物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論

內(nèi)容概要

　　本書是依托中南大學(xué)國家級特色專業(yè)（物聯(lián)網(wǎng)工程）的建設(shè)，結(jié)合國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的教學(xué)情況編寫的。本書定位于技術(shù)導(dǎo)論，具有比較專業(yè)的內(nèi)容和緊湊的結(jié)構(gòu)，緊密聯(lián)系了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的專業(yè)課程設(shè)置。全書共分為8章，包括物聯(lián)網(wǎng)概述、傳感器及其應(yīng)用、近距離無線通信技術(shù)、射頻識別技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)定位技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)的計算技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)等內(nèi)容，這些內(nèi)容都是物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)。

書籍目錄

"第1章 物聯(lián)網(wǎng)概述
1.1 物聯(lián)網(wǎng)的概念
1.1.1 物聯(lián)網(wǎng)的定義
1.1.2 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展過程
1.1.3 物聯(lián)網(wǎng)的特征
1.1.4 深入理解物聯(lián)網(wǎng)時應(yīng)注意的問題
1.2 物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
1.2.1 感知層
1.2.2 傳輸層
1.2.3 支撐層
1.2.4 應(yīng)用層
1.3 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用
1.3.1 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用模式
1.3.2 物聯(lián)網(wǎng)的典型應(yīng)用
1.4 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)
1.4.1 感知技術(shù)
1.4.2 傳輸技術(shù)
1.4.3 支撐技術(shù)
1.4.4 應(yīng)用技術(shù)
1.5 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景
思考與練習(xí)
參考文獻(xiàn)
第2章 傳感器及其應(yīng)用
2.1 傳感器概述
2.2 傳感器分類
2.2.1 按傳感器的工作原理分類
2.2.2 按傳感器用途分類
2.2.3 按傳感器輸出信號分類
2.3 傳感器的應(yīng)用
2.3.1 一線總線接口傳感器應(yīng)用
2.3.2 I2C接口[22,23]傳感溫濕度傳感器SHT10
2.3.3 SPI總線接口傳感器溫度傳感器TC77[24]
2.3.4 RS系列接口傳感器應(yīng)用
2.3.5 RJ-45接口傳感器應(yīng)用
2.3.6 紅外熱釋電傳感器原理與應(yīng)用
2.3.7 氣體傳感器的原理與應(yīng)用
2.3.8 可見光光照度傳感器原理與應(yīng)用
2.3.9 紅外對射傳感器原理與應(yīng)用
2.4 傳感器的發(fā)展趨勢
2.4.1 改善傳感器性能的技術(shù)途徑
2.4.2 傳感器的發(fā)展方向
2.5 本章小結(jié)
思考與練習(xí)
參考文獻(xiàn)
第3章 近距離無線通信技術(shù)
3.1 無線通信系統(tǒng)概述
3.2 無線與移動通信的概念
3.2.1 無線與移動通信的發(fā)展歷程
3.2.2 寬帶無線接入技術(shù)
3.3 射頻通信
3.3.1 射頻的概念
3.3.2 頻譜的劃分
3.3.3 RFID使用的頻段
3.4 微波通信
3.5 近距離無線通信技術(shù)概覽
3.5.1 藍(lán)牙
3.5.2 Wibree
3.5.3 Wi-Fi
3.5.4 WiGig (60 GHz)
3.5.5 IrDA
3.5.6 ZigBee
3.5.7 NFC
3.5.8 UWB
3.5.9 Z-Wave
3.5.10 小結(jié)
3.6 近場通信（NFC）
3.6.1 NFC發(fā)展概述
3.6.2 NFC的工作原理
3.6.3 NFC技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
3.6.4 NFC技術(shù)的特點
3.6.5 NFC技術(shù)的應(yīng)用
3.7 本章小結(jié)
思考與練習(xí)
參考文獻(xiàn)
第4章 射頻識別技術(shù)
4.1 自動識別技術(shù)概述
4.1.1 自動識別技術(shù)的基本概念
4.1.2 自動識別技術(shù)的種類與特征比較
4.1.3 常見的自動識別技術(shù)及特征比較
4.2 RFID的基本原理
4.2.1 RFID的工作原理
4.2.2 RFID技術(shù)的特點
4.2.3 RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
4.3 RFID技術(shù)的應(yīng)用
4.3.1 RFID技術(shù)應(yīng)用背景
4.3.2 RFID技術(shù)的重要參數(shù)
4.3.3 RFID技術(shù)的典型應(yīng)用
4.3.4 RFID技術(shù)的應(yīng)用前景
4.4 RFID技術(shù)的研究方向
4.5 本章小結(jié)
思考與練習(xí)
參考文獻(xiàn)
第5章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)
5.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述
5.1.1 WSN對物聯(lián)網(wǎng)的支撐作用
5.1.2 WSN的概念
5.1.3 WSN的發(fā)展歷史
5.1.4 WSN的特點和優(yōu)點
5.1.5 WSN的發(fā)展趨勢
5.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
5.2.1 節(jié)點結(jié)構(gòu)
5.2.2 軟件結(jié)構(gòu)
5.2.3 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
5.2.4 協(xié)議結(jié)構(gòu)
5.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用
5.3.1 軍事領(lǐng)域
5.3.2 環(huán)境觀測和預(yù)報領(lǐng)域
5.3.3 空間、海洋探索
5.3.4 工業(yè)領(lǐng)域
5.3.5 農(nóng)業(yè)領(lǐng)域
5.3.6 醫(yī)療健康與監(jiān)護領(lǐng)域
5.3.7 建筑領(lǐng)域
5.3.8 其他領(lǐng)域
5.4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究方向
5.5 本章小結(jié)
思考與練習(xí)
參考文獻(xiàn)
第6章 物聯(lián)網(wǎng)定位技術(shù)
6.1 定位的概念與發(fā)展歷史
6.1.1 定位的概念
6.1.2 定位技術(shù)發(fā)展簡史
6.2 定位技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用
6.2.1 定位技術(shù)在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用
6.2.2 定位技術(shù)在災(zāi)難救援中的應(yīng)用
6.2.3 定位技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用
6.2.4 定位技術(shù)在智能物流中的應(yīng)用
6.2.5 基于位置的服務(wù)
6.3 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)
6.3.1 主要的幾種衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)
6.3.2 GPS全球定位系統(tǒng)簡介
6.3.3 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)簡介
6.3.4 北斗定位系統(tǒng)與GPS定位系統(tǒng)的比較
6.4 蜂窩系統(tǒng)定位技術(shù)
6.4.1 蜂窩系統(tǒng)定位技術(shù)簡介
6.4.2 蜂窩系統(tǒng)常用定位技術(shù)
6.5 RFID定位技術(shù)
6.5.1 基于RFID標(biāo)簽的定位技術(shù)
6.5.2 基于RFID讀寫器的定位技術(shù)
6.6 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)
6.6.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)的研究內(nèi)容
6.6.2 典型無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法
6.7 定位技術(shù)的發(fā)展前景
6.8 本章小結(jié)
思考與練習(xí)
參考文獻(xiàn)
第7章 物聯(lián)網(wǎng)的計算技術(shù)
7.1 云計算
7.1.1 什么是云計算
7.1.2 云計算的服務(wù)模型
7.1.3 開放的云計算基礎(chǔ)設(shè)施
7.1.4 融合云計算的物聯(lián)網(wǎng)
7.2 嵌入式系統(tǒng)
7.2.1 嵌入式系統(tǒng)的基本概念
7.2.2 嵌入式系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
7.2.3 嵌入式操作系統(tǒng)
7.2.4 嵌入式處理器
7.2.5 嵌入式系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)
7.3 移動計算與物聯(lián)網(wǎng)
7.3.1 移動計算的發(fā)展
7.3.2 移動計算在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用
7.4 Web技術(shù)
7.4.1 Web技術(shù)的基礎(chǔ)知識
7.4.2 Web基本技術(shù)
7.5 物聯(lián)網(wǎng)中間件
7.5.1 物聯(lián)網(wǎng)中間件的概念
7.5.2 物聯(lián)網(wǎng)中間件的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
7.5.3 物聯(lián)網(wǎng)中間件的技術(shù)平臺
7.6 本章小結(jié)
思考與練習(xí)
參考文獻(xiàn)
第8章 物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)
8.1 物聯(lián)網(wǎng)面臨的安全問題
8.1.1 從信息處理過程看物聯(lián)網(wǎng)安全
8.1.2 從安全性需求看物聯(lián)網(wǎng)安全
8.2 RFID系統(tǒng)的安全問題
8.2.1 RFID的安全和隱私問題
8.2.2 RFID安全解決方案
8.3 WSN安全技術(shù)研究
8.3.1 WSN中的密鑰管理
8.3.2 WSN中的安全路由協(xié)議
8.4 本章小結(jié)
思考與練習(xí)
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   2）平均技術(shù) 在傳感器中普遍采用平均技術(shù)可產(chǎn)生平均效應(yīng)，其原理是利用若干個傳感單元同時感受被測量，其輸出則是這些單元輸出的平均值，若將每個單元可能帶來的誤差均看成隨機誤差且服從正態(tài)分布，根據(jù)誤差理論，總的誤差將減小。 可見，在傳感器中利用平均技術(shù)不僅可以使傳感器誤差減小，而且可增大信號量，即增大傳感器靈敏度。 光柵、磁柵、容柵、感應(yīng)同步器等傳感器，由于其本身的工作原理決定有多個傳感單元參與工作，可取得明顯的誤差平均效應(yīng)的效果。這也是這一類傳感器固有的優(yōu)點。另外，誤差平均效應(yīng)對某些工藝性缺陷造成的誤差同樣起到彌補作用。在懂得這種道理之后，設(shè)計時在結(jié)構(gòu)允許的情況下，適當(dāng)增多傳感單元數(shù)，可收到很好的效果。例如圓光柵傳感器，若讓全部柵線都同時參與工作，設(shè)計成“全接收”形式，誤差平均效應(yīng)就可較充分地發(fā)揮出來。 3）補償與修正技術(shù) 補償與修正技術(shù)在傳感器中得到了廣泛的應(yīng)用。這種技術(shù)的運用大致是針對下列兩種情況：一種是針對傳感器本身特性的，另一種是針對傳感器的工作條件或外界環(huán)境的。 對于傳感器特性，可以找出誤差的變化規(guī)律，或者測出其大小和方向，采用適當(dāng)?shù)姆椒右匝a償或修正。 針對傳感器工作條件或外界環(huán)境進(jìn)行誤差補償，也是提高傳感器精度的有力技術(shù)措施。不少傳感器對溫度敏感，由于溫度變化引起的誤差十分可觀。為了解決這個問題，必要時可以控制溫度，搞恒溫裝置，但往往費用太高，或使用現(xiàn)場條件不允許。而在傳感器內(nèi)引入溫度誤差補償又常常是可行的。這時應(yīng)找出溫度對測量值影響的規(guī)律，然后引入溫度補償措施。 在激光式傳感器中，常常把激光波長作為標(biāo)準(zhǔn)尺度，而波長受溫度、氣壓、濕度的影響，在精度要求較高的情況下，就需要根據(jù)這些外界環(huán)境情況進(jìn)行誤差修正才能滿足要求。補償與修正可以利用電子線路（硬件）來解決，也可以采用微型計算機通過軟件來實現(xiàn)。 4）屏蔽、隔離與干擾抑制 傳感器大都要在現(xiàn)場工作，現(xiàn)場的條件往往是難以充分預(yù)料的，有時是極其惡劣的，各種外界因素會影響傳感器的精度與各有關(guān)性能。為了減小量誤差，保證其原有性能，就應(yīng)設(shè)法削弱或消除外界因素對傳感器的影響。其方法歸納起來有二：一是減小傳感器對影響因素的靈敏度；二是降低外界因素對傳感器實際作用的烈度。 對于電磁干擾，可以采用屏蔽、隔離措施，也可用濾波等方法抑制。對于如溫度、濕度、機械振動、氣壓、聲壓、輻射、甚至氣流等，可采用相應(yīng)的隔離措施，如隔熱、密封、隔振等，或者在變換成為電量后對干擾信號進(jìn)行分離或抑制，以減小其影響。

編輯推薦

《國家級特色專業(yè)(物聯(lián)網(wǎng)工程)規(guī)劃教材:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論》可作為普通高等學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的教材，也可供從事物聯(lián)網(wǎng)及其相關(guān)專業(yè)的人士閱讀。

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