JavaScript物联网架构与数据处理

目录

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本书赞誉

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序一

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序二

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前言

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第一篇　基础篇

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第1章　物联网系统基础  2

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1.1　万物互联与互联网进化论  3

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1.2　物联网的核心数据的流动  4

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1.2.1　现代物联网的对称性  4

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1.2.2　现代物联网的IP化  4

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1.3　端到端物联网解决方案  5

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1.3.1　JavaScript老树新花  5

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1.3.2　物联网节点JavaScript开发  6

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1.3.3　物联网客户端JavaScript开发  7

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1.4　物联网大数据的必然趋势  9

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1.5　物联网机器学习的必然趋势  11

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1.6　本章小结  12

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第2章　Node.js基础  14

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2.1　标准库  14

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2.1.1　简单模块定义和使用  15

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2.1.2　标准库API编程  16

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2.1.3　标准库console模块  18

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2.2　V8引擎  22

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2.2.1　编译执行  23

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2.2.2　垃圾回收  24

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2.3　非阻塞式I/O  25

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2.4　事件循环  27

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2.5　包管理器NPM  30

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2.5.1　包结构  31

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2.5.2　包管理  33

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2.6　Node.js开发环境  34

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2.7　微服务架构  35

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2.8　本章小结  37

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第二篇　数据篇

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第3章　基于JavaScript物联网数据收集  40

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3.1　嵌入式系统特点  40

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3.1.1　高集成度  40

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3.1.2　资源受限  41

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3.1.3　长寿命  42

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3.1.4　环境苛刻  42

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3.2　实时数据收集  43

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3.2.1　强实时任务  44

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3.2.2　准实时任务  44

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3.2.3　弱实时任务与最终实时任务  45

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3.2.4　时延、抖动与吞吐量  46

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3.3　Node.js物联网节点开发  49

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3.3.1　内存分配与优化  50

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3.3.2　延时测量与性能优化  58

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3.3.3　Node.js 跨语言调用  60

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3.3.4　Node.js 物联网通信协议开发  61

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3.3.5　Node.js代码远程部署与更新  65

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3.3.6　Node.js 服务发现  70

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3.4　IoT.js物联网节点开发  73

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3.5　Espruino的物联网节点开发  75

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3.6　本章小结  76

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第4章　基于JavaScript数据存储与处理  77

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4.1　大数据基础  77

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4.1.1　指数增长  77

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4.1.2　水平扩展  79

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4.1.3　MapReduce  80

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4.1.4　高可用性  82

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4.1.5　模式可复制  83

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4.2　大数据实时处理  84

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4.2.1　时间序列  84

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4.2.2　Lambda架构  85

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4.2.3　JavaScript物联网实时数据处理  88

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4.3　Kafka大数据消息总线  89

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4.3.1　消息总线  90

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4.3.2　Kafka集群  91

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4.3.3　数据存储  95

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4.3.4　高可用性  98

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4.3.5　连接器  98

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4.3.6　JavaScript Kafka 数据收发  100

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4.3.7　Kafka即服务  101

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4.4　Spark大数据处理平台  104

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4.4.1　HDFS  105

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4.4.2　RDD  107

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4.4.3　变换与动作  108

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4.4.4　DAG调度器  110

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4.4.5　数据帧  111

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4.4.6　流处理  113

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4.4.7　EclairJS JavaScript大数据处理  113

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4.5　ElasticSearch大数据索引平台  116

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4.5.1　JSON文档  117

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4.5.2　模板与映射  118

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4.5.3　确切值与全文文本  120

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4.5.4　Lucene引擎与倒排索引  121

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4.5.5　分片与副本  122

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4.5.6　RESTful接口的JavaScript编程  122

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4.6　本章小结  125

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第5章　基于JavaScript物联网数据分析  126

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5.1　人工智能与机器学习  126

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5.1.1　监督学习  128

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5.1.2　强化学习  134

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5.2　深度学习  138

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5.2.1　多层感知器网络  139

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5.2.2　卷积神经网络  145

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5.2.3　递归神经网络  149

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5.2.4　大规模深度学习  152

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5.3　深度学习物联网数据分析  155

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5.3.1　基于卷积神经网络的物联网视频监控物体识别  155

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5.3.2　基于Q深度学习的物联网扫地机器人  156

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5.4　本章小结  158

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第6章　基于JavaScript物联网数据展示与交互  159

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6.1　物联网网页应用开发  159

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6.1.1　HTML  160

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6.1.2　CSS  165

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6.1.3　本地数据存储  170

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6.1.4　AJAX  171

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6.1.5　WebSocket  174

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6.1.6　多媒体  176

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6.1.7　数据可视化  179

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6.2　Angular.js网页应用开发  186

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6.2.1　单页应用  187

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6.2.2　MVC设计模式  189

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6.2.3　双向绑定  191

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6.2.4　依赖注入  192

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6.2.5　URL路由  193

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6.3　Ionic移动应用开发  195

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6.3.1　Cordova  196

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6.3.2　UI组件  197

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6.3.3　Ionic集成开发环境  199

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6.3.4　物联网单页应用程序  201

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6.4　本章小结  205

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第7章　基于JavaScript物联网数据安全  206

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7.1　物联网的安全挑战  206

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7.1.1　未来已经来临  206

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7.1.2　早期物联网安全  207

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7.1.3　现代物联网安全  208

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7.2　攻击表面与安全防护  209

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7.2.1　设备安全  210

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7.2.2　网络安全  211

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7.2.3　数据安全  213

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7.3　安全猎手与击杀链  215

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7.3.1　基于大数据的物联网安全监控系统设计  216

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7.3.2　物联网安全监控系统击杀实战  219

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7.4　JavaScript物联网数据安全  221

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7.4.1　JavaScript程序漏洞扫描  221

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7.4.2　JavaScript网络传输加密  222

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7.4.3　JavaScript实现访问控制  225

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7.5　本章小结  227

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第三篇　实战篇

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第8章　物联网智能网关系统开发  230

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8.1　物联网智能网关  230

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8.2　开源硬件OpenFPGAduino  231

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8.2.1　开源硬件简介  232

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8.2.2　OpenFPGAduino硬件设计  234

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8.2.3　OpenFPGAduino软件设计  235

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8.3　Node.js物联网系统开发  236

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8.3.1　Arduino.js网络系统  237

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8.3.2　Express HTTP服务  237

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8.3.3　微服务架构  238

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8.3.4　数据库微服务  242

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8.3.5　服务发现  244

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8.3.6　物联网协议转换  246

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8.3.7　硬件访问  248

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8.3.8　硬件仿真  252

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8.3.9　Mocha集成测试  254

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8.4　FPGA实时性系统开发  256

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8.4.1　FPGA简介  256

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8.4.2　Qsys总线  257

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8.4.3　内核空间驱动  259

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8.4.4　用户空间驱动  260

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8.4.5　FPGA在线应用配置  261

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8.5　本章小结  262

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第9章　物联网云管理与开发环境  264

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9.1　云计算与云服务  264

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9.1.1　虚拟化  265

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9.1.2　容器化  266

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9.2　物联网云服务  272

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9.3　基于HTML的嵌入式软件开发环境  274

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9.4　基于Blockly的云软件开发环境  275

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9.5　基于Docker与云存储的云开发编译部署环境  280

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9.6　基于Yeelink云的物联网远程管理与控制  285

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9.7　基于Plot.ly数据可视化云服务    288

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9.8　基于听云物联网运维服务  289

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9.9　本章小结  291

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第10章　物联网生物芯片实验测试系统  292

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10.1　生物芯片测试平台  292

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10.2　生物芯片测试平台总体设计  294

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10.3　平台电源与机箱系统设计  296

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10.4　控温控湿度平台系统设计  298

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10.5　实验试剂注射进样系统设计  302

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10.6　高精度三轴移动定位系统设计  304

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10.7　显微镜图像监控系统设计  309

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10.8　物联网实验自动化控制系统设计  309

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10.9　本章小结  312

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第11章　物联网大数据分析系统  313

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11.1　物联网大数据平台  313

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11.1.1　物联网络三层架构  315

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11.1.2　物联网大数据信息处理平台设计  316

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11.2　物联网数据汇聚  319

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11.2.1　物联网MQTT Kafka网桥  319

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11.2.2　物联网数据平面Kafka聚合网关管理  322

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11.2.3　物联网控制平面ZooKeeper节点管理  323

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11.3　物联网数据清洗  324

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11.3.1　抽取变换加载  325

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11.3.2　一致性检查  326

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11.3.3　重复数据去除  327

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11.4　物联网数据统计分析与机器学习  334

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11.4.1　统计分析与机器学习  335

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11.4.2　基于Spark批处理统计分析  335

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11.4.3　基于Kappa架构实时统计分析  336

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11.4.4　在线机器学习  338

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11.4.5　基于RLS的异常检测  339

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11.5　物联网日志异常检测与监控系统设计  341

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11.5.1　物联网日志分析  341

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11.5.2　LogStash日志收集与解析  342

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11.5.3　ElasticSearch日志存储与索引  344

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11.5.4　Kibana日志可视化  344

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11.5.5　日志异常检测与告警  346

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11.6　物联网数据安全日志机器学习系统设计  350

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11.6.1　攻击指纹DGA  351

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11.6.2　DGA应用实例DNS隧道  353

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11.6.3　自然语言处理   355

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11.6.4　深度学习识别DGA  358

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11.7　本章小结  364

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