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叢書名:普通高等教育創(chuàng)新型人才培養(yǎng)規(guī)劃教材
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- 作者:邵欣,劉繼偉,曹鵬飛 著
- 出版時間:2018/5/1
- ISBN:9787512426986
- 出 版 社:北京航空航天大學出版社
- 中圖法分類:TP393.409
- 頁碼:294
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
《物聯(lián)網技術及應用》在闡述物聯(lián)網概念及其分層架構的基礎上,重點介紹了物聯(lián)網的RFID技術、傳感器技術、自動識別技術、ZigBee網絡技術、無線傳感器網絡技術、物聯(lián)網支撐技術等物聯(lián)網關鍵技術,深入探討了物聯(lián)網技術在智能物流、智能家居、智能交通等生產與生活領域中的應用。通過《物聯(lián)網技術及應用》的學習,讀者可以對物聯(lián)網技術有較為系統(tǒng)和全面的了解與認識,為從事物聯(lián)網相關工作奠定一定的基礎。
《物聯(lián)網技術及應用》可作為物聯(lián)網、電氣信息類、自動化類、工程類及相關專業(yè)本科及高職院校物聯(lián)網技術教材或教學參考書;同時,《物聯(lián)網技術及應用》也可以作為有一定相關基礎并希望在物聯(lián)網技術方面有所提高的工程技術及管理人員的參考讀物。
物聯(lián)網作為一個近些年形成并迅速發(fā)展的新概念,是感知、信息、控制、網絡、云計算等多學科相互滲透與融合的發(fā)展結果,是一種將現(xiàn)有的、遍布各處的傳感設備和網絡設施聯(lián)為一體的應用模式。物聯(lián)網作為一個新生事物,被稱為繼計算機、互聯(lián)網之后,信息產業(yè)的一次新浪潮,開發(fā)應用前景十分巨大。
從“智慧地球”的理念到“工業(yè)4.0”“中國制造2025”概念的提出,全球一體化、工業(yè)自動化和信息化進程不斷加深,物聯(lián)網應用已經涉及生產的方方面面,滲透到人們的日常工作和生活當中。物聯(lián)網是通過各種信息傳感設備及系統(tǒng)、條碼與二維碼、全球定位系統(tǒng)(GPS),以各種接入網、互聯(lián)網等傳輸信息載體進行信息交換,按約定的通信協(xié)議將物與物、人與物之間連接起來,從而實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種信息網絡。網絡中的任何一個物體都可以尋址和控制,都能實現(xiàn)通信,這是物聯(lián)網的顯著特征。
物聯(lián)網對新一代信息技術的應用具有非常重要的意義,美國、歐盟等國家和組織都將其作為重點戰(zhàn)略領域之一,我國也已將物聯(lián)網的發(fā)展提升至國家戰(zhàn)略層面。作為帶動中國經濟結構轉型的重要引擎之一,我國已經明確將物聯(lián)網作為戰(zhàn)略性新興產業(yè)來培育發(fā)展,重點支持包括智能工業(yè),智能農業(yè)、智能物流、智能交通、智能電網、智能環(huán)保、智能安防、智能醫(yī)療和智能家居等領域在內的各行業(yè)的發(fā)展。
本書緊緊圍繞物聯(lián)網中“感知、網絡、應用”所涉及的三項技術架構的物聯(lián)網知識體系,比較全面地介紹了物聯(lián)網的概念、實現(xiàn)技術和典型應用。本書兼顧理論和實踐,通過系統(tǒng)、清晰、生動的內容使讀者掌握物聯(lián)網技術的基本知識和技術,全面展示物聯(lián)網涵蓋的關鍵技術和強大功能,幫助讀者建立從原理到應用、從概念到技術且軟硬件兼顧的物聯(lián)網知識體系。物聯(lián)網涉及的新知識和新技術眾多,本書在各種復雜技術中準確把握知識脈絡,突出重點,為讀者深入學習物聯(lián)網技術搭建了一條有效途徑。
本書第1章介紹物聯(lián)網的概念。第2~4章按照物聯(lián)網的數(shù)據(jù)流動和層次劃分,分別介紹感知層、網絡層、應用層等物聯(lián)網的相關知識和技術,重點介紹自動識別、RFID、WSN技術、云計算、數(shù)據(jù)挖掘等技術。第5章介紹物聯(lián)網安全技術。第6章介紹物聯(lián)網在各行業(yè)中的應用。第7章使用物聯(lián)網系統(tǒng)開發(fā)平臺作為實驗工具,在理論學習的基礎上,幫助讀者進一步了解和學習物聯(lián)網開發(fā)的基本知識和技術。
本書由天津中德應用技術大學邵欣博士(副教授)、天津理工大學中環(huán)信息學院劉繼偉(副教授)和天津中德應用技術大學曹鵬飛(高級工程師)共同編著,并受到天津市自然科學基金(基金號17JCYBJC16800)的資助和支持。本書第2章的第2.1~2.10節(jié)(約11萬字)由天津中德應用技術大學邵欣負責編寫,第3章的第3.3~3.9節(jié)(約11萬字)由天津理工大學中環(huán)信息學院劉繼偉負責編寫,第4章的4.1節(jié)、第5章的5.1節(jié)和第6章的6.1節(jié)(約10.5萬字)由天津中德應用技術大學曹鵬飛負責編寫,第6章的6.2~6.7節(jié)(約5.5萬字)由檀盼龍負責編寫,第2章的2.11節(jié)、第3章的3.1~3.2節(jié)和第6章的6.8~6.9節(jié)(約5.5萬字)由張瑩負責編寫,第1章(約4萬字)由韓思奇負責編寫。
本書引用了互聯(lián)網上一些最新資訊內容,在此一并向原作者和刊發(fā)機構致謝,對于由于時間、疏忽等原因不能一一注明引用來源的深表歉意。同時,天津中德應用技術大學的王崇超、李夢月、馬學彬和張靈旺四位同學在本書的資料整理、排版和校稿方面也做了許多工作。此外,由于作者能力有限,加之時間倉促,本書的欠缺之處,懇請讀者批評指正。
第1章 物聯(lián)網的概念和體系結構
1.1 物聯(lián)網概述
1.1.1 物聯(lián)網定義
1.1.2 物聯(lián)網的發(fā)展歷程
1.1.3 物聯(lián)網與RFID、傳感器網絡和泛在網的關系
1.1.4 物聯(lián)網的基本特征
1.1.5 物聯(lián)網的四大技術形態(tài)
1.1.6 設計物聯(lián)網系統(tǒng)的步驟和原則
1.2 物聯(lián)網體系架構
1.2.1 感知層
1.2.2 網絡層
1.2.3 應用層
1.2.4 未來物聯(lián)網架構
1.3 物聯(lián)網關鍵技術
1.4 物聯(lián)網發(fā)展趨勢與挑戰(zhàn)
1.4.1 物聯(lián)網產業(yè)趨勢
1.4.2 物聯(lián)網發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)
1.5 物聯(lián)網技術開發(fā)平臺簡介
1.5.1 產品概述
1.5.2 產品特點
1.5.3 平臺硬件資源
1.5.4 平臺的連線使用
習題
第2章 物聯(lián)網感知技術
2.1 自動識別技術
2.2 生物識別技術
2.3 語音識別技術
2.3.1 語音識別的特點
2.3.2 語音識別技術基本方法
2.3.3 語音識別系統(tǒng)結構
2.4 磁卡及IC卡技術
2.5 圖像識別技術
2.6 條形碼技術
2.6.1 條形碼概述
2.6.2 條形碼的識別原理
2.6.3 條形碼技術的優(yōu)點
2.6.4 條形碼的結構及其掃描
2.6.5 條形碼的編碼規(guī)則和編碼方案
2.6.6 條形碼的制作
2.6.7 二維條碼
2.7 RFID技術概述
2.7.1 RFID技術的特點
2.7.2 RFID系統(tǒng)的組成
2.7.3 RFID技術基礎
2.7.4 RFID系統(tǒng)的工作原理
2.7.5 電子標簽
2.7.6 雙頻標簽和雙頻系統(tǒng)
2.7.7 讀寫器的基本原理
2.8 EPC系統(tǒng)
2.9 傳感器技術
2.9.1 傳感器簡介
2.9.2 傳感器的命名
2.9.3 傳感器的分類與選擇
2.9.4 傳感器的標定與校準
2.9.5 典型傳感器的工作原理
2.9.6 傳感器的應用
2.1 0定位系統(tǒng)
2.1 0.1 航天航空遙感技術
2.1 0.2 全球定位系統(tǒng)
2.1 0.3 地理信息系統(tǒng)
2.1 1傳感器實驗
2.1 1.1 光照傳感器
2.1 1.2 溫濕度傳感器
習題
第3章 物聯(lián)網通信技術
3.1 藍牙技術
3.1.1 藍牙的基本概念
3.1.2 藍牙系統(tǒng)協(xié)議
3.1.3 藍牙的組網
3.1.4 藍牙的特點
3.1.5 藍牙技術的應用
3.2 ZigBee技術
3.2.1 ZigBee概述
3.2.2 ZigBee物理層
3.2.3 ZigBee數(shù)據(jù)鏈路層
3.2.4 ZigBee網絡層
3.2.5 ZigBee應用層
3.3 wi-Fi技術
3.3.1 IEEE802.1 1X
3.3.2 wi-Fi與WLAN的關系
3.3.3 Wi-Fi技術特點
3.3.4 wi-Fi體系結構
3.3.5 Wi-Fi技術的應用
3.4 UWB技術
3.5 LoRa與NB-IoT一技術
3.5.1 LoRa技術
3.5.2 NB-IoT技術
3.5.3 LoRa與NB-IoT技術比較
3.6 以太網技術
3.6.1 計算機網絡七層模型
3.6.2 局域網技術
3.6.3 以太網通信
3.7 移動通信技術
3.7.1 移動通信的分類與特點
3.7.2 移動通信網絡
3.7.3 移動通信與物聯(lián)網
3.7.4 常用移動通信技術
3.8 無線傳感器網絡
3.8.1 無線傳感器網絡概述
3.8.2 無線傳感器網絡的體系結構
3.8.3 無線傳感器網絡主要特點
3.8.4 無線傳感器網絡協(xié)議結構模型
3.8.5 無線傳感器網絡的MAC協(xié)議
3.8.6 無線傳感器網絡的路由協(xié)議
3.8.7 無線傳感器網絡的傳輸協(xié)議
3.8.8 傳感器網絡的支撐技術
3.8.9 能量管理
3.8.1 0WSN網絡的應用
3.9 ZigBee通信實驗
3.9.1 LED燈控制
3.9.2 點對點無線通信
習題
第4章 物聯(lián)網支撐技術
4.1 大數(shù)據(jù)
4.1.1 大數(shù)據(jù)概述
4.1.2 大數(shù)據(jù)關鍵技術
4.1.3 大數(shù)據(jù)發(fā)展前景
4.2 云計算
4.2.1 云計算的概念
4.2.2 云計算關鍵技術
4.3 機器學習
4.3.1 機器學習概念
4.3.2 機器學習系統(tǒng)
4.3.3 機器學習的主要策略
4.3.4 機器學習的應用領域
4.4 人工智能技術
4.4.1 人工智能技術的研究重點
4.4.2 智能決策支持系統(tǒng)
4.5 數(shù)據(jù)挖掘技術
4.5.1 數(shù)據(jù)挖掘的概念
4.5.2 數(shù)據(jù)挖掘的研究內容
4.6 搜索引擎技術
4.6.1 搜索引擎技術概述
4.6.2 搜索引擎的關鍵技術
4.6.3 物聯(lián)網搜索引擎發(fā)展趨勢
4.7 嵌入式系統(tǒng)
4.7.1 嵌入式系統(tǒng)概述
4.7.2 嵌入式系統(tǒng)的組成
4.7.3 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展前景及趨勢
習題
第5章 物聯(lián)網安全技術
5.1 物聯(lián)網信息安全
5.1.1 物聯(lián)網面臨的信息安全問題
5.1.2 物聯(lián)網信息安全關系
5.1.3 物聯(lián)網信息安全的特征
5.2 物聯(lián)網安全的關鍵技術
5.3 物聯(lián)網信息安全體系
5.3.1 物聯(lián)網的安全層次模型及體系結構
5.3.2 物聯(lián)網感知層安全
5.3.3 物聯(lián)網網絡層安全
5.3.4 物聯(lián)網應用層安全
5.4 無線傳感器網絡安全機制
5.4.1 WSN安全問題
5.4.2 傳感器網絡的安全策略
5.5 WLAN面臨的安全風險
5.6 云計算面臨的安全風險
5.7 IPv6面臨的安全風險
5.8 我國信息安全戰(zhàn)略
習題
第6章 物聯(lián)網應用
6.1 智慧地球與智慧城市
6.1.1 智慧地球
6.1.2 智慧城市
6.2 智能電網
6.2.1 電力系統(tǒng)概述
6.2.2 智能電網的技術支撐
6.2.3 智能電網與物聯(lián)網
6.3 智能物流
6.3.1 智能物流概述
6.3.2 智能物流的發(fā)展現(xiàn)狀
6.3.3 智能物流的建設存在的問題及解決措施
6.3.4 智能物流常見應用領域
6.4 智能交通應用
6.4.1 智能交通系統(tǒng)的模型框架
6.4.2 智能交通系統(tǒng)體系結構
6.4.3 物聯(lián)網在智能交通方面的應用
6.5 智慧醫(yī)療應用
6.5.1 智慧醫(yī)療的概念
6.5.2 智慧醫(yī)療系統(tǒng)體系結構
6.5.3 智慧醫(yī)療實施案例及分析
6.6 物聯(lián)網與智能制造
6.6.1 工業(yè)4.0時代
6.6.2 制造業(yè)概述
6.6.3 物聯(lián)網工業(yè)生產應用
6.7 精細農業(yè)
6.7.1 精細農業(yè)概述
6.7.2 物聯(lián)網在農業(yè)中的應用
6.8 智能家居
6.8.1 智能家居系統(tǒng)概述
6.8.2 家庭自動化
6.8.3 家庭網絡
6.9 基于無線傳感網的智能家居實訓
習題