物联网软件架构设计与实现
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前言

中国的工业生产企业生产过程的信息化水平相对落后,数据汇集、数据应用、数据分析等方面都存在一定的问题,需要进一步进行数据标准化建模,有效应用生产过程中各环节产生的数据,结合生产工艺及经验提炼行业工业知识,深度优化生产过程工艺的水平。

针对整体信息化建设,决策层、业务人员、技术人员需要转变思路,充分利用物联网、大数据、人工智能、数字孪生、工业互联网等先进理念和技术,提升企业的数字化、网络化、智能化、标准化水平。本书以数据为中心,以生产过程为核心,以工具赋能构建业务功能,实现设备状态监测及预警、生产过程优化、科学智能决策、降低能源消耗等目标,提升企业的信息化水平。

基于现实情况,本书介绍了传统产业与物联网相结合的关键技术,以通信技术为载体,搭建各“物体”进行信息交互的高速路。每次通信技术的更新换代都会给社会带来巨大的改变,在生产和工作中,怎么理解通信技术、用好通信技术是必不可少的课题。本书从软件方面全面地阐述了物联网通信的核心,涵盖框架顶层设计、分步开发等各个方面,详细介绍如何实现异构设备互联互通。

本书介绍的物联网框架不仅仅是一个通信框架,还充分结合了项目经验和应用场景。物联网通信机制包括轮询模式、自控模式和并发模式,能够满足90%以上的物联网项目的应用需求;支持插件化的设备驱动二次开发,继承一个接口类可以实现串口和网络两种通信方式;支持设备驱动的命令优先调度,在物联网通信过程中实现命令高效下发;实现模板化的数据解析,解决受网络通信过程影响的数据拆包和粘包的问题;实现多通信服务实例在高并发通信场景下的IO复用,同时解耦不同业务数据的通信。

从开发者的角度看,本书介绍的物联网框架还有很大的修改和扩展空间;从二次开发者的角度来看,物联网框架大幅提高了开发效率,降低了项目实施成本;从实际应用的角度来看,物联网框架运行稳定,降低了运维工作的强度。

经过多年的完善和迭代,物联网框架可以集成公司的所有设备和协议,包括项目实施过程中集成的其他公司的设备协议,在集成项目的数据采集及交互方面发挥了重要作用,提高了复用和开发效率,降低了时间成本和人力成本。

本书特色

框架的核心思想是把不变的部分抽象出来形成接口,把不断变化的部分做得更灵活。本书对框架的设计与实现进行的介绍,不仅体现在技术方面,也体现在软件的设计思路上,同时指出哪里能够改进,希望通过交流,帮助读者实现技术和思维层面的提高。

本书从通信的本质、能够解决的现实问题、框架特点等作为切入点,结合项目开发经验进行讲解,图文并茂,代码注释清晰,通俗易懂。

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本书读者对象

·有一定编程基础的开发人员

·系统集成项目实施人员

·信息化系统框架设计人员

·售前方案设计人员

·高校计算机相关专业学生

·相关行业公司老板及CTO