叢書序
序言
第1章 智能硬件概述1
1.1 智能硬件定義1
1.2 物聯(lián)網(wǎng)的市場空間3
1.3 智能硬件創(chuàng)業(yè)機遇與挑戰(zhàn)并存4
1.4 智能硬件發(fā)展趨勢6
1.4.1 智能硬件產(chǎn)品問題分析7
1.4.2 智能硬件行業(yè)分析9
1.4.3 智能硬件的未來13
1.5 智能硬件創(chuàng)業(yè)策略14
1.5.1 尋找客戶痛點14
1.5.2 智能硬件研發(fā)選擇15
1.6 本章小結(jié)16
1.7 本章習題16
第2章 智能硬件理論基礎17
2.1 人工智能起源17
2.2 人工智能發(fā)展18
2.2.1 人工智能發(fā)展趨勢18
2.2.2 我國人工智能發(fā)展20
2.3 大數(shù)據(jù)智能理論23
2.4 跨媒體感知計算理論24
2.5 混合增強智能理論26
2.6 群體智能理論29
2.7 自主協(xié)同控制與優(yōu)化決策理論33
2.8 高級機器學習理論37
2.8.1 高級機器學習介紹37
2.8.2 機器學習的研究范疇38
2.8.3 機器學習的一些常見算法39
2.8.4 物聯(lián)網(wǎng)、人工智能與機器學習42
2.9 類腦智能計算理論45
2.9.1 類腦計劃48
2.9.2 類腦科學49
2.9.3 類腦計算50
2.9.4 類腦智能51
2.9.5 類腦智能發(fā)展方向53
2.10 量子計算與人工智能55
2.11 人工智能關(guān)鍵共性技術(shù)57
2.11.1 知識計算引擎與知識服務技術(shù)57
2.11.2 跨媒體分析推理技術(shù)59
2.11.3 群體智能關(guān)鍵技術(shù)61
2.11.4 其他人工智能關(guān)鍵技術(shù)62
2.12 人工智能產(chǎn)業(yè)63
2.13 本章小結(jié)65
2.14 本章習題66
第3章 智能硬件之物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設計67
3.1 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)概述67
3.1.1 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的功能需求67
3.1.2 智能物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的發(fā)展72
3.2 物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議75
3.2.1 HTTP協(xié)議75
3.2.2 CoAP協(xié)議76
3.2.3 MQTT協(xié)議（低帶寬）77
3.2.4 DDS協(xié)議77
3.2.5 AMQP協(xié)議78
3.2.6 XMPP協(xié)議78
3.2.7 JMS協(xié)議79
3.3 物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換80
3.3.1 協(xié)議轉(zhuǎn)換方法80
3.3.2 硬件設計案例81
3.3.3 協(xié)議轉(zhuǎn)換案例82
3.4 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設計85
3.4.1 設計方法86
3.4.2 硬件設計87
3.4.3 軟件設計88
3.4.4 層次結(jié)構(gòu)89
3.4.5 交互流程91
3.4.6 系統(tǒng)實現(xiàn)92
3.5 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)應用96
3.5.1 應用方向96
3.5.2 應用實例97
3.6 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)參考設計99
3.6.1 家用網(wǎng)關(guān)參考設計99
3.6.2 能源網(wǎng)關(guān)參考設計101
3.6.3 NXP網(wǎng)關(guān)參考設計102
3.6.4 英特爾網(wǎng)關(guān)參考設計103
3.7 本章小結(jié)106
3.8 本章習題106
第4章 智能硬件之醫(yī)療設備研發(fā)107
4.1 概述107
4.1.1 醫(yī)療儀器研發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈108
4.1.2 醫(yī)療器械智能化趨勢108
4.2 人工智能+醫(yī)療110
4.2.1 人工智能+醫(yī)療發(fā)展簡史111
4.2.2 人工智能+醫(yī)療市場分析111
4.2.3 人工智能+醫(yī)療發(fā)展約束115
4.3 醫(yī)用傳感器117
4.3.1 醫(yī)用傳感器的特征117
4.3.2 醫(yī)用傳感器的用途119
4.3.3 醫(yī)用傳感器的選擇122
4.3.4 醫(yī)用傳感器的研發(fā)125
4.3.5 微型心率傳感器125
4.3.6 PET/CT圖像傳感器127
4.3.7 MRI圖像傳感器130
4.3.8 B超圖像傳感器131
4.3.9 醫(yī)用傳感器發(fā)展趨勢132
4.4 智慧醫(yī)療134
4.4.1 智慧醫(yī)療簡介134
4.4.2 健康管理135
4.4.3 康復工程136
4.4.4 無線監(jiān)護遠程醫(yī)療137
4.5 可穿戴心率監(jiān)護儀142
4.5.1 可穿戴心電血壓監(jiān)護儀142
4.5.2 健康監(jiān)測智能手表142
4.5.3 心率電導傳感器143
4.5.4 心率光敏傳感器144
4.5.5 心率測量干擾消除146
4.5.6 可穿戴設備的功耗約束148
4.6 健康監(jiān)測智能手環(huán)149
4.6.1 智能手環(huán)的制作149
4.6.2 如何實現(xiàn)計步150
4.6.3 硬件電路設計150
4.6.4 MPU6050驅(qū)動設計153
4.6.5 研發(fā)流程155
4.6.6 客戶端軟件模塊設計157
4.6.7 手環(huán)系統(tǒng)設計164
4.7 其他智能醫(yī)療設備166
4.8 智能醫(yī)療設備發(fā)展趨勢168
4.9 本章小結(jié)171
4.10 本章習題171
第5章 智能硬件之機器人研發(fā)172
5.1 概述172
5.1.1 機器人系統(tǒng)組成173
5.1.2 機器人是如何工作的175
5.1.3 家庭自制機器人178
5.1.4 人工智能機器人180
5.1.5 經(jīng)典機器人基礎181
5.2 智能機器人設計183
5.2.1 機器人設計原則183
5.2.2 機器人設計階段184
5.2.3 機器人手腕設計186
5.2.4 機器人設計研究發(fā)展191
5.3 智能機器人技術(shù)192
5.4 智能機器人控制195
5.4.1 機器人控制概述196
5.4.2 工業(yè)機器人控制技術(shù)197
5.4.3 驅(qū)動控制一體化198
5.5 機器人傳感器203
5.5.1 運動傳感器203
5.5.2 機器人聽覺204
5.5.3 機器人觸覺208
5.5.4 機器人視覺211
5.6 工業(yè)機器人設計213
5.6.1 工業(yè)機器人基礎知識213
5.6.2 工業(yè)機器人的控制器214
5.6.3 工業(yè)機器人的伺服系統(tǒng)214
5.6.4 工業(yè)機器人的減速器214
5.7 家用機器人設計218
5.8 建筑機器人設計219
5.8.1 建筑機器人的關(guān)鍵技術(shù)219
5.8.2 建筑機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本策略222
5.9 智能機器人223
5.9.1 智能機器人分類223
5.9.2 智能機器人關(guān)鍵技術(shù)225
5.9.3 智能機器人發(fā)展趨勢227
5.9.4 更具智慧的工業(yè)機器人227
5.10 機器人研究前沿228
5.10.1 機器人設計方法與共性技術(shù)228
5.10.2 機器人認知與行為控制229
5.10.3 機器人人機交互與和諧共存230
5.10.4 機器人及機電一體化系統(tǒng)集成231
5.11 本章小結(jié)231
5.12 本章習題231
第6章 智慧校園232
6.1 概述232
6.2 智慧校園——智能管理234
6.3 智慧校園——公共服務237
6.4 智慧校園——信息安全239
6.5 智慧校園——智能教學242
6.5.1 智慧教學環(huán)境243
6.5.2 智慧教學資源244
6.6 智慧校園——智能實驗245
6.6.1 背景與需求245
6.6.2 設計目標246
6.6.3 智慧實驗室系統(tǒng)拓撲247
6.6.4 智慧實驗室功能設計248
6.6.5 智慧實驗室硬件部分設計方案253
6.6.6 智慧實驗室云服務256
6.6.7 智慧實驗室系統(tǒng)優(yōu)點256
6.7 智慧校園——生態(tài)健康257
6.8 中小學智慧校園解決方案259
6.8.1 概述260
6.8.2 中小學智慧校園解決方案整體設計260
6.8.3 中小學智慧校園系統(tǒng)平臺功能262
6.8.4 移動智慧校園263
6.8.5 智慧校園門戶264
6.8.6 智慧辦公管理265
6.8.7 智慧資源管理267
6.8.8 智慧教學活動268
6.8.9 教師專業(yè)發(fā)展268
6.8.10 學生個性發(fā)展269
6.8.11 智慧家校270
6.8.12 智慧終端270
6.8.13 智慧管控系統(tǒng)271
6.9 本章小結(jié)272
6.10 本章習題272
第7章 智慧工廠273
7.1 概述273
7.1.1 智慧工廠的實現(xiàn)技術(shù)273
7.1.2 智慧工廠的特征275
7.2 智慧工廠結(jié)構(gòu)276
7.2.1 系統(tǒng)套件276
7.2.2 霧計算平臺278
7.2.3 邊緣計算平臺278
7.2.4 工業(yè)網(wǎng)關(guān)概述278
7.3 智慧工廠方案280
7.3.1 智慧工廠管理280
7.3.2 系統(tǒng)解決方案281
7.3.3 智慧工廠產(chǎn)品283
7.4 智慧工廠管理285
7.4.1 管理信息化285
7.4.2 生產(chǎn)管理287
7.4.3 設備管理287
7.4.4 物料管理287
7.5 智慧工廠案例288
7.5.1 智能工廠案例1——福耀玻璃288
7.5.2 智慧工廠案例2——華星光電290
7.5.3 智慧工廠案例3——海爾衛(wèi)璽291
7.6 智慧工廠發(fā)展趨勢293
7.7 本章小結(jié)295
7.8 本章習題296
第8章 智慧農(nóng)業(yè)297
8.1 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的定義297
8.2 發(fā)展農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的意義298
8.2.1 發(fā)展農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的政策機遇298
8.2.2 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)加速傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的改造升級298
8.3 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)299
8.3.1 基礎感知層300
8.3.2 信息傳輸層300
8.3.3 終端應用層300
8.4 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)300
8.4.1 農(nóng)業(yè)信息感知技術(shù)301
8.4.2 農(nóng)業(yè)信息傳輸技術(shù)302
8.4.3 農(nóng)業(yè)信息處理技術(shù)302
8.5 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應用303
8.5.1 智能節(jié)水灌溉方面304
8.5.2 設施農(nóng)業(yè)方面305
8.5.3 大田精細種植方面306
8.5.4 畜禽養(yǎng)殖方面306
8.5.5 水產(chǎn)養(yǎng)殖方面307
8.5.6 農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯方面308
8.5.7 病蟲害防控方面308
8.6 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢及前景展望309
8.7 農(nóng)業(yè)信息感知技術(shù)309
8.7.1 農(nóng)業(yè)信息感知概述310
8.7.2 農(nóng)業(yè)信息感知技術(shù)結(jié)構(gòu)框架310
8.7.3 土壤信息傳感技術(shù)311
8.7.4 農(nóng)業(yè)動植物生理信息傳感技術(shù)313
8.7.5 農(nóng)業(yè)水體信息傳感技術(shù)314
8.7.6 農(nóng)業(yè)氣象信息傳感技術(shù)315
8.7.7 農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)315
8.7.8 農(nóng)業(yè)個體識別技術(shù)316
8.7.9 農(nóng)業(yè)導航技術(shù)318
8.8 農(nóng)業(yè)信息傳輸技術(shù)319
8.8.1 農(nóng)業(yè)信息傳輸概述319
8.8.2 農(nóng)業(yè)信息傳輸技術(shù)結(jié)構(gòu)框架319
8.8.3 農(nóng)業(yè)有線傳輸技術(shù)320
8.8.4 農(nóng)業(yè)無線傳輸技術(shù)320
8.9 農(nóng)業(yè)信息處理技術(shù)321
8.9.1 農(nóng)業(yè)信息處理的關(guān)鍵技術(shù)321
8.9.2 農(nóng)業(yè)信息處理技術(shù)結(jié)構(gòu)框架322
8.9.3 農(nóng)業(yè)預測技術(shù)323
8.9.4 農(nóng)業(yè)預警技術(shù)324
8.9.5 農(nóng)業(yè)智能控制技術(shù)324
8.9.6 農(nóng)業(yè)智能決策技術(shù)325
8.9.7 農(nóng)業(yè)診斷推理技術(shù)326
8.9.8 農(nóng)業(yè)視覺信息處理技術(shù)326
8.10 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應用案例327
8.10.1 大田種植物聯(lián)網(wǎng)應用案例327
8.10.2 設施園藝物聯(lián)網(wǎng)應用案例328
8.10.3 農(nóng)產(chǎn)品溯源物聯(lián)網(wǎng)應用案例329
8.10.4 桑蠶養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)應用案例330
8.10.5 防病蟲害物聯(lián)網(wǎng)應用案例330
8.11 本章小結(jié)331
8.12 本章習題331
第9章 智慧城市建設332
9.1 概述332
9.1.1 智慧城市治理理念334
9.1.2 智慧城市建設重點335
9.2 智慧城市設計336
9.2.1 智慧城市技術(shù)架構(gòu)337
9.2.2 智慧城市設計原則338
9.2.3 智慧城市架構(gòu)設計339
9.2.4 智慧城市設計流程341
9.2.5 智慧城市大腦模型342
9.3 城市指揮中心344
9.4 城市物聯(lián)網(wǎng)348
9.4.1 智慧城市中的物聯(lián)網(wǎng)建設351
9.4.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系355
9.4.3 產(chǎn)業(yè)鏈條與應用案例355
9.5 城市公共事業(yè)356
9.5.1 智慧城市公共事業(yè)356
9.5.2 智慧城市四表聯(lián)抄358
9.5.3 智慧照明管理系統(tǒng)360
9.5.4 智慧照明云霧體系362
9.6 城市生態(tài)宜居364
9.6.1 城市生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀364
9.6.2 生態(tài)治理與國家法規(guī)365
9.6.3 生態(tài)環(huán)保云上督察366
9.6.4 大氣污染防治現(xiàn)狀367
9.6.5 城市環(huán)境檢測指標368
9.6.6 生態(tài)環(huán)境治理方案369
9.7 城市智慧社區(qū)374
9.8 本章小結(jié)377
9.9 本章習題377