物联网实验教程（附DVD光盘1张） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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徐勇军 编

图书标签:

• 物联网
• 实验
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• 嵌入式系统
• 传感器
• 无线通信
• 单片机
• 实践
• 教学
• 电子技术
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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111341475

版次：1

商品编码：10644430

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 物联网核心技术丛书

开本：16开

出版时间：2011-05-01

用纸：胶版纸

页数：266

字数：426000

附件：DVD光盘

附件数量：1

内容简介

　　《物联网实验教程》从实验的角度介绍物联网相关技术，针对物联网的感知与标识、通信与网络、接入与处理3个不同层面的技术，精心设计了21项实验，并提供了内容丰富的配套光盘（包括参考文档、实验源程序、实验环境及配置文档、实验手册等其他实验相关资料），还结合智能医疗、智能物流、环境监测等领域的应用场景，介绍了5个演示实验和7个应用系统，为读者进一步开发物联网应用解决方案提供思路。最后，针对物联网教学及研究实验室建设的实际需求，特别是不同专业或行业背景，提供了一些具体的参考建议，希望能够对广大读者从事相关工作起到借鉴作用。 　　《物联网实验教程》既可作为高等学校物联网工程、传感网工程等相关专业，以及无线通信、网络技术、电子、微电子、单片机、嵌入式系统等课程的实验教材，也叮作为物联网应用系统工程开发人员的入门指导书。

目录

出版说明 前言 第1章 物联网实验概述 1.1 物联网的诞生 1.2 物联网的内涵 1.3 实验设计思路 1.3.1 关键技术简介 1.3.2 本书实验设计 1.4 本书结构安排 第2章 物联网基础实验平台 2.1 单片机实验平台 2.1.1 硬件环境简介 2.1.2 软件环境简介 2.1.3 操作系统简介 2.1.4 实验一单片机平台基础实验 2.2 嵌入式实验平台 2.2.1 硬件环境简介 2.2.2 软件环境简介 2.2.3 操作系统简介 2.2.4 实验二嵌入式平台基础实验 2.3 智能移动终端平台 2.3.1 主流移动智能终端平台简介 2.1.2 实验三智能移动终端平台基础实验 第3章 物联网感知与标识实验 3.1 感知与标识实验概述 3.2 典型传感器感知实验 3.2.1 实验四A单片机平台高精度温湿度传感器实验 3.2.2 实验四B嵌入式平台高精度温湿度传感器实验 3.2.3 实验五A单片机平台运动感知实验 3.2.4 实验五B嵌入式平台运动感知实验 3.2.5 实验六图像采集实验 3.2.6 实验七步进电动机实验 3.2.7 实验八键盘与显示屏实验 3.2.8 实验九嵌入式平台基于MiniGUI的简易编辑器实验 3.3 条形码与RFID标识实验 3.1.1 条形码及RFID技术概述 3.3.2 实验十高频RFID读／写实验 3.3.3 实验十一超高频RFID读／写实验 第4章 物联网通信与网络实验 4.1 通信与网络实验概述 4.2 短距离无线通信实验 4.2.1 短距离无线通信规范简介 4.2.2 实验十二433MHz无线通信实验 4.2.3 实验十三2.4GHz无线通信实验 4.3 无线自组网实验 4.3.1 无线自组网技术简介 4.3.2 实验十四433MHz低功耗自组网实验 4.4 IEEE802.15.4实验 4.4.1 IEEE802.15.4协议以及zinyOS简介 4.4.2 实验十五IEEE802.15.4协议通信实验 4.5 寓Bee网络实验 4.5.1 ZigBee协议简介 4.5.2 实验十六Zi炉ee协议组网通信实验 第5章 物联网接入与处理实验 5.1 接入与处理实验概述 5.2 公网接入实验 5.2.1 通信网接入简介 5.2.2 实验十七Android系统下互联网接入实验 5.3 网络安全通信实验 5.3.1 椭圆曲线及群组密钥协商方法简介 5.3.2 实验十八基于椭圆曲线的群组密钥协商协议通信实验 5.4 室内实时定位实验 5.4.1 wiFi网络协议简介 5.4.2 实验十九基于射频指纹匹配的室内实时定位实验 5.5 自组网时间同步实验 5.5.1 无线传感器网络时间同步简介 5.5.2 实验二十TPSN时间同步实验 5.6 数据索引及搜索实验 5.6.1 基于倒排索引的全文搜索技术简介 5.6.2 实验二十一数据库全文精准搜索实验 第6章 物联网演示实验 …… 第7章 物联网实验室建设

前言/序言

《物联网技术与实践》 内容简介 《物联网技术与实践》是一本面向广大物联网技术爱好者、初学者以及希望深入了解物联网应用与开发的专业书籍。本书旨在全面、系统地阐述物联网的核心概念、关键技术、典型应用场景以及实践开发方法，帮助读者建立扎实的物联网理论基础，掌握实用的开发技能，并能独立设计和实现简单的物联网项目。 第一章 物联网基础概念与发展趋势 本章首先对物联网（IoT）这一概念进行深入解读，阐述其定义、核心组成部分（感知层、网络层、应用层）以及物联网相对于传统信息技术系统的独特之处。我们将追溯物联网的发展历程，从概念的萌芽到如今的蓬勃发展，分析推动其发展的关键因素，如传感器技术、通信技术、云计算、大数据以及人工智能的进步。 接着，我们将探讨物联网当前及未来的发展趋势，包括但不限于： 万物互联的深度化： 探讨从消费级物联网到工业物联网（IIoT）、智慧城市、智慧农业、智慧医疗等垂直领域的深入渗透。 智能化与边缘计算： 分析物联网设备如何通过边缘计算实现更快的响应速度、更低的延迟和更强的数据处理能力，以及与人工智能的融合趋势。 安全与隐私： 强调物联网安全面临的严峻挑战，如设备认证、数据加密、访问控制、漏洞防护等，并介绍相关的安全解决方案和最佳实践。 互操作性与标准化： 讨论不同物联网平台和设备之间互联互通的重要性，以及相关标准化组织和协议的进展。 可持续发展与绿色物联网： 探讨物联网技术在节能减排、资源优化等方面的应用，以及低功耗物联网设备的发展。 通过本章的学习，读者将对物联网有一个全面、宏观的认识，为其后续深入学习打下坚实的基础。 第二章 物联网关键技术详解 本章将聚焦于支撑物联网运行的各项关键技术，并进行详细阐述。 传感器技术： 各类传感器原理与应用： 深入介绍温度、湿度、光照、压力、加速度、GPS、RFID、摄像头等常见传感器的物理原理、工作方式、技术参数以及在不同物联网场景下的应用。 传感器网络： 讲解传感器网络的拓扑结构、节点部署、数据采集与融合策略，以及传感器节点的能源管理与低功耗设计。 通信技术： 短距离无线通信： 详细讲解Wi-Fi、Bluetooth、Zigbee、LoRa、NFC等技术的通信协议、特点、优缺点及适用场景。 长距离蜂窝通信： 介绍2G/3G/4G/5G在物联网中的应用，以及NB-IoT、LTE-M等低功耗广域网（LPWAN）技术的特点与优势。 有线通信： 简述Ethernet等有线通信技术在特定物联网环境下的应用。 通信协议栈： 梳理物联网通信协议栈，包括MAC层、网络层（IPv6/6LoWPAN）、传输层（TCP/UDP）和应用层协议。 嵌入式系统与微控制器： 微控制器（MCU）架构与选型： 介绍ARM Cortex-M、ESP32、Arduino等主流微控制器系列的架构、性能特点、内存与外设接口，以及如何根据项目需求进行选型。 嵌入式操作系统（RTOS）： 讲解RTOS（如FreeRTOS）在物联网设备中的作用，任务调度、内存管理、进程通信等核心概念。 开发板与开发环境： 介绍Arduino、ESP32开发板等常用开发硬件，以及集成开发环境（IDE）的使用，如Arduino IDE、VS Code等。 网络与协议： IP网络基础： 回顾TCP/IP协议栈的基础知识，包括IP地址、子网掩码、网关、DNS等。 物联网特定协议： 重点讲解MQTT、CoAP、HTTP/HTTPS等物联网应用层协议的原理、消息格式、通信模式（发布/订阅、请求/响应），以及它们在物联网中的适用性。 消息队列遥测传输（MQTT）： 详细阐述MQTT的 Broker、Client、Topic、QoS等级等概念，以及其在资源受限设备和不稳定网络下的优势。 受限应用协议（CoAP）： 介绍CoAP协议的特点，与HTTP的对比，以及其在资源受限设备中的应用。 云计算与大数据： 物联网平台： 介绍主流物联网云平台（如AWS IoT, Azure IoT Hub, Google Cloud IoT, 阿里云物联网平台等）的功能，包括设备接入、数据存储、规则引擎、设备管理、可视化等。 大数据分析： 讲解如何对物联网采集的海量数据进行存储、处理、分析和挖掘，提取有价值的信息，并介绍常用的数据分析工具和技术。 人工智能与机器学习： AI在物联网中的应用： 探讨人工智能和机器学习技术如何提升物联网系统的智能化水平，如图像识别、语音识别、异常检测、预测性维护等。 边缘AI： 介绍在物联网设备端部署AI模型，实现本地智能处理的优势和挑战。 第三章 物联网应用场景与案例分析 本章将结合实际应用，深入剖析物联网在不同领域的落地情况，通过丰富的案例分析，帮助读者理解物联网技术的价值和潜力。 智慧家居： 智能家电控制： 传感器（温度、湿度、人体感应）、通信模块（Wi-Fi, Bluetooth）、执行器（开关、电机）的联动，实现远程控制、场景自动化。 智能安防： 智能门锁、摄像头、烟雾报警器、漏水检测器等设备的联动，构建全方位的家庭安全防护体系。 环境监测与调节： 空气质量监测、温湿度调节、智能照明等，提升居住舒适度。 智慧城市： 智能交通： 智能路灯、交通流量监测、停车位引导、公共交通调度等，优化城市交通效率。 智慧能源： 智能电表、智能水表、智能燃气表，实现远程抄表、能耗分析、需求侧响应。 环境监测： 城市空气质量、噪音、水质监测，为环境保护提供数据支持。 公共安全： 视频监控、入侵检测、应急响应系统，提升城市安全水平。 工业物联网（IIoT）： 设备状态监测与预测性维护： 通过传感器监测设备运行参数（温度、振动、压力），提前预测故障，减少非计划停机。 生产流程优化： 实时监控生产数据，优化生产调度、物料管理、能源利用。 供应链管理： 货物追踪、库存管理、物流优化，提高供应链效率。 智慧农业： 环境监测： 土壤湿度、温度、光照、CO2浓度监测，为作物生长提供最优环境。 精准灌溉与施肥： 根据监测数据自动调整灌溉和施肥量，节约水资源和化肥。 病虫害预警： 通过传感器和图像识别技术，提前发现病虫害迹象。 智慧医疗： 远程健康监测： 可穿戴设备（心率、血压、血糖监测）、智能床垫等，实现对患者的远程实时监护。 智能医疗设备： 智能输液泵、智能呼吸机等，提升医疗精度和效率。 资产管理： 医疗设备追踪、药品库存管理，优化医疗资源配置。 第四章 物联网项目开发实战 本章将引导读者进行实际的物联网项目开发，从需求分析、硬件选型、软件开发到系统集成，提供全方位的实践指导。 项目流程与方法论： 需求分析与设计： 如何明确项目目标，定义功能需求，绘制系统架构图。 硬件选型与连接： 根据项目需求选择合适的微控制器、传感器、执行器，以及了解它们的接口和连接方式。 嵌入式软件开发： 使用C/C++语言，结合RTOS（如FreeRTOS），开发设备端的驱动程序、应用逻辑和通信模块。 通信模块开发： 实现设备与云平台之间的MQTT/CoAP通信。 云平台配置与开发： 学习如何配置和使用物联网云平台，包括设备注册、数据流转、规则创建、告警设置等。 数据可视化与应用开发： 学习如何利用云平台或第三方工具进行数据展示，以及开发简单的Web或移动应用来控制和监控设备。 系统测试与部署： 进行功能测试、性能测试、安全测试，并将系统部署到实际环境中。 基础实践项目： 温湿度监测与远程报警： 使用ESP32/Arduino、DHT11/DHT22传感器，通过Wi-Fi将数据上传到云平台，并在温度异常时触发邮件或短信告警。 智能灯光控制： 使用继电器模块控制灯光，通过手机App或Web界面实现远程开关和定时控制。 人体感应与自动照明： 使用PIR传感器检测人体活动，控制灯光开启或关闭。 进阶实践项目： 基于MQTT的智能家居网关： 构建一个能连接多个Zigbee/Bluetooth设备的网关，并通过MQTT协议与云平台通信。 植物自动浇灌系统： 集成土壤湿度传感器、水位传感器和水泵，实现根据土壤湿度自动浇灌植物。 简单的环境监测站： 集成多种传感器（如PM2.5、CO2、温度、湿度），并将数据实时显示在Web页面上。 第五章 物联网安全与隐私保护 随着物联网设备的普及，安全问题日益突出。本章将深入探讨物联网面临的安全威胁，并提供相应的防护策略。 物联网安全威胁分析： 设备层安全： 固件漏洞、弱密码、物理攻击。 通信层安全： 数据窃听、篡改、重放攻击。 应用层安全： API漏洞、权限管理不当、数据泄露。 云平台安全： 账户安全、数据访问控制、DDoS攻击。 物联网安全防护技术： 身份认证与授权： 安全的设备注册、密钥管理、访问控制机制。 数据加密： TLS/SSL协议在通信中的应用，端到端加密。 漏洞管理与固件更新： 安全的固件更新机制，定期漏洞扫描和修复。 安全审计与监控： 实时监控设备和网络活动，检测异常行为。 隐私保护： 数据最小化原则，匿名化处理，遵守相关隐私法规。 第六章 物联网的未来展望 本章将对物联网的未来发展进行前瞻性探讨，分析新兴技术对物联网的潜在影响，以及物联网生态系统的演进方向。 AI与物联网的深度融合： 探讨边缘AI、联邦学习等技术如何赋能更智能、更自主的物联网系统。 5G与物联网： 5G的高带宽、低延迟特性将如何推动物联网在自动驾驶、远程手术、VR/AR等领域的应用。 区块链在物联网中的应用： 探索区块链技术如何增强物联网数据的可信度、安全性和透明度。 数字孪生（Digital Twin）： 介绍数字孪生概念，以及其在物联网中的应用，如对物理世界的虚拟映射与仿真。 人机交互的演进： 语音助手、手势识别等自然交互方式在物联网设备中的普及。 物联网生态系统的发展： 讨论平台、设备制造商、服务提供商、开发者之间的协同与竞争，以及开放标准的形成。 通过本书的学习，读者将不仅能够理解物联网的底层原理和关键技术，更能够掌握物联网项目的开发流程，并对未来物联网的发展趋势有清晰的认识，为投身于物联网这一充满机遇的领域做好充分的准备。

评分☆☆☆☆☆

这本书的写作风格非常严谨，但又不失趣味性。作者在讲解技术细节的时候，逻辑清晰，层次分明，让复杂的概念变得易于理解。同时，书中穿插的许多业界案例和发展趋势的分析，也为我提供了更广阔的视野。我特别喜欢它在探讨新技术时，会结合实际应用进行分析，这让我能够更好地理解这些新技术可能带来的影响和改变。例如，在谈到边缘计算时，作者不仅解释了其基本原理，还结合具体的应用场景，说明了边缘计算如何能够提升物联网系统的响应速度和数据处理效率。此外，书中的图文并茂的设计，也大大增强了阅读的舒适度。精美的插图和清晰的流程图，让我能够更直观地理解书中的内容。这本书让我觉得，学习物联网技术不再是一件枯燥乏味的苦差事，而是一次充满探索和发现的旅程。它为我构建了一个扎实的物联网知识体系，也激发了我对这个领域更深层次的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的惊喜在于它对于“动手”的强调。很多理论书籍总是把重点放在概念和原理上，读起来虽然系统，但总觉得缺少点什么。而这本书，从一开始就鼓励读者去动手实践。它提供的实验代码清晰易懂，配套的硬件清单也非常详细，基本上只要按照书上的要求，就能搭建出一个个有趣的物联网应用。我记得我按照书中的指导，第一次成功地用树莓派搭建了一个远程监控系统，那种成就感真的无与伦比。书中的错误排查指导也做得非常到位，当我遇到问题时，总能在书中找到相应的解决方案。这让我觉得，这本书不仅仅是一本教科书，更像是一位经验丰富的导师，在我学习的道路上给予我及时的帮助和引导。通过一次次的实践，我不仅巩固了书本上的知识，更重要的是培养了独立解决问题的能力，这对于日后从事物联网相关的开发工作非常有益。

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我印象深刻的是它对物联网生态系统各个环节的全面覆盖。很多教材可能只侧重于某一个点，比如传感器技术或者云平台的使用，但这本书却将整个产业链条都串联了起来。从硬件层的传感器、嵌入式系统，到通信层的Wi-Fi、蓝牙、NB-IoT，再到平台层的云服务、数据分析，最后到应用层的各类智能终端，它都给予了足够的关注和详细的阐述。这种宏观的视角对于理解物联网的复杂性非常重要。我之前总觉得物联网是个大杂烩，概念很多，但这本书帮助我理清了其中的脉络。特别是它在介绍各种通信技术时，会详细对比它们的优缺点和适用场景，这对我来说非常有帮助，让我知道在不同的项目需求下，应该选择哪种技术。而且，书中的案例都选取得很有代表性，覆盖了工业物联网、智慧城市、智能农业等多个领域，让我看到了物联网的广阔前景和多样化应用。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我买这本书的初衷是想找一些能帮我快速上手项目的方法。我平时工作接触到一些需要连接设备、收集数据的场景，但总觉得效率不高，数据孤岛问题也很突出。这本书的内容，在很大程度上解决了我的痛点。它不仅介绍了市面上主流的物联网平台和开发板，还详细讲解了如何利用它们来实现数据的采集、传输和分析。我尤其欣赏书中关于数据安全和隐私保护的章节，这在实际应用中是非常关键的。以往我可能只关注如何把设备连起来，但这本书让我意识到，在享受便利的同时，也要时刻警惕潜在的风险。书中的实验设计也很有针对性，比如关于智能家居场景的搭建，就直接触及了我工作中的实际需求。通过按照书中的步骤进行操作，我不仅学会了如何配置传感器，如何编写控制逻辑，还体会到了物联网技术在提升生活品质和工作效率方面的巨大潜力。这本书为我打开了一个新的思路，让我能够从更宏观和更深入的角度去思考如何利用物联网技术解决实际问题。

评分☆☆☆☆☆

这本书真的让我大开眼界！作为一个对物联网充满好奇，但又常常被各种专业术语和复杂概念搞得晕头转向的初学者，我一直渴望找到一本既能系统讲解理论，又能提供动手实践指导的书籍。这本书的出现，简直就像黑暗中的一盏明灯。我特别喜欢它循序渐进的讲解方式，从最基础的传感器原理，到各种通信协议的介绍，再到如何搭建一个简单的物联网应用，整个过程都梳理得非常清晰。书中的例子非常贴近实际，让我能够深刻理解每一个概念的应用场景。更重要的是，它并没有止步于理论，而是非常重视实践。书中提到的实验项目设计得非常巧妙，能够引导我一步步地去搭建、调试，并解决遇到的问题。我甚至觉得，这本书比我之前看过的任何一篇技术博客或在线教程都要系统和深入。它不仅仅是关于“做什么”，更是关于“为什么这样做”，以及“如何做得更好”。读完这本书，我感觉自己对物联网的理解上升了一个台阶，不再是停留在表面，而是有了更扎实的理论基础和更强的实操能力。

评分☆☆☆☆☆

还不错

评分☆☆☆☆☆

很全，很专业， 看完后在评价吧！

评分☆☆☆☆☆

一本物联网很好的书籍

评分☆☆☆☆☆

覆盖率物联网实验的很多方面，内容比较充实，附上了一些应用案例，可供相关实验和物联网开发参考

评分☆☆☆☆☆

东西都是全新的，还可以吧。

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

封面设计的很不错，要点齐全。很实用。

评分☆☆☆☆☆

不错

评分☆☆☆☆☆

不错 买回来主要是看看里面的实验