內容簡介

　　《物聯網技術基礎/21世紀高等學校規劃教材·物聯網》較全麵地介紹瞭物聯網的概念、體係結構及其關鍵技術。全書共6章，第1章介紹瞭物聯網的基本概念，對物聯網的特點和國內外發展現狀進行瞭全麵介紹； 第2章介紹瞭物聯網的感知技術，對RFID技術、傳感器技術、視頻監控技術和GPS技術等進行瞭深入介紹； 第3章著重介紹瞭網絡通信技術，分彆對無綫通信技術、局域網技術、城域網技術、超寬帶技術、現場總綫技術和IP網絡技術進行闡述； 第4章對智能技術做瞭充分說明，詳細介紹瞭雲計算技術、數據融閤技術和M2M技術及無綫單片機技術； 第5章係統介紹瞭典型應用案例； 第6章的內容是物聯網實驗訓練項目，它有助於加強學生對物聯網技術的理解，提高從事物聯網工程技術的實踐操作水平，掌握物聯網應用的方法。
　　《物聯網技術基礎/21世紀高等學校規劃教材·物聯網》是一本基礎性、實踐性很強的教材，具有很高的實用價值，既可作為高等院校物聯網專業的專業基礎課教材，也可供電子信息類、通信類、計算機類、管理類相關專業的學生學習，還可供從事物聯網研究及廣大工程技術人員參考。

目錄

第1章概論

1.1初識物聯網

1.1.1物聯網的定義

1.1.2物聯網的特點

1.2物聯網的基本架構

1.2.1感知層

1.2.2傳輸層

1.2.3應用層

1.3物聯網的主要技術

1.4物聯網的應用領域

1.4.1工業控製

1.4.2精細農牧業

1.4.3倉儲物流

1.4.4交通運輸

1.4.5醫療健康

1.4.6環境監測

1.4.7安全監控

1.4.8網上支付

1.4.9智能傢居

1.4.10國防軍事

1.5物聯網的發展與未來

小結

練習與思考

第2章感知技術

2.1RFID技術

2.1.1射頻識彆係統

2.1.2條形碼

2.1.3磁條卡

2.1.4IC卡

2.2傳感器技術

2.2.1溫度傳感器

2.2.2濕度傳感器

2.2.3壓力傳感器

2.2.4光敏傳感器

2.2.5氣體傳感器

2.2.6霍爾傳感器

2.2.7超聲波傳感器

2.2.8微機電傳感器

2.2.9智能傳感器

2.3視頻監控技術

2.3.1視頻監控係統的工作原理

2.3.2攝像頭

2.3.3監控中心

2.3.4視頻監控中的主要設備與器材介紹

2.4衛星定位和導航技術

2.5激光技術

2.6紅外技術

2.7生物識彆

2.8語音識彆

小結

思考與練習

第3章網絡通信技術

3.1短距離無綫通信技術

3.1.1WiFi

3.1.2ZigBee

3.1.3藍牙Bluetooth

3.1.4超寬帶技術

3.1.5NFC技術

3.2無綫傳感器網絡技術

3.2.1無綫傳感器網絡的組成

3.2.2無綫傳感器網絡的通信協議

3.2.3無綫傳感器網絡的特點

3.2.4無綫傳感器網絡的關鍵技術

3.2.5無綫傳感器網絡的應用

3.2.6無綫傳感器網絡麵臨的挑戰

3.3現場總綫技術

3.3.1主流的現場總綫

3.3.2現場總綫的技術特點

3.3.3CAN總綫技術介紹

3.3.4DeviceNet總綫技術介紹

3.4IPv6

3.4.1IPv6的地址技術

3.4.26LoWPAN技術

3.4.36LoWPAN架構

3.4.46LoWPAN協議棧

3.4.5全IP融閤與IPv6以及IPv9

小結

思考與練習

第4章智能技術

4.1人工智能的概念

4.1.1人工智能的基本特點

4.1.2人工智能的研究與應用

4.2雲計算技術

4.2.1雲計算的誕生

4.2.2雲計算的基本概念

4.2.3雲計算的特點

4.2.4雲計算與相關技術的關係

4.2.5雲計算工作原理

4.2.6雲計算體係結構

4.2.7雲計算服務層次

4.2.8雲計算關鍵技術

4.2.9選擇雲計算平颱

4.3數據融閤技術

4.3.1數據融閤的基本原理

4.3.2數據融閤的層次結構

4.3.3數據融閤技術與算法

4.3.4智能數據分析

4.4M2M技術

4.4.1M2M概述

4.4.2M2M對通信係統的優化需求

4.4.3M2M模型及係統架構

4.4.4WMMP通信協議

4.4.5M2M的應用

4.4.6M2M技術的發展趨勢

4.5無綫單片機技術

4.5.1無綫單片機的結構

4.5.2無綫單片機模塊介紹

4.5.3IAR簡介

小結

練習與思考

第5章應用案例

5.1智慧城市

5.1.1什麼是智慧城市

5.1.2智慧城市的架構

5.1.3物聯網與智慧城市

5.1.4數字城管呼叫中心

5.2農業園林

5.2.1精細農業

5.2.2園林綠化

5.2.3食品溯源

5.3智能電網

5.3.1智能電網基本架構

5.3.2智能用電關鍵技術

5.3.3分布式發電與微電網技術

5.3.4物聯網在智能電網中的應用

5.4智能交通

5.4.1智能交通係統概述

5.4.2智能交通係統的體係框架

5.4.3交通控製係統的結構框架和層次結構

5.4.4應用舉例——交通誘導

5.5智能物流

5.5.1概述

5.5.2物流車輛管理係統

5.5.3物流配送管理係統

5.5.4在糧食物流中的應用

5.5.5物聯網技術在鐵路運輸中的應用

5.6智慧校園

5.6.1智慧校園概述

5.6.2智慧校園的架構

5.6.3智慧校園的技術方法

5.6.4智能教育管理體係

5.6.5智能化教學環境

5.7醫療保健

5.7.1基於物聯網的智能醫院建設

5.7.2遠程醫療監護係統

5.8智能傢居

5.8.1智能傢居概述

5.8.2智能傢居的常見係統

5.8.3智能傢居的體係結構

5.8.4智能傢居的關鍵技術

小結

練習與思考

第6章物聯網實驗

6.1RFID係統的基本實驗

6.1.1RFID讀寫器設備介紹

6.1.2低頻LF讀寫實驗

6.1.3高頻HF讀寫實驗

6.1.4超高頻UHF讀寫實驗

6.2無綫傳感器網絡WSN 仿真實驗

6.2.1TinyOS介紹

6.2.2NesC語言介紹

6.2.3TinyOS安裝

6.2.4基於TinyOS串口控製LED實驗

6.2.5基於TinyOS點對點無綫通信實驗

6.2.6基於TinyOS傳感器數據采集應用實驗

6.2.7基於TinyOS組網協議實驗

6.3ZigBee實驗

6.3.1ZigBee技術

6.3.2ZigBee網絡的形成

6.3.3ZigBee設備類型

6.3.4簡單的星狀組網實驗

6.3.5ZigBee基礎控製與數據采集實驗

6.4M2M實驗

6.4.1GSM/GPRS技術

6.4.2常用的AT指令

6.4.3實驗硬件簡介

6.4.4WiFi無綫傳感數據采集與控製實驗

6.4.5GPRS無綫傳感數據采集與控製實驗

小結

參考文獻

前言/序言

　　隨著物聯網技術的發展，物聯網的應用開始滲透到人們的日常生活中，成為繼計算機、互聯網與移動通信網之後的第三次信息浪潮。當前，物聯網已在城市安全、工業控製、現代農業、環境監測、民用航空、智能交通、智能電網、電子醫療、商業物流等領域得到瞭初步的規模化應用。物聯網的關鍵技術包括雲計算、智能服務技術等，這些關鍵技術為物聯網信息的海量存儲和處理以及智能的服務模式提供瞭解決方案。為滿足各高等院校物聯網、計算機、信息與通信工程等相關專業及其相關學科物聯網課程教學的需要，特編寫瞭本教材。
　　物聯網核心技術包括射頻識彆（RFID）、WSN、全球定位係統、互聯網與移動網絡、網絡服務、行業應用軟件等。在這些技術中，又以底層嵌入式設備芯片開發最為關鍵，引領整個行業的上遊發展。本書根據目前物聯網標準發展情況，分析其應用領域，在剖析物聯網體係結構的基礎上，從物聯網的傳感技術、網絡技術以及網絡平颱的各方麵來介紹其當前的核心技術。作為教材，本書主要具有以下特點：
　　（1） 技術上的先進性。本書在取材上力求反映物聯網技術的最新動態，從物聯網技術的原理和知識，深入到相關技術領域，注意吸收新知識、新理論和新技術的成果，重點講述物聯網領域中的關鍵技術和主流技術。
　　（2） 知識上的完整性。作為物聯網技術基礎課程，本書以物聯網體係結構為基礎，對物聯網技術的基本概念、體係結構、相關設備和應用實例進行瞭完整描述。各知識點既有銜接性，又有一定的跨越性，適閤不同層次教學的需求。
　　（3） 結構上的係統性。物聯網應用領域規模龐大，技術復雜，設備種類繁多，本書仔細梳理瞭物聯網涵蓋的知識點，遵循循序漸進的原則，本著“夠用、必需”的精神，注意結構上的係統性，充分體現“寬基礎、薄理論、強技能”的專業教學特色。
　　（4） 突齣瞭實用性。本書案例豐富，麵嚮應用，從實用的角度齣發，變抽象為具體，力圖將抽象的知識轉化成具體的實現過程，便於讀者學以緻用。
　　（5） 注重能力培養。本書內容涉及麵寬，在編寫過程中力求由淺入深，通俗易懂，在注意提高學生學習興趣的同時，強調實際運用能力和實踐創造能力培養。
　　本書由解相吾主編，硃冠良、解文博、徐漢軍、許自敏、黃新艷等參加瞭編寫工作。其中第2章由硃冠良、許自敏編寫，第3章由解相吾、黃新艷編寫，第5章由解文博、徐漢軍編寫，第6章由硃冠良、解相吾編寫，其餘章節由解相吾完成並負責全書的統稿。徐小英、陳炯堯、吳嘉明、關天軍、陳傑輝、鍾科科、楊遠輝等為本書的資料收集和整理提供瞭大量的幫助。
　　本書在編寫過程中，參考瞭大量的文獻和資料，書後的參考文獻僅列齣其中的一部分，其他齣處實難一一列舉，在此特嚮所有引用資料的作者錶示衷心的感謝。同時嚮為本書的齣版付齣瞭大量心血和汗水的編輯同誌們錶示衷心的感謝。
　　物聯網技術是一門發展迅速的新興技術，涉及領域眾多。由於時間倉促，作者水平有限，書中疏漏之處在所難免，懇請廣大讀者批評指正。
　　編者
　　2014年1月