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第1章 物联网概述1

1.1 物联网的概念1

1.1.1 物联网的定义1

1.1.2 物联网的特征2

1.1.3 物联网的发展史3

1.2 物联网的意义5

1.2.1 国家驱动力5

1.2.2 人类社会急需5

1.2.3 IT产业的机遇5

1.3 物联网的应用6

1.3.1 物联网的应用领域6

1.3.2 交通运输与物流7

1.3.3 电信服务业7

1.3.4 智能建筑8

1.3.5 生活与医疗保健8

1.3.6 保险与安全9

1.3.7 其他应用10

1.4 物联网的愿景11

思考与练习12

第2章 物联网体系结构14

2.1 物联网的功能14

2.1.1 物联网的功能特征14

2.1.2 物联网的基本功能15

2.2 物联网的体系结构16

2.2.1 物联网的组成16

2.2.2 物联网感知层17

2.2.3 物联网网络层18

2.2.4 物联网应用层18

2.3 物联网的关键技术19

2.4 物联网的产业结构19

2.4.1 物联网行业的产业链结构19

2.4.2 中国物联网产业的基本架构20

思考与练习21

第3章 物联网识别技术23

3.1 感知识别技术23

3.2 自动识别技术24

3.2.1 光学字符识别25

3.2.2 语音识别26

3.2.3 生物计量识别技术26

3.2.4 IC卡技术27

3.2.5 条形码技术29

3.2.6 磁卡34

3.2.7 RFID技术34

3.3 常用的自动识别技术比较41

3.3.1 二维条码与一维条码的比较41

3.3.2 自动识别技术比较41

3.4 RFID标准体系42

3.4.1 ISO/IEC的RFID标准体系42

3.4.2 EPC global的RFID标准体系43

3.4.3 UID的RFID标准体系44

思考与练习45

第4章 感知与无线传感技术48

4.1 物联网传感器概述48

4.1.1 传感器的定义与功能48

4.1.2 传感器的组成与工作原理49

4.1.3 传感器的特性50

4.1.4 传感器的发展趋势52

4.1.5 制约物联网传感器性能提升的因素53

4.2 物联网传感器分类53

4.2.1 按传感器工作原理分类53

4.2.2 传感器其他分类54

4.3 常用传感器介绍55

4.3.1 热电式传感器55

4.3.2 压电传感器57

4.3.3 湿度传感器57

4.3.4 光电式传感器58

4.3.5 霍尔（磁敏）传感器58

4.3.6 光纤传感器59

4.3.7 微机电传感器59

4.3.8 智能传感器59

4.3.9 手机上的传感器60

4.4 无线传感器网络技术61

4.4.1 无线传感器网络的概念61

4.4.2 无线传感器网络的特征62

4.4.3 无线传感器网络的体系结构63

4.4.4 传感器网络协议栈64

4.4.5 无线传感器网络的应用66

思考与练习67

第5章 网络与通信技术69

5.1 网络与通信技术概述69

5.2 无线个域网71

5.2.1 蓝牙技术72

5.2.2 ZigBee技术74

5.2.3 超宽带技术82

5.2.4 红外通信技术84

5.2.5 近距离通信技术85

5.2.6 家庭射频86

5.3 无线局域网87

5.3.1 无线局域网概述87

5.3.2 无线局域网标准88

5.3.3 无线局域网的组成与拓扑结构89

5.3.4 Wi-Fi联盟93

5.3.5 无线网络接入设备93

5.3.6 无线网络架设94

5.4 无线城域网95

5.4.1 无线城域网基本概念95

5.4.2 IEEE 802.16标准96

5.4.3 WiMAX系统构成96

5.5 移动通信网络97

5.5.1 移动通信网基本概念97

5.5.2 移动通信的发展99

5.5.3 移动通信标准101

5.5.4 移动通信系统的组成104

5.6 M2M通信技术106

5.6.1 M2M系统框架106

5.6.2 M2M系统的组成与功能106

5.7 6LoWPAN107

5.7.1 6LoWPAN的技术简介107

5.7.2 6LoWPAN的应用108

5.8 几种无线网络的比较108

5.9 Internet技术109

5.9.1 Internet概念109

5.9.2 Internet的物理结构与工作模式109

5.9.3 Internet通信协议110

5.9.4 域名与域名服务器111

5.9.5 Internet接入技术113

5.9.6 IPv6118

思考与练习118

第6章 数据与管理技术122

6.1 数据库技术122

6.1.1 物联网数据的特点122

6.1.2 支撑物联网的数据库技术123

6.2 物联网海量数据存储与搜索127

6.2.1 常见数据存储方式127

6.2.2 数据搜索129

6.3 数据挖掘131

6.3.1 数据挖掘技术的发展需求131

6.3.2 数据挖掘的定义132

6.3.3 数据挖掘系统的体系结构与任务132

6.3.4 物联网数据挖掘134

6.4 云计算技术136

6.4.1 云计算定义136

6.4.2 云计算的技术发展136

6.4.3 云计算系统的体系结构137

6.4.4 云计算服务层次138

6.4.5 云计算的核心技术139

6.4.6 典型云计算平台141

6.5 物联网中间件技术142

6.5.1 中间件的概念142

6.5.2 中间件的分类142

6.5.3 物联网中间件143

思考与练习147

第7章 共性技术150

7.1 共性技术概述150

7.2 标识和解析技术150

7.2.1 物联网标识概念150

7.2.2 物联网标识体系151

7.2.3 物联网标识解析151

7.2.4 物联网标识管理151

7.3 安全和隐私技术152

7.3.1 物联网安全性概述152

7.3.2 物联网安全的层次152

7.4 物联网的服务平台技术154

7.5 物联网标准155

思考与练习155

第8章 物联网应用设计基础157

8.1 实践是最好的学习157

8.1.1 推荐的学习模式157

8.1.2 能力的培养158

8.2 物联网开发流程159

8.2.1 物联网开发概述159

8.2.2 物联网产品需求分析160

8.2.3 物联网产品规格说明161

8.2.4 物联网产品总体设计161

8.2.5 物联网产品详细设计161

8.2.6 物联网产品调试与验证162

8.3 物联网开发资源163

8.3.1 电子电路基础163

8.3.2 嵌入式系统基础164

8.3.3 嵌入式操作系统165

8.3.4 物联网解决方案示例168

思考与练习168

第9章 物联网开发环境搭建171

9.1 开发环境IAR Systems安装171

9.2 TI ZStack协议栈安装176

9.3 烧写器DEBUGGER驱动安装178

9.4 烧写软件SmartRF Flash Programmer安装178

9.5 物联网开发平台调试助手180

9.6 串口通信软件配置181

9.7 GenericApp项目工程配置182

9.7.1 工程目录简介182

9.7.2 生成设备程序183

9.7.3 修改生成程序为HEX文件184

9.7.4 代码添加185

9.7.5 实验现象及讲解193

思考与练习194

第10章 物联网组网实训195

10.1 ZigBee组网实训195

10.1.1 进入ID修改模式195

10.1.2 动态修改个域网ID195

10.1.3 测试终端模块197

10.1.4 常见问题及解决方法201

10.2 有线网络控制实训201

10.2.1 配置有线网络201

10.2.2 安装软件与软件设置202

10.2.3 终端模块测试203

10.3 Wi-Fi控制实训204

10.3.1 配置无线网络204

10.3.2 安装软件与软件设置204

10.3.3 终端模块测试205

10.4 短信控制实训208

10.4.1 安装软件与软件设置208

10.4.2 终端模块测试209

思考与练习212

第11章 物联网设计实践213

11.1 智能家居概述213

11.1.1 智能家居的概念213

11.1.2 智能家居的发展213

11.2 智能家居主要功能分析214

11.3 智能家居的系统设计215

11.3.1 系统设计目标215

11.3.2 总体设计215

11.3.3 硬件系统设计216

11.3.4 系统软件架构设计217

11.4 智能家居的实现219

11.4.1 系统硬件实现219

11.4.2 控制器软件设计与实现221

附录 物联网综合应用开发实验平台230

参考文献232