物联网协议栈移植与性能调优实战
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30章 · 从入门到实战
01
物联网协议栈概述
IoT协议栈分层模型
MQTT/CoAP/HTTP/LwM2M
协议栈选型原则
02
开发环境搭建
交叉编译工具链
FreeRTOS/RT-Thread
硬件平台初始化
03
LwIP协议栈移植 (上)
LwIP源码结构解析
sys_arch移植
网卡驱动接口
04
LwIP协议栈移植 (下)
内存管理 PBUF/MEMP
TCP/UDP初始化
网络接口配置测试
05
MQTT协议栈移植
MQTT客户端源码
连接与心跳机制
QoS等级实现测试
06
CoAP协议栈移植
CoAP特点与资源模型
客户端/服务器移植
Observe模式实现
07
HTTP/HTTPS协议栈移植
HTTP客户端实现
TLS/mbedTLS集成
证书管理与安全通信
08
LwM2M协议栈移植
对象与资源模型
注册/更新/注销
固件升级 FOTA
09
BLE协议栈移植
HCI/L2CAP/ATT/GATT
服务与特征值配置
BLE配网实现
10
ZigBee协议栈移植
ZigBee协议分层
ZCL移植
绑定与组网机制
11
协议栈内存优化
静态内存池设计
零拷贝技术
内存碎片整理
12
协议栈CPU性能调优
中断优先级优化
任务调度策略
临界区与上下文切换
13
网络缓冲区调优
发送/接收缓冲区
滑动窗口优化
数据包聚合与分片
14
MQTT性能调优
KeepAlive间隔优化
Payload压缩
批量发布与订阅
15
CoAP性能调优
重传超时 RTO
非确认消息优化
资源目录缓存
16
TLS/DTLS性能调优
会话复用 Session Resumption
硬件加速 ATECC508A
握手优化
17
低功耗模式优化
PSM省电模式
DTIM周期调整
唤醒延迟与吞吐量
18
多协议并发处理
任务优先级设计
消息队列与事件驱动
协议栈资源共享
19
协议栈稳定性测试
压力测试(吞吐量/并发)
异常恢复(断线重连)
长稳测试
20
协议栈日志与调试
日志等级动态配置
netstat/ifconfig
tcpdump/Wireshark
21
协议栈安全加固
固件签名与验证
安全启动链
攻击面分析(DoS/重放)
22
协议栈OTA升级
差分升级 bsdiff
校验与回滚机制
断点续传
23
协议栈多线程安全
互斥锁与读写锁
无锁队列应用
线程安全内存分配
24
协议栈时间同步
NTP/SNTP客户端
PTP精确时间协议
时间戳精度优化
25
协议栈QoS保障
流量整形 Token Bucket
优先级队列 802.1p
带宽预留机制
26
协议栈与云平台对接
阿里云IoT SDK
AWS IoT Core MQTT
华为云IoT适配
27
协议栈性能基准测试
吞吐量测试 iperf
延迟测试 ping
资源占用 RAM/Flash
28
协议栈故障排查
连接断开/丢包/泄漏
断点/跟踪点调试
Perf/Tracealyzer
29
协议栈自动化测试框架
Unity/CMock单元测试
CI/CD集成测试
回归测试策略
30
综合实战项目
智能家居网关 (MQTT+CoAP+BLE)
多协议融合移植
性能指标达标报告