物联网技术基础

第1章概论

1.1初识物联网

1.1.1物联网的定义

1.1.2物联网的特点

1.2物联网的基本架构

1.2.1感知层

1.2.2传输层

1.2.3应用层

1.3物联网的主要技术

1.4物联网的应用领域

1.4.1工业控制

1.4.2精细农牧业

1.4.3仓储物流

1.4.4交通运输

1.4.5医疗健康

1.4.6环境监测

1.4.7安全监控

1.4.8网上支付

1.4.9智能家居

1.4.10国防军事

1.5物联网的发展与未来

小结

练习与思考

第2章感知技术

2.1RFID技术

2.1.1射频识别系统

2.1.2条形码

2.1.3磁条卡

2.1.4IC卡

2.2传感器技术

2.2.1温度传感器

2.2.2湿度传感器

2.2.3压力传感器

2.2.4光敏传感器

2.2.5气体传感器

2.2.6霍尔传感器

2.2.7超声波传感器

2.2.8微机电传感器

2.2.9智能传感器

2.3视频监控技术

2.3.1视频监控系统的工作原理

2.3.2摄像头

2.3.3监控中心

2.3.4视频监控中的主要设备与器材介绍

2.4卫星定位和导航技术

2.5激光技术

2.6红外技术

2.7生物识别

2.8语音识别

小结

思考与练习

第3章网络通信技术

3.1短距离无线通信技术

3.1.1WiFi

3.1.2ZigBee

3.1.3蓝牙Bluetooth

3.1.4超宽带技术

3.1.5NFC技术

3.2无线传感器网络技术

3.2.1无线传感器网络的组成

3.2.2无线传感器网络的通信协议

3.2.3无线传感器网络的特点

3.2.4无线传感器网络的关键技术

3.2.5无线传感器网络的应用

3.2.6无线传感器网络面临的挑战

3.3现场总线技术

3.3.1主流的现场总线

3.3.2现场总线的技术特点

3.3.3CAN总线技术介绍

3.3.4DeviceNet总线技术介绍

3.4IPv6

3.4.1IPv6的地址技术

3.4.26LoWPAN技术

3.4.36LoWPAN架构

3.4.46LoWPAN协议栈

3.4.5全IP融合与IPv6以及IPv9

小结

思考与练习

第4章智能技术

4.1人工智能的概念

4.1.1人工智能的基本特点

4.1.2人工智能的研究与应用

4.2云计算技术

4.2.1云计算的诞生

4.2.2云计算的基本概念

4.2.3云计算的特点

4.2.4云计算与相关技术的关系

4.2.5云计算工作原理

4.2.6云计算体系结构

4.2.7云计算服务层次

4.2.8云计算关键技术

4.2.9选择云计算平台

4.3数据融合技术

4.3.1数据融合的基本原理

4.3.2数据融合的层次结构

4.3.3数据融合技术与算法

4.3.4智能数据分析

4.4M2M技术

4.4.1M2M概述

4.4.2M2M对通信系统的优化需求

4.4.3M2M模型及系统架构

4.4.4WMMP通信协议

4.4.5M2M的应用

4.4.6M2M技术的发展趋势

4.5无线单片机技术

4.5.1无线单片机的结构

4.5.2无线单片机模块介绍

4.5.3IAR简介

小结

练习与思考

第5章应用案例

5.1智慧城市

5.1.1什么是智慧城市

5.1.2智慧城市的架构

5.1.3物联网与智慧城市

5.1.4数字城管呼叫中心

5.2农业园林

5.2.1精细农业

5.2.2园林绿化

5.2.3食品溯源

5.3智能电网

5.3.1智能电网基本架构

5.3.2智能用电关键技术

5.3.3分布式发电与微电网技术

5.3.4物联网在智能电网中的应用

5.4智能交通

5.4.1智能交通系统概述

5.4.2智能交通系统的体系框架

5.4.3交通控制系统的结构框架和层次结构

5.4.4应用举例——交通诱导

5.5智能物流

5.5.1概述

5.5.2物流车辆管理系统

5.5.3物流配送管理系统

5.5.4在粮食物流中的应用

5.5.5物联网技术在铁路运输中的应用

5.6智慧校园

5.6.1智慧校园概述

5.6.2智慧校园的架构

5.6.3智慧校园的技术方法

5.6.4智能教育管理体系

5.6.5智能化教学环境

5.7医疗保健

5.7.1基于物联网的智能医院建设

5.7.2远程医疗监护系统

5.8智能家居

5.8.1智能家居概述

5.8.2智能家居的常见系统

5.8.3智能家居的体系结构

5.8.4智能家居的关键技术

小结

练习与思考

第6章物联网实验

6.1RFID系统的基本实验

6.1.1RFID读写器设备介绍

6.1.2低频LF读写实验

6.1.3高频HF读写实验

6.1.4超高频UHF读写实验

6.2无线传感器网络WSN 仿真实验

6.2.1TinyOS介绍

6.2.2NesC语言介绍

6.2.3TinyOS安装

6.2.4基于TinyOS串口控制LED实验

6.2.5基于TinyOS点对点无线通信实验

6.2.6基于TinyOS传感器数据采集应用实验

6.2.7基于TinyOS组网协议实验

6.3ZigBee实验

6.3.1ZigBee技术

6.3.2ZigBee网络的形成

6.3.3ZigBee设备类型

6.3.4简单的星状组网实验

6.3.5ZigBee基础控制与数据采集实验

6.4M2M实验

6.4.1GSM/GPRS技术

6.4.2常用的AT指令

6.4.3实验硬件简介

6.4.4WiFi无线传感数据采集与控制实验

6.4.5GPRS无线传感数据采集与控制实验

小结

参考文献

本书较全面地介绍了物联网的概念、体系结构及其关键技术。全书共6章，第1章介绍了物联网的基本概念，对物联网的特点和国内外发展现状进行了全面介绍；第2章介绍了物联网的感知技术，对RFID技术、传感器技术、视频监控技术和GPS技术等进行了深入介绍；第3章着重介绍了网络通信技术，分别对无线通信技术、局域网技术、城域网技术、超宽带技术、现场总线技术和IP网络技术进行阐述；第4章对智能技术做了充分说明，详细介绍了云计算技术、数据融合技术和M2M技术及无线单片机技术；第5章系统介绍了典型应用案例；第6章的内容是物联网实验训练项目，它有助于加强学生对物联网技术的理解，提高从事物联网工程技术的实践操作水平，掌握物联网应用的方法。本书是一本基础性、实践性很强的教材，具有很高的实用价值，既可作为高等院校物联网专业的专业基础课教材，也可供电子信息类、通信类、计算机类、管理类相关专业的学生学习，还可供从事物联网研究及广大工程技术人员参考。