低代码极速物联网开发指南——基于阿里云IoT Studio快速构建物联网项目
定 价:109 元
丛书名:计算机前沿技术丛书
- 作者:刘洪峰 孙安玉 著
- 出版时间:2022/7/1
- ISBN:9787111710592
- 出 版 社:机械工业出版社
- 中图法分类:TP18-62
- 页码:
- 纸张:胶版纸
- 版次:
- 开本:16开
本书详细介绍了JavaScript、Python、.NET和Lua低代码开发,并且从传感器开始,深入浅出地勾勒出采集终端、智能网关、物理链路层、通信协议和云端平台等物联网领域的全貌;结合实际案例,系统地讲解了如何通过低代码、零代码等近乎搭积木的方式快速搭建物联网系统。本书内容丰富、通信易懂,是一本物联网领域的低代码开发大全。
本书适合对低代码感兴趣的程序员,及相关专业人员阅读。
都说窥一斑而知全豹,但是在物联网领域却是盲人摸象,什么是物联网的必学知识点,作为物联网专业的学生的回答也是众说纷纭,有的说是硬件设计,有的说是嵌入式开发,还有的说是网页和服务器开发,当然也有人认为是手机App或小程序开发,可想而知,要想学懂物联网真不是一件容易的事。对于一个公司,如果要开发物联网项目,至少需要硬件设计、嵌入式开发、前端、后端,还有手机App或小程序开发等四五位开发工程师,还不包括硬件、软件等环节的测试工程师。
所以物联网低代码开发是历史发展的必然,只有这样才能用更低的成本去造福社会。作者的初衷也是如此,希望紧跟物联网发展的大势,结合自身多年的物联网从业经验,用最简单易学的方式助力物联网开发爱好者走出困境,实现仅凭一己之力就可以构建物联网系统的梦想。
从2009年开始,笔者在微软亚洲工程院做上海智慧停车、天津养牛场物联网监控和河北慈济医院远程医疗等物联网项目算起,到如今在物联网行业已经打拼十多个年头了。这些年里无论是智慧水务、智慧消防、农业大棚物联网远程监控、物联网肉鸡养殖监控,还是江河大坝的物联网监控,大大小小经手的物联网项目不计其数,对物联网的感悟也不一而足。如果再往前追溯,谈及对物联网热爱的根,那就是2001年便投身于工控行业,从事钢铁厂领域的工业自动化系统研发。从公司研发部,到首钢、济钢、本钢、邯钢和迁钢等工业现场一线,数年之间,来回奔波,深切体会着何谓工业自动化,所以从事物联网行业很多年后,内心其实一直认为物联网只是工业自动化的延伸。
2017年阿里云调整赛道,发力于物联网领域,和无锡市签署了上亿元的飞凤物联网平台(可以说是IoT Studio的前身)合作开发协议。无论是物联网智能设备和云平台的对接,还是最初的平台项目案例的构建,当年都有幸深度参与其中。时任阿里云IoT事业部CTO的丁总就曾这样说过:刘洪峰是最早在物联网领域使用阿里云产品的人,他对于阿里云的感情特别深。有了这种参与物联网大平台开发的经历,加上2018年阿里云对笔者有一个针对物联网的专访,让笔者对物联网有了更深的思考。其实物联网和工业自动化最大的区别就是,前者的量级非常巨大,对成本比较敏感,且没有专业的维护队伍;另外,典型的物联网项目对数据实时分析和深度挖掘也有很高的要求,所以在项目架构设计及实施上,二者也就有了很大的区别。
笔者一直认为未来物联网的发展可能分为两个方向:一是面向具体行业,为客户实现个性化需求的综合型产品将越来越多(工控领域大部分是通用产品,比如PLC、通用组态等)。二是越来越多的厂家将抛弃自己云端数据接入平台的设计,转为采用大公司的物联网基础平台(因为物联网项目连接的智能设备越来越多,一般公司很难有实力维护这么多设备的接入,更难进一步对采集的海量数据进行深度挖掘和分析)。
由此可见,未来的物联网领域分工越来越明确,环节也越来越多,需要多方通力合作,快速开发,才能构建一个真正实用,可落地的物联网项目,所以低代码开发或零代码的开发方式在此种大形势和大环境下应运而生。毕竟物联网系统的整体设计、实施、运维来源于一线项目集成公司(或者行业SaaS公司),如果再像传统工业自动化项目那样开发和实施,将使公司很难在未来市场竞争中存活。
十年磨一剑,笔者在物联网行业从业十多载,再结合已有的近二十多年的工业自动化经验,从硬件底层入手,借鉴工业自动化领域成熟的组态技术,把以前运行在工控机的组态系统,通过简化和优化,成功实现仅在一个单芯片(MCU)就可以运行的YFIOs数据组态系统。通过搭积木的方式,零代码的代价,快速对接各种传感器,再通过各种上云通信策略,把传感器数据上传到物联网云平台。
阿里云推出的IoT Studio平台,从工业自动化的角度来看,就是一个云化的工业组态软件,只是数据来源不是本地各种PLC和智能设备,而是物联网开发平台上的云端设备,运行的载体也不是工控机,而是云端服务器。
低代码极速物联网开发指南基于阿里云IoT Studio快速构建物联网项目IoT Studio平台无论是设备端,还是云端,都支持组态式、低代码开发模式。不仅可以让各种硬件采集网关和终端能快速对接各种行业传感器,还支持低代码二次开发,集成用户可以根据现场需要开发各种业务逻辑。然后与IoT Studio云端组态结合,通过拖拽方式,简单配置就可以快速实现一个比较完整的物联网系统。
本书就是拓展了上述的开发思路,介绍了如何从零开始,借助低代码的技术,从端到云,快速构建物联网项目。
第1章全面地介绍了当前物联网设备端的各种低代码开发技术。第2章从历史发展的角度介绍了阿里云物联网平台的由来,以及从Alink协议实现的角度去讲解云端产品物模型的属性、事件和服务,从而更快地让真实的物理设备对接到云端平台上来。第3章讲解阿里云IoT Studio应用开发,在第2章各种智能设备上云的基础之上,通过组态技术,快速构建Web端或移动端的监控画面,从而实现云端一体化的物联网应用。
第4章又回到了硬件层面,从传感器讲起,不仅介绍了通信链路,还详
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序
前言
第1章 物联网时代的低代码开发/
1.1何为低代码开发/
1.1.1低代码、零代码开发的由来/
1.1.2物联网时代需要低代码开发模式/
1.1.3低代码开发之语言支持/
1.1.4低代码开发之硬件支持/
1.1.5低代码开发之平台支持/
1.2.NET(C#/VB.net)低代码开发/
1.2.1开发环境搭建/
1.2.2GPIO输入输出操作/
1.2.3Modbus协议读取温湿度/
1.2.4温湿度上传物联网云平台/
1.2.5IoT Studio移动端温湿度远程监控/
1.3Lua低代码开发/
1.3.1开发环境搭建/
1.3.2GPIO 输入输出操作/
1.3.3Modbus协议读取温湿度/
1.3.4温湿度上传物联网云平台/
1.3.5微信小程序温湿度远程监控/
1.4Micro Python低代码开发/
1.4.1开发环境搭建/
1.4.2GPIO输入输出操作/
1.4.3Modbus协议读取温湿度/
1.4.4温湿度上传物联网云平台/
1.4.5钉钉小程序温湿度远程监控/
1.5JavaScript低代码开发/
1.5.1开发环境搭建/
1.5.2GPIO输入输出操作/
1.5.3Modbus协议读取温湿度/
1.5.4温湿度上传物联网云平台/
1.5.5支付宝小程序温湿度远程监控/
1.6小结/
第2章 阿里云物联网平台/
2.1阿里云物联网平台发展简史/
2.1.1国内外物联网平台发展一览/
2.1.2物联网开发套件/
2.1.3飞凤物联网平台/
2.1.4物联网开发平台基础版、高级版、
IoT Studio/
2.1.5阿里云AIoT整体发展布局/
2.2物联网平台之产品/
2.2.1Alink协议简介/
2.2.2产品创建/
2.2.3物模型之属性/
2.2.4物模型之事件/
2.2.5物模型之服务/
2.3物联网平台之设备/
2.3.1设备创建/
2.3.2设备对接(三元组)/
2.3.3设备调试/
2.4物联网平台数据访问/
2.4.1直接API调用/
2.4.2服务端订阅/
2.4.3云产品流转/
2.5物联网平台业务场景联动/
2.5.1场景创建/
2.5.2场景联调/
2.6物联网平台实用工具/
2.6.1阿里云物联网平台专用工具/
2.6.2阿里云物联网平台设备模拟器/
2.6.3其他物联网工具简介/
2.7小结/
第3章 阿里云IoT Studio应用开发/
3.1什么是IoT Studio/
3.1.1功能简介/
3.1.2功能架构/
3.1.3功能特点/
3.2IoT Studio项目管理/
3.2.1项目创建/
3.2.2产品和设备/
3.2.3空间/
3.2.4账号/
3.3Web可视化开发/
3.3.1Web应用编辑器/
3.3.2页面/
3.3.3组件/
3.3.4设备绑定管理/
3.3.5应用设置/
3.3.6应用发布/
3.4移动端可视化开发/
3.4.1移动端组件介绍/
3.4.2移动端应用设置/
3.4.3移动页面发布/
3.5组件开发/
3.5.1开发环境/
3.5.2本地开发测试/
3.5.3上传组件包/
3.5.4组件发布/
3.6业务逻辑/
3.6.1创建服务/
3.6.2业务编排/
3.6.3服务发布/
3.7小结/
第4章 物联网硬件设备/
4.1物联网硬件一览/
4.1.1传感器/
4.1.2物联网智能设备/
4.1.3物联网智能网关/
4.2物联网通信介绍/
4.2.1通信链路之有线通信/
4.2.2通信链路之无线通信/
4.2.3通信协议/
4.2.4物联网通信常见问题/
4.3叶帆物联网产品体系/
4.3.1物联网智能网关/
4.3.2物联网智能终端/
4.3.3物联网智能模块/
4.3.4物联网传感器设备/
4.3.5低代码或零代码二次开发/
4.4物联网定制设备开发/
4.4.1环境综合采集器/
4.4.2水质采控一体机/
4.4.3大棚智能管控终端设备/
4.4.4大坝桥梁状态监测仪/
4.5小结/
第5章 YFIOs组态式低代码开发/
5.1YFIOs数据组态/
5.1.1从工业组态进化到物联网
组态/
5.1.2YFIOs架构和技术优势/
5.1.3YFIODB & YFIOBC/
5.1.4YFIOs Manager简介/
5.2设备驱动/
5.2.1驱动开发环境搭建/
5.2.2Modbus驱动开发向导/
5.2.3Visual Studio驱动开发/
5.3设备策略/
5.3.1系统策略/
5.3.2用户策略开发/
5.3.3用户脚本编写/
5.4从零快速构建温湿度远程监控/
5.4.1连接物联网云平台/
5.4.2基于设备物模型创建产品/
5.4.3创建云端设备和YFIOs用户
设备/
5.4.4配置物联网云平台通信策略/
5.4.5小程序远程监控/
5.5小结/
第6章 物联网系统极速监管/
6.1YFERs设备监管服务平台简介/
6.1.1系统架构/
6.1.2功能体系适配/
6.1.3项目监控配置/
6.2项目监控信息通知/
6.2.1监控信息分类/
6.2.2监管报表/
6.2.3信息通知配置/
6.3微信小程序远程监管/
6.3.1设备实时监控/
6.3.2设备告警信息/
6.3.3项目系统配置/
6.4小结/
第7章 多要素环境监控项目开发实战/
7.1传感器硬件设备选型/
7.1.1六方塔传感器设备/
7.1.2风速和风向传感器/
7.1.3雨量状态传感器/
7.1.4太阳能板和蓄电池/
7.1.5设备安装/
7.2创建云平台物模型/
7.2.1创建六方塔物模型/
7.2.2创建风速物模型/
7.2.3创建风向物模型/
7.2.4创建雨量物模型/
7.2.5创建YF3028网关物模型/
7.3YFIOs硬件组态上云/
7.3.1添加六方塔用户设备/
7.3.2添加风速用户设备/
7.3.3添加风向用户设备/
7.3.4添加雨量用户设备/
7.3.5添加阿里云上云通信策略/
7.4IoT Studio实现移动端远程监控/
7.4.1创建项目/
7.4.2产品和设备关联/
7.4.3创建移动应用及监控页面/
7.4.4修改模板监控页面/
7.4.5绑定设备数据/
7.4.6移动应用发布/
7.5小结/
第8章 工业4.0框架下的自动化资产信息模型开发实战/
8.1从信息物理系统到数字工厂/
8.2数字工厂标准介绍/
8.3工业4.0中工业资产的描述/
8.3.1工业4.0组件与管理壳/
8.3.2工业4.0资产的结构化描述/
8.3.3自动化资产之间的协作/
8.3.4资产组合与关系复杂化/
8.3.5数字工厂资产与关系类型/
8.3.6资产管理壳的概念与模型/
8.4低代码开发自动化资产的信息
模型/
8.4.1自动化资产的建模/
8.4.2资产间的握手协议实现/
8.4.3资产间的协同生产机制的初步
实现/
8.5小结/
第9章 城市消防信息采集及监控项目开发实战/
9.1消防场景介绍/
9.1.1消防供水场景/
9.1.2喷淋灭火场景/
9.1.3泡沫灭火场景/
9.1.4气体灭火场景/
9.1.5送风排烟场景/
9.2消防物联网采集设备选型/
9.2.1泵组采集终端/
9.2.2水池水箱采集终端/
9.2.3烟控采集终端/
9.2.4状态采集终端/
9.2.5指示灯识别器/9.2.6消防主机采集网关/
9.3城市住宅消防设施监控传感器
选型/
9.3.1水位传感器/
9.3.2水压传感器/
9.3.3流量传感器/
9.3.4电流电压检测传感器/
9.3.5风速传感器/
9.4城市住宅消防设施监控数据上云/
9.4.1消防供水场景2S2X18物模型
构建/
9.4.2送风排烟场景3YJ4Z18物模型
构建/
9.4.3消防设施监控数据上云/
9.5IoT Studio实现Web端远程监控/
9.5.1创建城市消防项目/
9.5.2产品和设备关联/
9.5.3创建消防设施监控页面/
9.5.4账户体系构建/
9.5.5应用发布/
9.6小结/