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第1章 物联网概述 1

1.1 物联网的概念 1

1.1.1 物联网的定义 1

1.1.2 物联网的特征 2

1.1.3 物联网的发展史 3

1.2 物联网的意义 5

1.2.1 国家驱动力 5

1.2.2 人类社会急需 5

1.2.3 IT产业的机遇 5

1.3 物联网的应用 6

1.3.1 物联网的应用领域 6

1.3.2 交通运输与物流 7

1.3.3 电信服务业 7

1.3.4 智能建筑 8

1.3.5 生活与医疗保健 8

1.3.6 保险与安全 9

1.3.7 其他应用 10

1.4 物联网的愿景 11

思考与练习 12

第2章 物联网体系结构 14

2.1 物联网的功能 14

2.1.1 物联网的功能特征 14

2.1.2 物联网的基本功能 15

2.2 物联网的体系结构 16

2.2.1 物联网的组成 16

2.2.2 物联网感知层 17

2.2.3 物联网网络层 18

2.2.4 物联网应用层 18

2.3 物联网的关键技术 19

2.4 物联网的产业结构 19

2.4.1 物联网行业的产业链结构 19

2.4.2 中国物联网产业的基本架构 20

思考与练习 21

第3章 物联网识别技术 23

3.1 感知识别技术 23

3.2 自动识别技术 24

3.2.1 光学字符识别 25

3.2.2 语音识别 26

3.2.3 生物计量识别技术 26

3.2.4 IC卡技术 27

3.2.5 条形码技术 29

3.2.6 磁卡 34

3.2.7 RFID技术 34

3.3 常用的自动识别技术比较 41

3.3.1 二维条码与一维条码的比较 41

3.3.2 自动识别技术比较 41

3.4 RFID标准体系 42

3.4.1 ISO/IEC的RFID标准体系 42

3.4.2 EPC global的RFID标准体系 43

3.4.3 UID的RFID标准体系 44

思考与练习 45

第4章 感知与无线传感技术 48

4.1 物联网传感器概述 48

4.1.1 传感器的定义与功能 48

4.1.2 传感器的组成与工作原理 49

4.1.3 传感器的特性 50

4.1.4 传感器的发展趋势 52

4.1.5 制约物联网传感器性能提升的因素 53

4.2 物联网传感器分类 53

4.2.1 按传感器工作原理分类 53

4.2.2 传感器其他分类 54

4.3 常用传感器介绍 55

4.3.1 热电式传感器 55

4.3.2 压电传感器 57

4.3.3 湿度传感器 57

4.3.4 光电式传感器 58

4.3.5 霍尔（磁敏）传感器 58

4.3.6 光纤传感器 59

4.3.7 微机电传感器 59

4.3.8 智能传感器 59

4.3.9 手机上的传感器 60

4.4 无线传感器网络技术 61

4.4.1 无线传感器网络的概念 61

4.4.2 无线传感器网络的特征 62

4.4.3 无线传感器网络的体系结构 63

4.4.4 传感器网络协议栈 64

4.4.5 无线传感器网络的应用 66

思考与练习 67

第5章 网络与通信技术 69

5.1 网络与通信技术概述 69

5.2 无线个域网 71

5.2.1 蓝牙技术 72

5.2.2 ZigBee技术 74

5.2.3 超宽带技术 82

5.2.4 红外通信技术 84

5.2.5 近距离通信技术 85

5.2.6 家庭射频 86

5.3 无线局域网 87

5.3.1 无线局域网概述 87

5.3.2 无线局域网标准 88

5.3.3 无线局域网的组成与拓扑结构 89

5.3.4 Wi-Fi联盟 93

5.3.5 无线网络接入设备 93

5.3.6 无线网络架设 94

5.4 无线城域网 95

5.4.1 无线城域网基本概念 95

5.4.2 IEEE 802.16标准 96

5.4.3 WiMAX系统构成 96

5.5 移动通信网络 97

5.5.1 移动通信网基本概念 97

5.5.2 移动通信的发展 99

5.5.3 移动通信标准 101

5.5.4 移动通信系统的组成 104

5.6 M2M通信技术 106

5.6.1 M2M系统框架 106

5.6.2 M2M系统的组成与功能 106

5.7 6LoWPAN 107

5.7.1 6LoWPAN的技术简介 107

5.7.2 6LoWPAN的应用 108

5.8 几种无线网络的比较 108

5.9 Internet技术 109

5.9.1 Internet概念 109

5.9.2 Internet的物理结构与工作模式 109

5.9.3 Internet通信协议 110

5.9.4 域名与域名服务器 111

5.9.5 Internet接入技术 113

5.9.6 IPv6 118

思考与练习 118

第6章 数据与管理技术 122

6.1 数据库技术 122

6.1.1 物联网数据的特点 122

6.1.2 支撑物联网的数据库技术 123

6.2 物联网海量数据存储与搜索 127

6.2.1 常见数据存储方式 127

6.2.2 数据搜索 129

6.3 数据挖掘 131

6.3.1 数据挖掘技术的发展需求 131

6.3.2 数据挖掘的定义 132

6.3.3 数据挖掘系统的体系结构与任务 132

6.3.4 物联网数据挖掘 134

6.4 云计算技术 136

6.4.1 云计算定义 136

6.4.2 云计算的技术发展 136

6.4.3 云计算系统的体系结构 137

6.4.4 云计算服务层次 138

6.4.5 云计算的核心技术 139

6.4.6 典型云计算平台 141

6.5 物联网中间件技术 142

6.5.1 中间件的概念 142

6.5.2 中间件的分类 142

6.5.3 物联网中间件 143

思考与练习 147

第7章 共性技术 150

7.1 共性技术概述 150

7.2 标识和解析技术 150

7.2.1 物联网标识概念 150

7.2.2 物联网标识体系 151

7.2.3 物联网标识解析 151

7.2.4 物联网标识管理 151

7.3 安全和隐私技术 152

7.3.1 物联网安全性概述 152

7.3.2 物联网安全的层次 152

7.4 物联网的服务平台技术 154

7.5 物联网标准 155

思考与练习 155

第8章 物联网应用设计基础 157

8.1 实践是最好的学习 157

8.1.1 推荐的学习模式 157

8.1.2 能力的培养 158

8.2 物联网开发流程 159

8.2.1 物联网开发概述 159

8.2.2 物联网产品需求分析 160

8.2.3 物联网产品规格说明 161

8.2.4 物联网产品总体设计 161

8.2.5 物联网产品详细设计 161

8.2.6 物联网产品调试与验证 162

8.3 物联网开发资源 163

8.3.1 电子电路基础 163

8.3.2 嵌入式系统基础 164

8.3.3 嵌入式操作系统 165

8.3.4 物联网解决方案示例 168

思考与练习 168

第9章 物联网开发环境搭建 171

9.1 开发环境IAR Systems安装 171

9.2 TI ZStack协议栈安装 176

9.3 烧写器DEBUGGER驱动安装 178

9.4 烧写软件SmartRF Flash Programmer安装 178

9.5 物联网开发平台调试助手 180

9.6 串口通信软件配置 181

9.7 GenericApp项目工程配置 182

9.7.1 工程目录简介 182

9.7.2 生成设备程序 183

9.7.3 修改生成程序为HEX文件 184

9.7.4 代码添加 185

9.7.5 实验现象及讲解 193

思考与练习 194

第10章 物联网组网实训 195

10.1 ZigBee组网实训 195

10.1.1 进入ID修改模式 195

10.1.2 动态修改个域网ID 195

10.1.3 测试终端模块 197

10.1.4 常见问题及解决方法 201

10.2 有线网络控制实训 201

10.2.1 配置有线网络 201

10.2.2 安装软件与软件设置 202

10.2.3 终端模块测试 203

10.3 Wi-Fi控制实训 204

10.3.1 配置无线网络 204

10.3.2 安装软件与软件设置 204

10.3.3 终端模块测试 205

10.4 短信控制实训 208

10.4.1 安装软件与软件设置 208

10.4.2 终端模块测试 209

思考与练习 212

第11章 物联网设计实践 213

11.1 智能家居概述 213

11.1.1 智能家居的概念 213

11.1.2 智能家居的发展 213

11.2 智能家居主要功能分析 214

11.3 智能家居的系统设计 215

11.3.1 系统设计目标 215

11.3.2 总体设计 215

11.3.3 硬件系统设计 216

11.3.4 系统软件架构设计 217

11.4 智能家居的实现 219

11.4.1 系统硬件实现 219

11.4.2 控制器软件设计与实现 221

附录 物联网综合应用开发实验平台 230

参考文献 232