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出版者:Thomson Learning

作者:Leonik, Thomas E.

出品人:

页数:386

译者:

出版时间:2000-7

价格:$ 134.41

装帧:Pap

isbn号码:9780790612140

丛书系列:

图书标签:

• Home Automation
• Smart Home
• DIY
• IoT
• Electronics
• Programming
• Raspberry Pi
• Arduino
• Networking
• Security

智能家居系统搭建与故障排除实用指南 本书聚焦于构建、维护和优化现代智能家居系统的实用技术和深入理解，完全不涉及“家庭自动化基础”这一入门级概念的介绍。 本书专为那些已经掌握了基础智能家居概念，并希望深入研究系统集成、高级自动化逻辑、网络安全以及复杂设备间互操作性的技术爱好者、专业安装人员和资深用户而设计。我们假定读者对物联网（IoT）设备的工作原理、基本的网络拓扑结构以及主流智能家居平台的生态系统已有扎实的认知。 --- 第一部分：高级网络基础设施与性能调优 (Advanced Networking for IoT) 智能家居系统的稳定运行，其核心在于底层网络架构的健壮性。本部分将摒弃对局域网基础知识的阐述，直接切入企业级和专业家庭网络的设计原则在智能家居环境中的应用。 第一章：企业级路由器与固件深度优化 我们将详细探讨为高密度IoT设备环境选择合适硬件的标准。重点分析支持QoS（服务质量）策略的专业级路由器，如运行OpenWrt、DD-WRT或PFSense的设备。内容将包括： 高级QoS配置： 如何基于MAC地址、IP地址或应用层特征为关键的自动化脚本、视频流和传感器数据划分带宽优先级，以确保低延迟响应。 VLAN隔离策略： 实施多层VLAN结构，将高风险设备（如IP摄像头、智能音箱）与核心工作站网络进行物理或虚拟分离，并配置跨VLAN的防火墙规则，限制不必要的外部通信。 固件定制与性能基准测试： 探讨如何编译或刷写定制固件以移除不必要的服务，最大化吞吐量，并通过iPerf3等工具对不同信道宽度和频段的性能进行严格的基准测试。 第二章：网状网络（Mesh）的深度优化与信道管理 对于大规模或多层住宅的Wi-Fi覆盖，Mesh网络是首选，但其优化远超简单的即插即用。 回程（Backhaul）优化： 比较有线回程（Ethernet Backhaul）与无线回程的性能差异，并提供设置专用无线回程频段（如5GHz或6GHz）的精确指南，以避免与客户端设备争抢带宽。 信道干扰分析与动态调整： 利用专业的Wi-Fi分析仪工具（如NetSpot或InSSIDer for Business）对周围环境进行频谱分析。讲解如何手动或通过脚本强制Mesh节点选择最优的非重叠信道，以及如何应对邻居网络的动态变化。 IPv6在IoT中的部署挑战与解决方案： 探讨在支持IPv6的网络中，如何处理IPv4/IPv6双栈环境下旧版IoT设备的兼容性问题，以及配置SLAAC（无状态地址自动配置）的注意事项。 --- 第二部分：跨平台互操作性与中间件技术 (Interoperability and Middleware) 本部分着眼于打破品牌和协议的壁垒，实现异构系统的无缝通信。 第三章：MQTT、Zigbee与Z-Wave的桥接架构 我们不再讨论如何连接单个设备，而是专注于建立一个统一的消息总线。 Mosquitto Broker的高级配置： 深入讲解MQTT Broker的集群部署、TLS/SSL证书的自动化管理，以及ACL（访问控制列表）的精细化配置，以确保只有授权的自动化引擎可以发布或订阅特定主题。 多协议网关的编程接口集成： 探讨如何使用自定义脚本（Python/Node.js）直接与运行Zigbee或Z-Wave USB适配器的软件（如Zigbee2MQTT, ZWaveJS2MQTT）的API进行交互，绕过云端或原生App，实现本地化控制。 数据标准化与Topic设计： 设计一套健壮的、可扩展的MQTT Topic命名结构，确保来自不同制造商的传感器数据（如温度、湿度、电量）能够被统一的自动化逻辑解析。 第四章：Home Assistant/Hubitat的高级脚本与数据库管理 本书将此平台视为一个功能强大的本地服务器，而非一个简单的App替代品。 YAML脚本的复杂逻辑实现： 专注于使用Jinja2模板语言编写高度动态化的自动化脚本，实现复杂的条件判断、循环处理和状态机管理。例如，构建一个基于家庭成员实时位置和日照角度的动态遮阳控制系统。 数据库性能优化： 探讨InfluxDB或MariaDB作为历史数据存储的配置。内容包括定期数据归档、索引优化，以及如何通过SQL查询快速检索特定时间段内的设备性能数据，以进行系统诊断。 自定义集成（Custom Integrations）的开发与调试： 教授如何使用Python开发新的Home Assistant集成，通过解析特定设备的私有API（如果存在）或利用反向工程的结果，将非官方支持的设备纳入系统。 --- 第三部分：能源管理与系统级安全防护 (Energy Monitoring and Security Hardening) 本书的最后一部分聚焦于提升系统的可持续性和抵御外部威胁的能力。 第五章：实时能源消耗监控与预测性维护 超越简单的智能插座读数，本章指导读者建立基于能源数据的优化模型。 智能电表（P1/HAN/HAN2）的直接接口： 讲解如何直接从智能电表获取实时电能数据流，并将其导入本地数据库。 峰谷电价自动化响应： 创建能够实时监测电价波动的自动化逻辑，自动调整高能耗设备的运行时间（如热水器、电动汽车充电桩），以最小化能源成本。 设备健康监测： 利用功耗数据的细微变化（如电机启动电流的异常升高）作为设备即将发生故障的早期预警指标，构建预测性维护警报。 第六章：物联网设备的安全加固与渗透测试基础 系统的安全性是高级部署中不可妥协的一环。 设备级证书管理（Certificate Pinning）： 探讨如何对支持的设备强制使用特定CA颁发的TLS证书，防止中间人攻击（MITM）。 网络流量嗅探与分析： 使用Wireshark或tcpdump实时捕获特定IoT设备的网络流量。分析其通信模式，识别未经加密或发送至可疑云服务器的流量。 防火墙级封锁策略： 基于流量分析结果，在路由器或本地防火墙（如pfSense/OPNsense）上配置严格的出站规则，仅允许设备与必要的本地服务或已验证的云服务进行通信。例如，将某个摄像头完全隔离，仅允许本地NVR访问。 固件漏洞扫描与缓解： 介绍使用如Shodan或特定的安全扫描工具，定期检测暴露在公网或子网中的IoT设备，并提供及时的固件更新和配置降级策略。 --- 本书旨在提供的是一套解决复杂问题的工具箱和思维模式，而非简单的操作手册。读者需要具备一定的命令行操作能力、网络调试经验以及对编程逻辑的理解，才能充分利用其中涵盖的深度技术内容。

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