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第1章 概论 1

1.1 初识物联网 1

1.1.1 物联网的定义 3

1.1.2 物联网的特点 4

1.2 物联网的基本架构 7

1.2.1 感知层 8

1.2.2 传输层 9

1.2.3 应用层 9

1.3 物联网的主要技术 10

1.4 物联网的应用领域 13

1.4.1 工业控制 14

1.4.2 精细农牧业 14

1.4.3 仓储物流 15

1.4.4 交通运输 16

1.4.5 医疗健康 17

1.4.6 环境监测 18

1.4.7 安全监控 18

1.4.8 网上支付 19

1.4.9 智能家居 19

1.4.10 国防军事 20

1.5 物联网的发展与未来 20

小结 22

练习与思考 23

第2章 感知技术 24

2.1 RFID技术 25

2.1.1 射频识别系统 26

2.1.2 条形码 32

2.1.3 磁条卡 34

2.1.4 IC卡 35

2.2 传感器技术 36

2.2.1 温度传感器 37

2.2.2 湿度传感器 44

2.2.3 压力传感器 46

2.2.4 光敏传感器 48

2.2.5 气体传感器 50

2.2.6 霍尔传感器 54

2.2.7 超声波传感器 56

2.2.8 微机电传感器 60

2.2.9 智能传感器 63

2.3 视频监控技术 68

2.3.1 视频监控系统的工作原理 68

2.3.2 摄像头 69

2.3.3 监控中心 69

2.3.4 视频监控中的主要设备与器材介绍 71

2.4 卫星定位和导航技术 73

2.5 激光技术 76

2.6 红外技术 78

2.7 生物识别 80

2.8 语音识别 82

小结 86

思考与练习 86

第3章 网络通信技术 88

3.1 短距离无线通信技术 90

3.1.1 WiFi 90

3.1.2 ZigBee 95

3.1.3 蓝牙Bluetooth 104

3.1.4 超宽带技术 111

3.1.5 NFC技术 118

3.2 无线传感器网络技术 125

3.2.1 无线传感器网络的组成 126

3.2.2 无线传感器网络的通信协议 127

3.2.3 无线传感器网络的特点 128

3.2.4 无线传感器网络的关键技术 129

3.2.5 无线传感器网络的应用 130

3.2.6 无线传感器网络面临的挑战 131

3.3 现场总线技术 131

3.3.1 主流的现场总线 132

3.3.2 现场总线的技术特点 134

3.3.3 CAN总线技术介绍 135

3.3.4 DeviceNet总线技术介绍 138

3.4 IPv6 142

3.4.1 IPv6的地址技术 142

3.4.2 6LoWPAN技术 145

3.4.3 6LoWPAN架构 146

3.4.4 6LoWPAN协议栈 147

3.4.5 全IP融合与IPv6以及IPv9 148

小结 150

思考与练习 151

第4章 智能技术 152

4.1 人工智能的概念 152

4.1.1 人工智能的基本特点 153

4.1.2 人工智能的研究与应用 153

4.2 云计算技术 154

4.2.1 云计算的诞生 155

4.2.2 云计算的基本概念 156

4.2.3 云计算的特点 158

4.2.4 云计算与相关技术的关系 159

4.2.5 云计算工作原理 160

4.2.6 云计算体系结构 161

4.2.7 云计算服务层次 162

4.2.8 云计算关键技术 164

4.2.9 选择云计算平台 165

4.3 数据融合技术 167

4.3.1 数据融合的基本原理 169

4.3.2 数据融合的层次结构 169

4.3.3 数据融合技术与算法 171

4.3.4 智能数据分析 173

4.4 M2M技术 175

4.4.1 M2M概述 176

4.4.2 M2M对通信系统的优化需求 177

4.4.3 M2M模型及系统架构 179

4.4.4 WMMP通信协议 182

4.4.5 M2M的应用 184

4.4.6 M2M技术的发展趋势 192

4.5 无线单片机技术 193

4.5.1 无线单片机的结构 195

4.5.2 无线单片机模块介绍 197

4.5.3 IAR简介 201

小结 201

练习与思考 202

第5章 应用案例 203

5.1 智慧城市 203

5.1.1 什么是智慧城市 205

5.1.2 智慧城市的架构 207

5.1.3 物联网与智慧城市 212

5.1.4 数字城管呼叫中心 213

5.2 农业园林 217

5.2.1 精细农业 217

5.2.2 园林绿化 222

5.2.3 食品溯源 224

5.3 智能电网 226

5.3.1 智能电网基本架构 227

5.3.2 智能用电关键技术 229

5.3.3 分布式发电与微电网技术 231

5.3.4 物联网在智能电网中的应用 232

5.4 智能交通 234

5.4.1 智能交通系统概述 234

5.4.2 智能交通系统的体系框架 235

5.4.3 交通控制系统的结构框架和层次结构 237

5.4.4 应用举例——交通诱导 238

5.5 智能物流 241

5.5.1 概述 241

5.5.2 物流车辆管理系统 242

5.5.3 物流配送管理系统 243

5.5.4 在粮食物流中的应用 246

5.5.5 物联网技术在铁路运输中的应用 248

5.6 智慧校园 250

5.6.1 智慧校园概述 250

5.6.2 智慧校园的架构 251

5.6.3 智慧校园的技术方法 252

5.6.4 智能教育管理体系 254

5.6.5 智能化教学环境 255

5.7 医疗保健 257

5.7.1 基于物联网的智能医院建设 258

5.7.2 远程医疗监护系统 261

5.8 智能家居 265

5.8.1 智能家居概述 266

5.8.2 智能家居的常见系统 266

5.8.3 智能家居的体系结构 268

5.8.4 智能家居的关键技术 271

小结 274

练习与思考 275

第6章 物联网实验 276

6.1 RFID系统的基本实验 276

6.1.1 RFID读写器设备介绍 277

6.1.2 低频LF读写实验 280

6.1.3 高频HF读写实验 283

6.1.4 超高频UHF读写实验 287

6.2 无线传感器网络WSN仿真实验 288

6.2.1 TinyOS介绍 289

6.2.2 NesC语言介绍 289

6.2.3 TinyOS安装 290

6.2.4 基于TinyOS串口控制LED实验 294

6.2.5 基于TinyOS点对点无线通信实验 297

6.2.6 基于TinyOS传感器数据采集应用实验 299

6.2.7 基于TinyOS组网协议实验 300

6.3 ZigBee实验 302

6.3.1 ZigBee技术 302

6.3.2 ZigBee网络的形成 303

6.3.3 ZigBee设备类型 303

6.3.4 简单的星状组网实验 304

6.3.5 ZigBee基础控制与数据采集实验 305

6.4 M2M实验 315

6.4.1 GSM/GPRS技术 315

6.4.2 常用的AT指令 317

6.4.3 实验硬件简介 317

6.4.4 WiFi无线传感数据采集与控制实验 318

6.4.5 GPRS无线传感数据采集与控制实验 325

小结 332

参考文献 333