一本书读懂物联网(第2版)/玩转“电商营销+互联网金融”系列

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黄建波 著
图书标签:
  • 物联网
  • 智能硬件
  • 电商营销
  • 互联网金融
  • 技术
  • 商业模式
  • 数字化转型
  • 创业
  • 行业分析
  • 案例分析
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出版社: 清华大学出版社
ISBN:9787302470748
版次:2
商品编码:12131181
包装:平装
丛书名: 玩转“电商营销+互联网金融”系列
开本:16开
出版时间:2017-07-01
用纸:胶版纸
页数:300
字数:311000
正文语种:中文

具体描述

产品特色

编辑推荐

先机与入口,物联网行业的优势应该如何打造?
——涉及智能农业、智能工业、智能交通、智能医疗等8类行业,注重时势,让您准确出击,帮您打造不一样的行业优势!

智能时代,物联网技术该如何进行实战应用?
——通过60多个行业具体案例,从零点起步,对物联网产品以及技术应用进行剖析,助力市场角逐!

物联网正在迅速发展、势不可当,企业或创业者该如何面对?
——通过对物联网基础知识的详细介绍及对其在未来发展的全面分析,让您成为物联网智能时代的超级大赢家!

内容简介

本书是《一本书读懂物联网》的升级版,本书通过8个行业应用、9章内容、48个专家提醒、60多个案例分析、260多张图片,帮助读者快速读懂物联网。
本书的创新加强之处在于:一是更加实用,把物联网的基础知识、背景趋势、基本框架、体系组成、行业应用以及案例介绍等详细地呈现出来,并进行了具体的分析;二是更加全面、创新,对各大物联网案例、物联网产品等知识做了更新;三是更注重发展,对物联网应用的发展前景,例如智能家居、智慧城市和移动物联网等进行了详细的介绍,让用户了解物联网应用的各个方面。
本书结构清晰,对物联网的相关要点介绍得详尽、透彻,适合从事物联网行业的相关人员、想要借助物联网实现梦想的创业者,以及对物联网、新兴产业、先进技术感兴趣的相关人士阅读。

作者简介

物联网运营专家,对于物联网的产业、融合、转型有着丰富的实战经验。曾任国家物联网某技术中心主任,对物联网的支付技术、云计算技术、M2M技术、智能硬件的发展有着深入的了解。同时也是物联网的先行者、实战家,在智能交通、智能家居、智能电网、智能安防、智慧物流、食品安全、智慧医疗、智慧农业中的应用,都有着丰富的运营体会。

目录

第1章 由浅入深,物联网基础知识全面探秘 ...........1
1.1 初步了解:物联网的基础概要........ 2
1.1.1 互联网相比物联网 ............... 3
1.1.2 物联网的发展起源 ............... 4
1.1.3 物联网的技术原理 ............... 5
1.1.4 物联网的四大分类 ............... 6
1.1.5 物联网的应用模式 ............... 6
1.1.6 从“E 社会”进入“U 社会” .......... 8
1.2 发展状况:物联网的背景趋势...... 10
1.2.1 国内外物联网的发展背景 ... 10
1.2.2 物联网的技术背景 ............. 11
1.2.3 物联网的发展趋势 ............. 12
1.3 基本框架:物联网的三大层次...... 14
1.3.1 感知层 .. 15
1.3.2 网络层 .. 16
1.3.3 应用层 .. 17
1.4 体系组成:物联网的三大系统...... 18
1.4.1 运营支撑系统 19
1.4.2 传感网络系统 20
1.4.3 业务应用系统 20
1.5 全面概况:物联网的实际应用...... 21
1.5.1 物联网下的国家战略 ......... 22
1.5.2 物联网下的世博展览 ......... 22
1.5.3 物联网下的便利生活 ......... 24
1.5.4 物联网下的智慧教育 ......... 24
1.5.5 物联网下的服装行业 ......... 26
1.5.6 物联网下的银行金融 ......... 27
1.5.7 物联网下的餐饮服务 ......... 28
1.5.8 物联网下的智能手机 ......... 29
1.5.9 物联网下的医疗健康 ......... 30
1.5.10 物联网下的水质安全 ....... 31
第2章 智能家居,开启家电设备全方位控制 ...........33
2.1 先行了解:智能家居的基础概况 ... 34
2.1.1 智能家居具体概念 ............. 34
2.1.2 智能家居优势特点 ............. 36
2.1.3 智能家居众多功能 ............. 40
2.1.4 智能家居技术系统 ............. 41
2.2 全面应用:智能家居的产品介绍 ... 45
2.2.1 智能电饭煲,提供更加智能化的功能 45
2.2.2 智能空气净化器,让生活环境更加健康 46
2.2.3 智能体感游戏机,带来不一样的家庭娱乐体验 ..... 48
2.2.4 智能开关,使生活更加便捷 ...... 50
2.2.5 智能插座,用电更安全,更节能 .. 53
2.2.6 智能电动窗帘,拥有更加舒适的生活 .... 55
2.2.7 LED 变色灯,随心所动的灯光效果 ........ 58
2.2.8 三网电视,打造个性化的网络生活 ........ 60
2.2.9 智能床,完美适应人们的睡眠习惯 ........ 61
2.2.10 感应式厨具,提供更加贴心的厨房服务 ............... 62
2.2.11 安防警报传感器,让家居安全防范更加智能化 ..........64
2.2.12 智能背景音乐系统,提供随时随地美妙的音乐乐 ..... 67
2.3 案例介绍:智能家居的典型表现 ... 68
2.3.1 林志颖全面化的智能家居... 70
2.3.2 “零能耗”的“沪上·生态家” 71
2.3.3 海尔U-home 的智慧物联核心技术 ........ 73
2.3.4 各种各样的智能家居式酒店 ...... 75
2.3.5 比尔· 盖茨“最有智慧”的豪宅 .. 78
2.3.6 绿地紫峰公馆的U 家智慧社区 ...... 81
2.3.7 好来屋实现智能化的居住环境 ...... 82
第3章 智慧城市,形成新型信息化城市形态 .......85
3.1 先行了解:智慧城市的基础概况 ... 86
3.1.1 智慧城市的详细概念 ......... 87
3.1.2 智慧城市的产生背景 ......... 89
3.1.3 智慧城市的发展起源 ......... 91
3.1.4 智慧城市的发展特征 ......... 95
3.2 内容分析:智慧城市的具体建设 ... 96
3.2.1 涉及领域 ........ 96
3.2.2 建设内容 ........ 99
3.2.3 重要意义 ...... 101
3.2.4 主要技术 ...... 104
3.3 案例介绍:国内外智慧城市建设 ................ 105
3.3.1 迪比克——美国第一个智慧城市的建设 ............... 105
3.3.2 巴塞罗那——垃圾箱都已走向智能时代 ................... 106
3.3.3 北欧各国——智慧城市小有成就 ...... 107
3.3.4 韩国——部署U-Korea 发展战略 .... 108
3.3.5 新加坡——建设以资讯通信驱动的智能化国度 ... 110
3.3.6 里约热内卢——采用难以想象的城市管控模式 ........ 111
3.3.7 北京——将先进技术应用到各个领域 .. 113
3.3.8 上海——将建设信息化城市提升到新的高度 ....... 114
3.3.9 阜阳——实施“1510”战略 .... 115
3.3.10 温州——实现独具特色的智慧旅游 115
3.3.11 香港——打造各方各面的智慧生活 .... 116
第4章 智能时代,物联网应用于工业、农业 . 119
4.1 先行了解:智能工业、智能农业基础概况 ............ 120
4.1.1 认识智能工业与智能农业的概念 120
4.1.2 了解智能工业与智能农业的特点 124
4.2 全面分析:物联网应用于工业与农业领域 .... 129
4.2.1 具体应用 ...... 129
4.2.2 技术概况 ...... 132
4.3 案例介绍:智能工业、智能农业的典型表现 ...............140
4.3.1 汽车工业中的人机界面 ... 140
4.3.2 无线仓库与智能条码管理 ...........141
4.3.3 北京市大兴区的“全国农业机械示范区” ............. 143
4.3.4 山东省苍山县的“现代农业示范园” 146
4.3.5 江苏省宜兴市的“智慧水产养殖系统” ................. 147
第5章 智能时代,物联网应用于电网、物流 .151
5.1 先行了解:智能电网、智能物流基础概况 152
5.1.1 认识智能电网与智能物流的概念 .. 152
5.1.2 了解智能电网与智能物流的特点 .. 155
5.2 全面分析:物联网应用于电网与物流领域 .... 160
5.2.1 具体应用 ...... 160
5.2.2 技术概况 ...... 169
5.3 案例介绍:智能电网、智能物流的典型表现 ...............178
5.3.1 宁夏中宁“光伏发电智能一体化”系统 ........... 178
5.3.2 南方电网引入“智能巡查系统” .. 179
5.3.3 M2M 技术实现远程管理充电站工作 .. 181
5.3.4 上海港研发的“北斗的集装箱智能物流系统” ..... 182
5.3.5 铁路调度指挥管理信息系统 .... 183
5.3.6 海尔公司的“一流三网”管理模式 ...... 185
第6章 智能时代,物联网应用于交通、医疗 .187
6.1 先行了解:智能交通、智能医疗基础概况 188
6.1.1 认识智能交通与智能医疗的概念 .. 188
6.1.2 了解智能交通与智能医疗的特点 .. 192
6.2 全面分析:物联网应用于交通与医疗领域 .... 194
6.2.1 具体应用 ...... 195
6.2.2 技术概况 ...... 203
6.3 案例介绍:智能交通、智能医疗的典型表现 ....211
6.3.1 “电子警察”的智能应用... 211
6.3.2 不停车收费系统的不断推进 .... 213
6.3.3  Sensus 智能车载交互系统 .... 214
6.3.4 无人驾驶车辆与旅客自动输送系统 ................... 217
6.3.5 kernel 智能项链监测健康状态 .... 218
6.3.6 HRP 系统整合医院前台业务与后台管理 ............... 219
6.3.7 智能胶囊消化道内镜系统 .. 220
第7章 智能时代,物联网应用于环保、安防 .221
7.1 先行了解:智能环保、智能安防基础概况 222
7.1.1 认识智能环保与智能安防的概念 .. 222
7.1.2 了解智能环保与智能安防的特点 .. 226
7.2 全面分析:物联网应用于环保与安防领域 .... 229
7.2.1 具体应用 ...... 229
7.2.2 技术概况 ...... 234
7.3 案例介绍:智能环保、智能安防的典型表现 ......240
7.3.1 “空气盒子”与“空气果” ...240
7.3.2 智能环卫车辆车载称重系统 .... 241
7.3.3 别墅区的智能安防监控系统 .... 243
7.3.4 南岸区推出的“智慧城管” .. 244
7.3.5 深圳市宝福珠宝的先进安防管理系统 ................... 246
7.3.6 平安工程中的智能安防系统 .... 248
第8章 移动趋势,移动互联网    与物联网融合 ...................251
8.1 先行了解:移动互联网的基础概况 ................ 252
8.1.1 移动互联网具体概念 ....... 252
8.1.2 移动互联网主要特点 ....... 253
8.1.3 移动互联网的产业链 ....... 255
8.1.4 移动互联网市场规模 ....... 256
8.1.5 移动互联网发展背景 ....... 258
8.2 专业分析:移动互联网的技术基础 ................ 259
8.2.1 发展技术背景 ................... 259
8.2.2 移动终端设备 ................... 260
8.2.3 无线通信技术 ................... 262
8.2.4 主要应用技术 ................... 264
8.3 案例介绍:移动互联网的典型应用 ................ 266
8.3.1 智能家居方面 ................... 266
8.3.2 智能交通方面 ................... 267
8.3.3 智能旅游方面 ................... 269
8.3.4 智能办公方面 ................... 270
8.3.5 在线教育方面 ................... 272
8.3.6 健康医疗方面 ................... 272
8.3.7 手机支付方面 ................... 273
8.3.8 智慧零售方面 ................... 275
第9章 移动应用,移动物联网的安全与应用 .277
9.1 全面发展:移动物联网的主要应用 ................ 278
9.1.1 手机游戏 ...... 278
9.1.2 支付转账 ...... 279
9.1.3 移动搜索 ...... 280
9.1.4 移动广告 ...... 281
9.1.5 移动定位 ...... 282
9.1.6 健康监控 ...... 283
9.1.7 移动会议 ...... 284
9.2 发展趋势:移动物联网的应用创新 ................ 284
9.2.1 线下行业的转型变化 ....... 284
9.2.2 O2O 模式的引流关键 ...... 285
9.2.3 用户的数字化生活趋势 ... 286
9.3 安全保障:移动物联网的风险
预知 ................ 286
9.3.1 不容忽视的感知安全 ....... 287
9.3.2 时刻关注的网络安全 ....... 288
9.3.3 保持警觉的应用安全 ....... 290
9.4 案例介绍:移动产品的物联网应用 ................ 290
9.4.1 “淘米妈妈”的移动终端管理 ... 291
9.4.2 移动护士工作站的应运而生 .... 292
9.4.3 “智慧无线”的全面应用... 293
9.4.4 优衣库App 的社交分享 ... 294
9.4.5 便捷随心的移动办公云平台 .... 296
9.4.6 苹果公司的Carplay 智慧系统 .... 298
9.4.7 智慧移动景区旅游平台 ... 298

精彩书摘

第2章 智能家居,开启家电设备全方位控制
学前提示
物联网的兴起与快速发展使得智能家居这一概念火热起来,越来越多的人希望利用自己的手机或者其他移动电子设备通过物联网技术与家中的家电设备连接,并进行全方位的智能控制,以此开启一个便捷的智慧生活时代。
要点展示
先行了解:智能家居的基础概况
全面应用:智能家居的产品介绍
案例介绍:智能家居的典型表现
2.1 先行了解:智能家居的基础概况
智能家居是现在非常火热的概念,它包括家居生活各个方面的智能化,是物联网应用非常重要的一个方面。本节将着重介绍智能家居的相关基础知识,以及智能家居是如何引导人们进入智能化的生活的。
2.1.1 智能家居具体概念
智能家居是利用先进的计算机技术、网络通信技术、综合布线技术、自动控制技术、音视频技术等依照人体工程学原理,融合个性需求,将与家居生活有关的各个子系统连接起来的家居设施。
例如,将安防、灯光控制、煤气阀控制等有机地结合在一起,通过网络化综合智能控制和管理,构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统,提升家居安全性、便利性、舒适性,并实现环保节能的居住环境。
通过智能家居,可智能控制太阳能热水器、中央空调、中央新风、中央除尘、地暖、家庭影院、中央热水、中央水处理、安防监控、家居智能、暖气片等,如图2-1 所示。
图2-1 智能家居系统
1999 年3 月10 日,微软公司董事长比尔?盖茨在深圳宣布了一项专门针对中国信息产业和家电市场的计划——“维纳斯计划”,这是为中国量身定制的数字生活家电解决方案,如图2-2 所示。
图2-2 “维纳斯计划”城市系统
该计划打算使用嵌入式“Windows CE”操作系统简化版本的顶置盒或VCD机,充分利用中国庞大的电视机资源,从而让中国大多数并不富裕的消费者领略到精彩的物联网世界。
其目标是要开发一个集计算、娱乐、交流、教育、通信等功能于一体或相结合的产品。而其产品最大的特点是价格便宜,易学易用,能够满足非电脑用户使用电脑和上网的需求。
遗憾的是,尽管微软耗资数十亿美元,在全球范围内力推“维纳斯计划”,向信息家电领域挺进,但这个轰轰烈烈的计划却最终以失败告终。
值得高兴的是,虽然当年微软的“维纳斯计划”最终没有成功,却为日后物联网的发展奠定了基础。
盖茨当年的梦想由苹果和谷歌通过iOS 和Android 实现了,主导了新一代产业,也开启了家居的智能时代。
智能家居又称智能住宅,是人们的一种居住环境。因其以住宅为平台安装有智能家居系统而得名。
专 家 提 醒
智能家居在国外常用“Smart Home”表示。与智能家居含义近似的概念还有家庭自动化(Home Automation)、电子家庭(Electronic Home、E-home)、数字家园(Digital Family)、家庭网络(Home Net/Networks for Home)、网络家居(Network Home)、智能家庭/ 建筑(Intelligent Home/Building),在我国香港和台湾等地区,还有数码家庭、数码家居等叫法。
智能家居能够让用户通过更方便的手段来管理家庭设备,从而达到轻松享受生活的目的。
例如,当你出门在外时,可以通过电话、电脑、互联网或者语音识别来远程遥控家居的智能系统,更可以执行场景操作,使多个设备形成联动。你还可以使用遥控器控制房间内各种电器设备,在到家之前,就可以通过智能化照明系统选择预设的灯光场景,在读书时营造书房舒适的安静,在卧室里营造浪漫的灯光氛围,图2-3 所示为智能家居的控制界面。
图2-3 智能家居控制界面
专 家 提 醒
物联网在家居方面的丰富应用目前正在快速展开,各种各样的畅想铺天盖地。这些时尚趋势促使着人们从物联网的角度看待智能家居。物联网说到底是为人服务的,而家庭不仅是社会最广泛的基本单元,更是人们长时间停留的场所,这两个因素决定了智能家居必将成为物联网最重要的应用场所。
2.1.2 智能家居优势特点
智能家居概念的起源很早,但一直都不曾有具体的建筑案例出现,直到1984年美国联合科技公司将建筑设备信息化、整合化概念应用于美国康涅狄克州哈特佛市的“City Place Building”时,才出现了首栋 “智能型建筑”,从此拉开了全世界争相建造智能家居的序幕。
近年来智能家居行业的发展已步入正轨,成为全球的热门行业,其特点有以下几个方面。
1.安全可靠
安全是最基本的保证,从外部因素考虑,通过中控可以对房间内各个区域的灯光、家用电器、电动窗等设备进行集中控制。
即使出门在外,远程监控也可以在任何角落随时随地关注家里的老人和孩子,再也不用担心家里被盗、东西丢失了,如图2-4 所示。
图2-4 智能家居的严密安防
不仅如此,从内部因素考虑,智能家居的配套产品可以采用弱电技术,使产品处于低电压、低电流的工作状态,即使各智能化子系统24 小时运转,也可以保障产品的寿命和安全性。
智能家居系统采用定时自检、通信应答、环境监控等相互结合的方式,达成系统运行的可执行、可评估、可报警功能,保障系统的可靠性,让用户用得放心。
2.便于管理
智能家居的基本目标是为用户提供一个舒适、安全、方便和高效的生活环境,配套产品以实用为核心,以易用、个性为方向。
传统家居需要我们一个一个地去按按钮,如果要看电视,就必须先走到电视机前开总开关;如果要开灯,就必须下床亲自找到电灯开关才行等。但是智能家居可通过电脑、手机、遥控器等移动终端登录网络,对灯光、安防、电动窗帘、天然气、空调等多个家用电器进行控制,如图2-5 所示。
所以未来人们也能实现即使不在家,也可以远程招待客人。或者可以在到家之前,事先设置好自己想要的模式,让我们的家居“欢迎”我们。
图2-5 远程遥控,方便快捷
3.操作简单
指尖轻轻一触便可实现回家、离家、会客、娱乐等多种情景模式操作,不用担心老人孩子不会用,只要拿起手机就能轻松搞定,如图2-6所示。
图2-6 控制主界面
4.易于维护
智能家居分为总线式布线、无线通信和混合式3 种安装方式。其中无线通信智能家居的安装、调试、维护、更换最为简单,如图2-7所示。
图2-7 方便维护的智能家居
无线智能家居系统所有配套产品采用无线通信模式,安装、添加产品时,可根据用户的不同需求来添加增减设备。其DIY 性强,局部控制元件故障不影响整个系统的运行,不需要布实体线,所以不会影响现有装修。
智能家居相应的设备可轻松扩展或拆卸,使得对系统的日常维护变得轻松方便。
5.个性实用
智能家居的设计本着“以人为本”的宗旨,根据用户对智能家居的需求,为用户提供实用的功能配置,包括但不局限于智能照明控制、智能家电控制、家居安防、环境监测、远程控制系统、个性设置平台等。
既可以实现遥控控制、本地控制、集中控制,也可以手机远程控制、感应控制、网络控制、定时控制等。
智能家居可以结合市场上的前沿技术,实现用户的独特需求。
6.节省能源
可利用排程和传感设备来控制系统,做到只在需要的时候提供智能照明及空调开启和关闭,可根据环境的光线自动调节智能照明的亮度,以此实现节能减耗,实现流行的“低碳生活”,如图2-8 所示。
图2-8 智能家居可实现“低碳生活”
7.标准规范
智能家居系统方案的设计和产品依照国家和地区的相关标准执行,来确保系统的扩充性和扩展性,例如系统通信传输采用标准的TCP/IP 协议技术。
……

前言/序言

第2版前言
写作驱动
市场上关于物联网的书籍较多,但是内容上大多不够创新,或者不够全面。本书是一本内容翔实的物联网实战宝典,是《一本书读懂物联网》的升级版。相比上一版,本书在知识更新方面、产品介绍方面以及案例分析方面较为突出,内容上集众家所长于一体,做到差异创新,尤其是书中关于物联网在各个行业的特色应用,是笔者潜心收集并整合最新资料提炼出来的。
本书拥有《一本书读懂物联网》的特点,同时博采其他同类书籍的特色之处,通过系统而翔实的讲述,希望能够为读者带来实质上的帮助,为读者玩转物联网贡献出一分力量。
本书主要分为技术应用线与行业案例线。
本书是以介绍移动物联网时代的智能化发展与应用为核心目标,帮助企业或个人快速了解并掌握移动物联网的基础知识、技术构成和行业应用等内容为根本出发点的专著。全书深度剖析了物联网的基本概念、关键技术、背景趋势以及行业应用等方面的内容。
本书内容
物联网是当下所有技术与互联网技术的结合,它是在互联网基础上延伸和扩展的网络,因此,个人或企业想要取得这一方面的发展,就不能忽视物联网这一概念。全书整体内容主要分为以下两个方面:
一是基础知识方面:本书通过8 个行业应用、9 章内容、48 个专家提醒、60多个案例分析、260 多张图片,帮助读者快速读懂物联网。
二是具体应用方面:分别介绍了智能家居、智慧城市、智能工业、智能农业、智能电网、智能物流、智能交通、智能医疗、智能环保、智能安防以及移动物联网方面各种各样的特色应用。
作者
本书由黄建波编著,参与编写的人员有易苗、刘胜璋、刘向东、刘松异、刘伟、卢博、周旭阳、袁淑敏、谭中阳、杨端阳、李四华、王力建、柏承能、刘桂花、柏松、谭贤、谭俊杰、徐茜、刘嫔、苏高、柏慧等人,在此表示感谢。由于作者知识水平有限,书中难免有错误和疏漏之处,恳请广大读者批评、指正。
编者
第1版前言
一本最实用、最接地气的物联网应用书
写作驱动
随着物联网与移动互联网的大热,政府、企业,甚至个人已开始享受到了物联网技术带来的“智慧生活”。本书凝聚笔者十年来对物联网的深入研究,让每一位读者都能更加深切地了解物联网与移动互联网,并帮助各企业紧随物联网潮流抓住发展机遇,在传统产业与新兴产业中走向辉煌。对此,本书的主要内容及其之间的关系,可通过下图直观展示出来。
本书不是鸿篇大论的理论指导书,而是一本侧重实际应用的实战宝典,既帮助对物联网与移动互联网感兴趣的读者全面了解物联网,更通过物联网技术,对读者遇到的实际问题,提供操作、解决的方法。
本书特色
(1) 图文结合,内容全面、专业性强:书中不仅讲述了物联网的相关理论知识,同时结合图片,通过实战案例,指导和帮助读者彻底认识、玩转物联网。
(2) 接地气,操作为主,实战性强:书中不仅涵盖了各种类型的物联网应用案例,还有大量的物联网和各行业的互动流程,为读者解读物联网实战操作。
内容安排
全书分为12 章,具体内容包括:①亲密接触,感知物联网;②产业机遇,大话物联网;③物联技术,智能化应用;④云计算、大数据和物联网;⑤智慧城市,智能建设;⑥智能家居,全方位控制;⑦物联网在工业、农业上的应用;⑧物联网在电网物流上的应用;⑨物联网在交通、医疗上的应用;⑩物联网在环保、安防上的应用;?移动时代,移动互联网与物联网;?完全“掌”握,移动互联网应用。
适合人群
本书结构清晰、语言简洁、案例丰富,适合以下读者学习使用。
(1) 物联网与移动物联网行业的从业者。
(2) 对物联网与移动物联网感兴趣的人士。
(3) 希望通过物联网这个新领域获得第一桶金的投资者、创业者。
作者售后
本书由龙飞策划,海天理财编著,参与编写的人员还有谭贤、柏松、李冬琳、苏高、罗磊、罗林、刘嫔、宋金梅、曾杰、罗权、周旭阳、袁淑敏、谭俊杰、徐茜、杨端阳、谭中阳等人,在此表示感谢。由于笔者水平有限,书中难免有错误和疏漏之处,恳请广大读者批评、指正。


《嵌入式系统原理与实践:从硬件到应用》 内容简介 在数字化浪潮席卷全球的今天,嵌入式系统已成为连接物理世界与数字世界的关键桥梁。从智能家电、工业自动化到汽车电子、可穿戴设备,嵌入式系统无处不在,深刻地改变着我们的生活和工作方式。本书《嵌入式系统原理与实践:从硬件到应用》正是为了帮助读者深入理解嵌入式系统的核心概念,掌握其设计、开发与实现的关键技术而精心打造。 本书内容涵盖了嵌入式系统从基础理论到实际应用的全过程,旨在为有志于投身嵌入式开发领域,或希望提升自身嵌入式技术能力的工程师、技术爱好者提供一份全面而实用的参考。我们力求在理论讲解的深度和实践操作的广度之间取得最佳平衡,确保读者在掌握核心原理的同时,也能获得丰富的实践经验。 第一篇:嵌入式系统基础 本篇是理解嵌入式系统的基石。我们将从最基础的概念入手,逐步深入到构成嵌入式系统的关键组成部分。 第一章:嵌入式系统概述 定义与特征: 详细阐述嵌入式系统的定义、基本构成(硬件、软件、中间件)以及与通用计算机系统的区别。着重介绍嵌入式系统的特点,如专用性、实时性、高可靠性、低功耗、小型化和网络化等。 应用领域: 全面展示嵌入式系统在各个领域的广泛应用,包括消费电子(智能手机、平板电脑、智能家居)、汽车电子(发动机控制、信息娱乐系统、ADAS)、工业控制(PLC、SCADA、机器人)、医疗设备(监护仪、诊断设备)、通信设备(路由器、交换机)以及航空航天等,通过生动的案例让读者直观感受嵌入式技术的价值。 发展趋势: 探讨嵌入式系统当前及未来的发展趋势,如物联网(IoT)、人工智能(AI)在嵌入式领域的融合、边缘计算、低功耗设计、安全性的增强以及新一代处理器架构的应用等。 第二章:嵌入式微处理器与微控制器 体系结构: 深入剖析嵌入式处理器(CPU)的核心体系结构,包括指令集架构(ISA,如ARM、MIPS、RISC-V)、流水线技术、缓存机制、中断处理等。 常见架构介绍: 详细介绍目前主流的嵌入式处理器架构,重点讲解ARM架构的特点、家族(Cortex-A、Cortex-R、Cortex-M)以及优势,并简要介绍其他重要架构。 微控制器(MCU): 解释微控制器与微处理器的区别,重点介绍MCU的集成特性,如CPU、内存、I/O接口、定时器、ADC/DAC等。 外围设备接口: 详细介绍嵌入式系统中常用的各种外围设备接口,包括GPIO(通用输入输出)、UART(通用异步收发传输器)、SPI(串行外设接口)、I2C(集成电路互联总线)、ADC(模数转换器)、DAC(数模转换器)等,并阐述其工作原理和应用场景。 第三章:嵌入式存储器与总线 存储器类型: 区分易失性存储器(RAM)和非易失性存储器(ROM),并详细介绍ROM的各种类型,如ROM、PROM、EPROM、EEPROM、Flash Memory,以及RAM的SRAM和DRAM。 存储器层次结构: 讲解嵌入式系统中常见的存储器层次结构,如寄存器、高速缓存(Cache)、主内存(RAM)、外接存储(Flash、SD卡)等,以及它们在系统中的作用。 总线系统: 阐述嵌入式系统中数据传输的关键——总线。介绍地址总线、数据总线和控制总线的概念,并讲解常见的总线协议,如AMBA(Advanced Microcontroller Bus Architecture)、AXI(Advanced eXtensible Interface)等。 总线接口设计: 讲解如何设计和优化总线接口,以提高数据传输效率和系统性能。 第二篇:嵌入式软件开发 本篇将聚焦嵌入式软件的开发流程、工具链以及关键技术。 第四章:嵌入式开发环境与工具链 开发环境搭建: 指导读者如何搭建完整的嵌入式开发环境,包括选择合适的操作系统(Linux、RTOS)、安装交叉编译工具链、配置调试器等。 交叉编译与调试: 详细讲解交叉编译的概念,以及如何在宿主机(Host)上编译生成运行在目标机(Target)上的程序。深入介绍各种调试技术,包括仿真器(Emulator)、硬件调试器(JTAG、SWD)、逻辑分析仪、示波器等,以及如何利用这些工具进行代码调试和性能分析。 版本控制系统: 强调版本控制在嵌入式项目开发中的重要性,并详细介绍Git等分布式版本控制系统的使用方法。 第五章:嵌入式操作系统(RTOS) RTOS概念与原理: 深入讲解实时操作系统(RTOS)的核心概念,如任务(Task)、调度器(Scheduler)、信号量(Semaphore)、互斥锁(Mutex)、事件标志(Event Flags)、消息队列(Message Queue)等。 RTOS功能模块: 阐述RTOS提供的关键功能模块,如任务管理、时间管理、内存管理、中断管理、设备驱动管理等。 典型RTOS介绍: 介绍几种广泛应用的RTOS,如FreeRTOS、RT-Thread、uC/OS等,分析其特点、优势和适用场景。 RTOS应用实例: 通过具体实例展示如何在嵌入式系统中配置和使用RTOS,以及如何设计多任务的嵌入式应用程序。 第六章:嵌入式Linux系统开发 嵌入式Linux概述: 介绍嵌入式Linux系统的特点、优势以及在嵌入式领域广泛应用的原因。 Linux内核裁剪与配置: 讲解如何根据目标硬件和应用需求,对Linux内核进行裁剪和配置,以优化系统性能和资源占用。 设备驱动开发: 详细讲解嵌入式Linux设备驱动的开发流程,包括字符设备、块设备、网络设备驱动的编写,以及如何与Linux内核交互。 文件系统: 介绍嵌入式Linux中常用的文件系统,如JFFS2、UBIFS、YAFFS等,以及文件系统的移植与配置。 Bootloader: 讲解Bootloader的作用与开发,以及其在嵌入式Linux系统启动过程中的关键地位。 第七章:嵌入式软件设计模式与编程技巧 模块化设计: 强调模块化设计在复杂嵌入式系统中的重要性,讲解如何进行合理的模块划分和接口设计。 状态机设计: 介绍状态机在嵌入式软件中的应用,如何用状态机来描述和实现系统的行为。 中断服务程序(ISR)设计: 讲解中断处理的原理与技巧,如何编写高效、可靠的ISR,以及避免ISR中的耗时操作。 内存管理: 探讨嵌入式系统中内存受限的特点,介绍嵌入式内存管理策略,包括静态分配、动态分配、内存池等。 功耗优化: 介绍各种降低嵌入式系统功耗的软硬件设计方法,如低功耗模式、动态电压频率调整(DVFS)等。 代码优化: 讲解嵌入式代码的性能优化技巧,包括算法优化、数据结构选择、编译器优化选项的使用等。 第三篇:嵌入式系统实践与案例分析 本篇将通过具体的实践项目和案例分析,帮助读者将所学知识融会贯通,并应用于实际开发中。 第八章:嵌入式通信技术 有线通信: 详细介绍RS232、RS485、CAN总线等工业领域常用的有线通信协议,讲解其工作原理、通信方式和应用场景。 无线通信: 深入讲解Wi-Fi、Bluetooth、Zigbee、LoRa等主流无线通信技术,包括其物理层、链路层协议,以及在物联网等领域的应用。 网络协议: 介绍TCP/IP协议栈在嵌入式系统中的应用,以及HTTP、MQTT、CoAP等在物联网通信中常用的应用层协议。 通信接口驱动开发: 演示如何编写相应的通信接口驱动,实现嵌入式设备之间或与外部网络的通信。 第九章:嵌入式系统传感器接口与数据采集 传感器原理与类型: 介绍各种常见传感器的原理,如温度传感器、湿度传感器、光线传感器、加速度传感器、陀螺仪、GPS模块等。 传感器接口技术: 讲解如何通过ADC、I2C、SPI等接口将传感器连接到嵌入式系统。 数据采集与处理: 演示如何编写程序读取传感器数据,进行滤波、校准和数据转换,并将采集到的数据进行存储或传输。 实际应用案例: 通过构建一个简单的环境监测系统或姿态感知系统,展示传感器数据采集与处理的全过程。 第十章:嵌入式系统人机交互(HMI) 显示技术: 介绍LCD、OLED、触摸屏等常见的嵌入式显示技术,以及其驱动和控制方法。 输入设备: 讲解按键、编码器、遥控器等输入设备的使用与接口设计。 GUI开发: 介绍嵌入式图形用户界面(GUI)的开发框架和工具,如LVGL、Qt for Embedded等,以及如何设计美观易用的用户界面。 音频交互: 讲解嵌入式系统中音频输入(麦克风)和输出(扬声器)的实现,以及语音识别和语音合成的应用。 第十一章:嵌入式系统安全 安全威胁与风险: 分析嵌入式系统面临的各种安全威胁,如物理攻击、软件漏洞、网络攻击、数据泄露等。 安全设计原则: 介绍嵌入式系统安全设计的核心原则,如最小权限原则、纵深防御、安全编码实践等。 硬件安全机制: 讲解硬件层面的安全措施,如安全启动(Secure Boot)、硬件加密模块(TPM)、物理不可克隆函数(PUF)等。 软件安全防护: 介绍软件层面的安全防护技术,如访问控制、身份认证、数据加密、安全更新机制等。 安全漏洞防范: 讲解常见的嵌入式软件安全漏洞(如缓冲区溢出、格式化字符串漏洞)及其防范方法。 第十二章:实战项目:智能家居控制节点 项目需求分析: 定义一个简单的智能家居控制节点项目,例如控制灯光、监测环境等。 硬件选型与连接: 选择合适的微控制器、传感器、执行器以及通信模块,并进行硬件连接示意。 软件设计与实现: 设计RTOS任务,编写传感器数据采集、执行器控制、网络通信等模块的代码。 系统集成与测试: 将各个模块集成起来,并进行系统功能测试和性能测试。 项目扩展与展望: 讨论如何对该项目进行功能扩展,例如增加语音控制、云平台接入等,并展望未来发展方向。 本书的出版,旨在为读者提供一个系统、深入的学习平台,帮助大家扎实掌握嵌入式系统的理论知识,提升实际开发能力,并能够独立完成各种复杂的嵌入式项目。我们相信,通过本书的学习,您将能够更自信地应对嵌入式技术领域不断涌现的挑战与机遇。

用户评价

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我是一名在校大学生,专业方向是计算机科学,一直想找一本能够系统性梳理物联网知识的书籍,而且希望它不仅仅是理论的堆砌。《一本书读懂物联网(第2版)》绝对是我近期最满意的一次购书体验。书中的内容非常全面,涵盖了从物联网的定义、发展历程,到核心技术(如传感器、通信技术、嵌入式系统、云计算、大数据),再到典型的应用场景(如智能家居、智慧交通、工业自动化),甚至还涉及了物联网的商业模式和发展趋势。我最看重的是它在技术深度和广度上的平衡。它既讲解了核心技术的工作原理,又不会过于学院派,让人望而却步。而且,书中引用了很多最新的技术和案例,比如LoRa、NB-IoT等窄带物联网通信技术,以及边缘计算在物联网中的作用,这对于我们学习和研究都非常有帮助。它不像一些网络上的零散信息,这本书的结构非常清晰,逻辑性很强,能够帮助我构建起一个完整的物联网知识体系。我已经开始尝试将书中的一些概念应用到我的课程项目和个人开发中,感觉收获非常大。

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坦白说,我一开始是被《玩转“电商营销+互联网金融”系列》这个名字吸引过来的,以为又是市面上那些讲空泛概念的营销书。但当我翻开《一本书读懂物联网(第2版)》之后,我发现我的想法完全错了。这本书给我带来的不仅仅是知识,更是一种全新的视角。它让我看到,那些我们日常生活中司空见惯的“智能”设备,背后其实是一个庞大而精密的物联网体系在支撑。书中对物联网各个环节的讲解,比如数据采集、通信协议、云平台、应用层,都非常有条理,而且深入浅出。我尤其喜欢它对于不同行业在物联网应用上的分析,比如农业物联网如何提高产量,医疗物联网如何改善病人护理,这些都让我看到了物联网的实际价值和巨大的商业潜力。我原本只对电商营销和互联网金融感兴趣,但读了这本书之后,我开始对物联网在这些领域的交叉应用产生了浓厚的兴趣。比如,物联网如何帮助电商更精准地理解消费者行为,如何通过数据驱动金融服务创新,这些都是我之前从未深入思考过的问题。这本书真的拓宽了我的视野,让我看到了技术与商业结合的更多可能性。

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说实话,我是一名对新技术总是慢半拍的“老”技术人员,平时工作接触的都是一些相对传统的IT领域。当我拿到《一本书读懂物联网(第2版)》的时候,心里其实是有点打鼓的,担心里面的内容会太超前,或者太难理解。但出乎我意料的是,这本书的讲解风格非常接地气,用了很多贴近日常生活的例子来解释复杂的概念,比如智能水表、智能电表,还有路边的智能垃圾桶。这种方式让我觉得物联网不再是遥不可及的未来科技,而是已经悄然融入我们生活的方方面面。书中对物联网架构的剖析,从感知层到网络层,再到平台层和应用层,层层递进,讲解得非常到位。而且,它还提到了很多关于物联网安全和数据隐私的问题,这对于我们这些需要考虑实际部署和运维的技术人员来说,是非常重要的信息。读完这本书,我不仅对物联网有了更深的理解,也对如何在我的工作中融入一些物联网的思路有了初步的想法。它帮助我打开了新的思路,不再局限于我熟悉的技术领域。

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这本《一本书读懂物联网(第2版)》我简直是爱不释手!作为一名对技术充满好奇心的普通读者,我一直觉得物联网听起来很高大上,但又有点摸不着头脑。这本书就像一位和蔼可亲的老师,用最通俗易懂的语言,一步步为我揭开了物联网的神秘面纱。从最基础的概念,到各种传感器的原理,再到数据传输和平台搭建,书中都讲得清清楚楚,明明白白。而且,它不像那些枯燥的技术手册,而是穿插了大量的实际应用案例,比如智能家居、智慧城市、工业物联网等等。每次读到这些案例,我都会惊叹于物联网改变生活的巨大力量,也会忍不住想象自己也能参与到这样的变革中。尤其是第二版,在原有的基础上又增加了不少新的内容,比如更前沿的5G、AI在物联网中的应用,还有一些关于安全和隐私的探讨,让我感觉这本书紧跟时代步伐,内容非常前沿和实用。阅读的过程一点也不枯燥,反而像是在探索一个充满无限可能的新世界,让我对未来科技充满了期待。

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我是一名创业者,一直关注着技术发展对商业模式的影响。《一本书读懂物联网(第2版)》这本书,对于我理解和挖掘新的商业机会非常有启发。它不仅仅是介绍技术,更重要的是,它深入分析了物联网如何赋能各个行业,创造新的价值。书中关于智能制造、智慧农业、智能医疗等方面的案例分析,让我看到了物联网在提升效率、降低成本、优化用户体验方面的巨大潜力。我尤其对书中关于物联网平台建设和商业模式创新的讨论很感兴趣。它让我明白,物联网不仅仅是硬件的堆砌,更重要的是围绕数据和服务构建起来的生态系统。这本书的视角非常宏观,又兼具微观的案例支撑,能够帮助我从战略层面思考物联网的应用。读完之后,我甚至萌生了将物联网技术与我的创业项目结合的想法,寻找新的增长点。这本书的及时更新,融入了5G、AI等最新技术,也让我对未来物联网的发展趋势有了更清晰的判断,为我的商业决策提供了宝贵参考。

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书磨损严重

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书籍质量一般般,不做推荐

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书籍质量一般般,不做推荐

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书质量不错,外观保持很好,主要想多了解物联网相关的知识。

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一本好书推荐给大家

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很喜欢这种图片和文字结合的写作方式,让人看了又不会太疲惫,又能学到知识。

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正版,好书!

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书印刷很好,是正品。

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好好好

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