开发者群体。
万维物联网是物联网的一个特殊分支,它将成功的Web技术应用于嵌入式设备,以使尽可能多的开发者得以涉足物联网的最新发展领域。开发万维物联网与开发万维网一样,任何人只需要有一个文本编辑器及对Web标准(HTML和HTTP)有基本的理解就可以快速上手连接设备到万维网。它也提升了Web技术水平,并帮助你有效地建立交互式和创新的现实应用程序,从而融合现实和虚拟世界。
1.1 定义物联网
用一句话来说明物联网的本质几乎不可能。这个概念已经存在了数十年,一个技术是不是物联网相关的没有一个明确的界限。然而,在今天,广义的物联网的涵盖面远远超过多媒体内容的集合:它使用无数小型和微型计算机将互联网技术延伸到实体的、真实的世界。简而言之,我们可提供的关于物联网的最简单的定义如下。
定义物联网是一个物理对象系统,其中的电子设备通过各种各样的网络接口进行通信,从而可以被发现、监控、控制或者交互,最终可以连接到更大的网络。
20年前,一个所有实体对象能够通过传感器彼此感知,然后分析、存储、交换信息的世界还只存在于科幻小说或者《摩登家庭》中。今天,这样的情节正逐渐成为现实,由于嵌入式设备的巨大进步,给世界带来了新生事物:智能产品。一个智能产品是一个物理对象,它具备下面一个或者多个数字增强特性。
· 传感器(温度、光线、移动等)
· 执行器(显示、声音、电机等)
· 计算芯片(可以执行程序和处理逻辑)
· 通信接口(有线的或者无线的)
智能产品通过启用一个全新范畴的应用软件扩展了我们居住的世界,如图1.1所示。通过部署一堆小型而廉价却依然强大的计算机在我们周围,使得人们监控和与物理世界互动达到了前所未有的空间和时间精度。
图1.1 物联网前景。物联网是智能产品的网络,在这个网络中,一切都可以通过某种形式连接到互联网。从一箱带有电子标签的橘子到智能城市,再到之间的每个智能产品,所有的数字增强对象组成了物联网
具体而言,带有可自动识别标签的快递包裹就是物联网中比较简单的智能物品。因为有了可自动识别标签(如条形码、二维码、NFC及RFID标签),就可以跟踪包裹从配送中心到用户家门的物流过程。而安全系统、汽车、工厂流水线等更精密、更复杂的产品、设备或机器,乃至一栋大楼、一座城市,它们的各个部分通过无线连接起来当然也是物联网。
不幸的是,建立智能产品彼此间无缝通信的单一全局生态系统在今天几乎不可能。目前没有唯一通用的物联网应用层协议能够适用于多种可用的网络接口。坦率地说,今天的物联网基本上是一堆局部孤立的网络,数量在不断增长着,但它们彼此之间不能连接。
要让物联网成为现实,我们需要一个单一的通用应用层协议,让所有设备和应用都能基于它彼此通信,而不管他们的物理连接是如何建立的。与其从头开始重复发明一个协议(如同许多物联网项目已经做的和正在做的),为什么不复用那些已经被广泛使用来建立可扩展和可交互的应用,例如Web自身?这正是万维物联网(以及这本书)所描述的:使用和复用现成的和广泛流行的Web协议、标准及蓝图来使智能产品提供的数据和服务能够被更广泛的Web开发者群体使用。
1.2 进入万维物联网
正如我们将在1.4 节中详细描 ............
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