本教材是一本物联网技术的导入性教材,按照“物体信息感知、感知信息传输、感知信息处理服务及应用”展开。主要内容有物联网的概要知识、物联网感知与识别技术、物联网的通信与网络技术、物联网的服务与管理技术、物联网的主要应用领域、简单的RFID和传感网的应用工程案例以及物联网发展遇到的问题和发展前景等。
本教材是校企合作联合编写教材,包含实际的工程案例,内容丰富。同时在每章最后安排了相应的实验实训内容。本教材配有光盘,主要包括电子教学资料,如教学课件PPT和实训视频等。
本教材可以作为高职物联网应用技术专业的入门教材、信息类专业的基础教材,也可以作为物联网应用技术培训的基础教材,对于想了解物联网技术的普通读者,亦可参考本教材。
这是一本介绍物联网技术的导入性教材,内容涉及多个学科,如通信技术、传感技术、网络技术以及RFID技术、嵌入式软件开发技术等。教材力求全面、新颖,包括一些最新的研究问题和研究进展。为更好地理解教材内容,在章节后安排了学生动手实践的实验实训内容,以帮助学生掌握相关的学习内容。教材从对物联网的整体认识出发,按照“物体信息感知、感知信息传输、感知信息处理服务及应用”的顺序展开。具体章节安排如下:
第1章:介绍物联网的概要知识;
第2章:介绍感知与识别技术,主要涉及射频识别技术、传感器技术、无线传感器网络等;
第3章:介绍物联网通信与组网络技术,如无线个域网技术、无线局域网技术、无线城域网技术、无线广域网技术及物联网的互联网接入技术等;
第4章:介绍物联网的服务与管理技术,如云计算技术、中间件技术、数据融合与挖掘、物联网信息安全与隐私保护等;
第5章:针对物联网的主要应用领域结合一些简单案例做了综合介绍;
第6章:结合简单的RFID和传感网的应用工程案例,对物联网的应用系统开发做了介绍;
第7章:对物联网发展遇到的问题和发展前景做了简单总结。
物联网具有工程和实践性强、需要与行业应用结合渗透、应用领域广泛等特点。建议本教材在使用时以理论课与实践课相结合的方式进行讲授。根据各院校的实际情况,讲授内容可以适当调整。
目录
第1章物联网概述1
1.1物联网的起源与发展1
1.1.1物联网的发展历程1
1.1.2物联网的基本概念4
1.1.3互联网、物联网与泛在网4
1.2物联网的体系架构 7
1.3物联网的关键技术8
1.3.1感知与识别技术8
1.3.2通信与网络技术10
1.3.3信息处理与服务技术11
1.4物联网应用及前景15
1.5本章小结21
思考题22
单元实训物联网演示性实验22
第2章物联网感知与识别技术23
2.1物联网感知与识别技术概述23
2.2射频识别技术 23
2.2.1RFID系统组成24
2.2.2典型RFID分类25
2.2.3RFID工作原理28
2.2.4RFID典型应用29
2.2.5EPC产品电子代码31
2.3传感器技术 32
2.3.1传感器的定义33
2.3.2传感器的分类33
2.3.3常见传感器简介34
2.4无线传感器网络系统36
2.4.1无线传感器网络体系结构36
2.4.2无线传感器网络特性39
2.5其他感知与识别技术40
2.5.1二维码技术40
2.5.2红外感应技术41
2.5.3定位技术41
2.5.4其他技术42
2.6本章小结43
思考题43
单元实训43
实训一射频识别基础实验43
实训二传感器数据采集实验44
目录第3章物联网通信与网络技术45
3.1物联网通信与网络技术概述45
3.1.1无线通信及网络技术45
3.1.2物联网网络技术47
3.2无线个域网络技术48
3.2.1蓝牙技术48
3.2.2ZigBee网络技术51
3.2.3UWB超宽带技术55
3.2.4Zwave技术57
3.2.5其他短距离通信技术59
3.3无线局域网络技术60
3.3.1WiFi技术63
3.3.2Ad hoc网络技术66
3.4无线城域网络技术68
3.4.1IEEE802.16协议69
3.4.2WiMAX网络技术71
3.5无线广域网络技术74
3.5.1GSM技术 74
3.5.2GPRS技术76
3.5.33G网络技术78
3.5.44G LTE技术84
3.6物联网的接入技术87
3.6.1物联网网关技术87
3.6.26 LowPAN技术88
3.7物联网其他网络技术89
3.7.1有线通信网络技术89
3.7.2M2M技术93
3.7.3三网融合及NGN技术95
3.8本章小结99
思考题100
单元实训100
实训一蓝牙基础实验100
实训二ZigBee组网实验101
实训三WiFi基础实验101
第4章物联网服务与管理技术102
4.1物联网服务与管理概述102
4.2物联网云计算技术102
4.2.1云计算的基本概念102
4.2.2物联网与云计算 104
4.3物联网中间件技术106
4.3.1中间件技术106
4.3.2物联网中间件106
4.3.3RFID中间件技术107
4.4物联网智能信息处理技术110
4.4.1数据库与数据存储技术110
4.4.2数据融合与数据挖掘112
4.4.3物联网的其他智能化技术116
4.5物联网信息安全与隐私保护119
4.5.1物联网安全的特点119
4.5.2物联网各层的安全问题121
4.6本章小结128
思考题128
第5章物联网典型应用领域 129
5.1物联网技术应用领域概述129
5.2生态环境保护的应用130
5.2.1应用发展与现状130
5.2.2应用实例133
5.3城市及居住环境的应用135
5.3.1应用发展与现状136
5.3.2应用实例139
5.4智慧农业及工业控制的应用142
5.4.1应用发展与现状143
5.4.2应用实例147
5.5跟踪及物流的应用150
5.5.1应用发展和现状150
5.5.2应用实例153
5.6医疗及护理的应用154
5.6.1应用发展与现状155
5.6.2应用实例158
5.7军事安全的应用159
5.7.1应用发展与现状159
5.7.2应用实例161
5.8其他物联网的应用162
5.8.1车联网162
5.8.2移动物联网166
5.9本章小结168
思考题169
单元实训智能家居演示实验169
第6章物联网应用系统开发171
6.1物联网应用系统开发概述171
6.1.1物联网应用系统设计开发172
6.1.2物联网应用系统集成173
6.2RFID应用系统开发174
6.2.1RFID硬件部分开发176
6.2.2RFID读写程序设计178
6.2.3PC机端程序设计182
6.2.4项目案例——图书馆管理系统183
6.3传感器网络开发198
6.3.1传感器网络开发概述198
6.3.2项目案例——孵化室温度监控系统198
6.4本章小结219
思考题220
单元实训物联网应用简单开发实验220
第7章物联网发展与展望 221
7.1物联网发展面临的问题221
7.2物联网发展前景展望223
7.3本章小结225
思考题225
参考文献226
技术前沿,内容丰富
本教材包含物联网发展的许多前沿技术,内容丰富,涵盖了如RFID、无线传感器网络、无线通信技术(WiFi、蓝牙、ZigBee技术、3G、GPRS、感知与识别技术),以及物联网信息处理技术等。
校企合作,工程案例
本教材是校企合作编写而成的,由理论知识丰富的学校老师和实践经验丰富的企业一线物联网优秀工程师联合打造,案例源自实际物联网工程案例,内容翔实,知识体系完备。
循序渐进,通俗易懂
教材内容简明,图文并茂;讲解通俗易懂;知识点明确,阅读方便。