物联网基础教程

上篇 物联网概述 3

第一章 绪论 3

第一节 什么是物联网 3

一、物联网的定义 4

二、物联网的内涵 7

三、物联网的基本属性 10

四、物联网的主要类型 10

第二节 物联网的体系结构 11

一、物联网的自主体系结构 11

二、物联网的EPC体系结构 12

三、物联网体系结构构建原则 15

第三节 物联网系统的基本组成 17

一、物联网硬件平台组成 17

二、物联网软件平台组成 19

第四节 物联网关键技术简述 21

一、节点感知技术 22

二、节点组网及通信网络技术 23

三、数据融合与智能技术 26

四、云计算 27

第五节 物联网应用及发展 28

一、物联网的主要应用领域 29

二、物联网技术发展 31

习题 32

下篇 物联网关键技术 35

第二章 自动识别技术 35

第一节 自动识别技术的概念 35

一、基本概念 35

二、条形码识别技术 35

三、生物识别技术 36

第二节 RFID射频识别技术概述 38

一、射频识别 38

二、RFID技术分类 39

三、RFID技术应用 42

四、RFID技术标准简介 45

第三节 RFID系统的组成 47

一、RFID系统的硬件组件 47

二、RFID系统中的软件组件 49

第四节 RFID系统的工作原理 51

一、电感耦合RFID系统 51

二、反向散射耦合RFID系统 53

第五节 RFID中间件技术 56

一、RFID中间件的组成及功能特点 57

二、RFID中间件体系结构 59

第六节 RFID应用系统开发示例 60

一、RFID系统开发技术简介 61

二、基于RFID技术的ETC系统设计 64

习题 69

第三章 传感器及检测技术 70

第一节 传感器概述 70

一、传感器的概念 70

二、传感器的组成 70

三、传感器的分类 71

四、传感器的应用 71

五、传感器的发展趋势 72

第二节 常见传感器 73

一、霍尔传感器简介 74

二、温度传感器简介 75

三、压力传感器简介 78

四、位移传感器简介 79

五、光电传感器简介 80

六、红外传感器 80

第三节 嵌入式智能传感器 81

一、嵌入式传感器一般结构 82

二、嵌入式智能传感器发展趋势 83

习题 87

第四章 无线传感器网络 88

第一节 无线传感器网络组成 88

一、无线传感器网络概述 88

二、无线传感器节点结构 90

三、无线传感器网络体系结构 92

四、传感器网络特征 93

第二节 无线传感器网络协议 95

一、无线传感器网络协议整体结构 95

二、物理层及数据链路层协议 96

三、网络层协议 99

第三节 无线传感器网络应用 100

一、军事应用 100

二、空间探索 100

三、反恐应用 100

四、防爆应用 101

五、灾难救援 101

六、环境科学 101

七、医疗保健 101

八、智能家居 101

九、工业自动化 102

十、商业应用 102

习题 102

第五章 短距离无线通信技术 103

第一节 短距离无线通信技术概念 103

第二节 ZigBee技术 103

一、概述 103

二、ZigBee协议体系结构 105

三、ZigBee物理层 107

四、ZigBee MAC层 109

五、ZigBee网络层 111

六、ZigBee应用层 112

七、ZigBee在数字化校园中的应用 113

第三节 蓝牙技术 114

一、概述 114

二、蓝牙技术的基本结构 115

三、蓝牙技术的协议栈 119

四、蓝牙技术的特点 123

五、蓝牙技术在数字化校园中的应用 124

第四节 Wi-Fi技术 127

一、Wi-Fi技术概述 127

二、Wi-Fi技术的基本原理 128

三、Wi-Fi技术的特点 128

四、Wlan在数字化校园中的应用 131

第五节 超宽带技术 132

一、什么是超宽带 132

二、超宽带有关的关键技术 135

三、超宽带技术的特点 137

四、超宽带技术的应用 139

习题 140

第六章 无线通信系统 141

第一节 无线通信系统的概念 141

一、无线通信系统 141

二、通信系统模型 142

三、模拟信号和数字信号 142

四、发射机 143

五、接收机 143

六、通信系统中的语音处理 144

第二节 无线通信系统中的关键技术 145

一、调制技术 145

二、工作方式 147

三、多址技术 148

第三节 CDMA移动通信技术 149

一、CDMA移动通信技术的原理 149

二、CDMA移动通信技术的特点 151

三、IS-95 CDMA通信系统原理 152

四、CDMA中的关键技术 155

五、3G CDMA 155

第四节 卫星通信技术 156

一、卫生通信的概念 156

二、通信卫星的分类 157

三、卫星通信系统的组成 158

四、卫星通信的特点 159

五、宽带多媒体卫星通信 160

六、移动和个人卫星通信 161

习题 163

第七章 物联网支撑技术 164

第一节 云计算技术 164

一、云计算技术的基础 165

二、云计算技术的架构 167

三、云计算关键技术 170

四、云计算的主要服务形式 178

第二节 中间件 180

一、中间件的概念 180

二、中间件的作用与特点 182

三、中间件的分类 182

四、物联网中间件的架构 185

五、中间件的发展 186

第三节 物联网安全 187

一、物联网安全基础 187

二、感知层安全问题 189

三、传输层安全问题 191

四、应用层安全问题 191

五、物联网安全的关键技术 192

习题 193

第八章 基于物联网的智慧校园设计 194

第一节 系统开发的必要性 194

第二节 智慧校园管理系统的整体实现 195

第三节 信息的采集 196

一、教室信息采集层 197

二、宿舍防火、防盗信息采集层 199

第四节 校园网数据库设计 200

第五节 网站设计 202

一、网站的整体设计 202

二、网站各个模块设计 203

习题 204

参考文献 205