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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 WiFi90

3.1.2 ZigBee95

3.1.3 蓝牙Bluetooth104

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 IPv6142

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IPv9148

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