基于案例的物聯(lián)網(wǎng)導論

內(nèi)容概要

　　本書以物聯(lián)網(wǎng)基本概念、結(jié)構(gòu)體系和關(guān)鍵技術(shù)為主線，結(jié)合具體物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用案例，深入闡述物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)、內(nèi)涵和實踐，力求通過物聯(lián)網(wǎng)在食品可追溯、智慧家居、智慧交通和智慧醫(yī)療這些關(guān)乎民生領(lǐng)域的應(yīng)用案例，找到其應(yīng)用中具有規(guī)律性和特殊性的系統(tǒng)分析和設(shè)計方法，為物聯(lián)網(wǎng)學習和實踐提供借鑒。本書可作為本科、專科物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)、電氣自動化專業(yè)、計算機專業(yè)的教材，可以帶領(lǐng)初學者迅速入門。

書籍目錄

第1章　物聯(lián)網(wǎng)概述
1.1物聯(lián)網(wǎng)的定義與起源
1.1.1物聯(lián)網(wǎng)的定義
1.1.2物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展及挑戰(zhàn)
1.2物聯(lián)網(wǎng)的體系構(gòu)成
1.3物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)體系與服務(wù)體系
1.3.1EPCGIobal“物聯(lián)網(wǎng)”體系架構(gòu)
1.3.2UID技術(shù)體系結(jié)構(gòu)
1.4物聯(lián)網(wǎng)與傳感網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、泛在網(wǎng)的區(qū)別與聯(lián)系
1.5物聯(lián)網(wǎng)的特征
1.6各國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略
1.7未來展望——人類將進入物聯(lián)網(wǎng)時代
思考題
第2章　短距離無線通信技術(shù)
2.1短距離無線通信及無線局域網(wǎng)技術(shù)
2.1.1短距離無線通信技術(shù)概述
2.1.2無線局域網(wǎng)（WLAN）與IEEE802.11標準族
2.2藍牙技術(shù)
2.2.1藍牙技術(shù)的工作原理
2.2.2藍牙網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)
2.2.3藍牙的協(xié)議棧
2.2.4藍牙的特點
2.2.5藍牙技術(shù)的應(yīng)用
2.3Wi Fi技術(shù)
2.3.1Wi Fi技術(shù)的概念
2.3.2Wi Fi網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和原理
2.3.3Wi Fi技術(shù)的應(yīng)用
2.4ZigBee技術(shù)
2.4.1ZigBee技術(shù)概述
2.4.2ZigBee物理層（PHY）
2.4.3ZigBee數(shù)據(jù)鏈路層
2.4.4ZigBee網(wǎng)絡(luò)層
2.4.5ZigBee應(yīng)用層
2.4.6ZigBee技術(shù)的特點
2.5超寬帶（UWB）技術(shù)
2.5.1UWB技術(shù)的概念
2.5.2UWB無線通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)
2.5.3UWB技術(shù)的特點
2.5.4UWB技術(shù)的應(yīng)用
2.6射頻標簽（RFID）讀卡器系統(tǒng)
2.6.1基本概念
2.6.2工作原理
2.6.3RFID國際標準
2.6.4超高頻RFID工作原理
2.6.5有源標簽讀卡器系統(tǒng)
思考題
第3章　智能家居
3.1家用小范圍環(huán)境控制系統(tǒng)
3.1.1整體的系統(tǒng)框圖
3.1.2整個系統(tǒng)的工作流程
3.2智能家居系統(tǒng)應(yīng)用方案舉例
思考題
第4章　智慧醫(yī)療
4.1人員定位與身份確認
4.2醫(yī)療監(jiān)護與生命體征采集
4.3醫(yī)藥和生物制劑管理
4.4醫(yī)療設(shè)備與手術(shù)器械管理
4.5醫(yī)療垃圾處理
思考題
第5章　智慧交通
5.1P?ETC不停車收費系統(tǒng)
5.2智能停車管理系統(tǒng)
5.2.1檢測子系統(tǒng)
5.2.2傳輸子系統(tǒng)
5.2.3控制子系統(tǒng)
5.2.4信息發(fā)布子系統(tǒng)
5.2.5管理子系統(tǒng)
5.2.6地磁感應(yīng)車位檢測器
5.3“一卡通”系統(tǒng)
5.3.1公交智能化系統(tǒng)
5.3.2貨車系統(tǒng)
思考題
第6章　智慧飲食
6.1項目建設(shè)的可行性和必要性
6.2功能描述
6.2.1項目需求
6.2.2總體方案
6.2.3系統(tǒng)軟件方案
6.2.4數(shù)據(jù)格式標準設(shè)計方案
6.2.5監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計
6.2.6系統(tǒng)外設(shè)方案
思考題
參考文獻

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   （1）UWB脈沖信號的產(chǎn)生 產(chǎn)生脈沖寬度為ns級的信號源是UWB技術(shù)的前提條件。單個無載波窄脈沖信號有兩個突出的特點，即激勵信號的波形為具有陡峭前沿的單個短脈沖和激勵信號，從直流（DC）到微波波段，包括很寬的頻譜。 目前產(chǎn)生脈沖源的方法有兩類：一是利用光導開關(guān)導通瞬間的陡峭上升沿獲得脈沖信號的光電方法，這是最有發(fā)展前景的一種方法；二是對半導體PN結(jié)反向加電，使其達到雪崩狀態(tài)，并在導通的瞬間取陡峭的上升沿作為脈沖信號的電子方法。這種方案目前應(yīng)用得最廣泛，但由于采用電脈沖信號作為觸發(fā)，其前沿較寬，觸發(fā)精度受到限制，特別是在要求精確控制脈沖發(fā)生時間的場合，達不到控制的精度。 沖激脈沖通常采用高斯單周期脈沖，寬度在ns級，具有很寬的頻譜。實際通信中使用的是一長串的脈沖，由于時域中的信號有重復周期性，將會造成頻譜離散化，對傳統(tǒng)無線電設(shè)備和信號產(chǎn)生干擾，需要通過適當?shù)男盘栒{(diào)整來降低這種干擾的影響。 （2）信息的調(diào)制 脈沖的幅度、位置和極性變化都可以用于傳遞信息。適用于UWB的主要單脈沖調(diào)制技術(shù)包括脈沖幅度調(diào)制（PAM）、脈沖位置調(diào)制（PPM）、通斷鍵控（OOK）、二相調(diào)制（BPM）和跳時、直擴二進制相移鍵控調(diào)制TH／DS—BPSK等。其中，脈沖位置調(diào)制（PPM）和脈沖幅度調(diào)制（PAM）是超寬帶無線電的兩種主要調(diào)制方式。 PPM又稱時間調(diào)制（TM），是用每個脈沖出現(xiàn)的位置超前或落后于某一標準或特定的時刻來表示某個特定信息的，因此對調(diào)制信號需要在接收端用匹配濾波的技術(shù)來正確接收，即對調(diào)制信息用交叉相關(guān)器在達到零相差的時候進行檢測，否則，達不到正確接收的目的。 PAM是用信息符號控制脈沖幅度的一種調(diào)制方式，它既可以改變脈沖幅度的極性，也可以僅改變脈沖幅度的絕對值大小。通常所講的PAM只改變脈沖幅度的絕對值。 BPM和OOK是PAM的兩種簡化形式。BPM通過改變脈沖的正負極性來調(diào)制二元信息，所有脈沖幅度的絕對值相同。OOK通過脈沖的有無來傳遞信息。 在PAM、BPM和OOK調(diào)制中，發(fā)射脈沖的時間間隔是固定不變的。 在UWB系統(tǒng)中，采用跳時脈沖位置調(diào)制（TMPAM）對長脈沖序列進行調(diào)制時，每一用戶的下一塊信息將在時間上隨機分布，可在頻域內(nèi)得到更為平坦的RF信號功率分布，這使得UWB信號在頻域中類似于背景噪聲。 UWB系統(tǒng)中有一種典型的由偽隨機序列控制的跳時信號。發(fā)射機在由偽隨機序列確定的時間幀上發(fā)送一個單周期脈沖，通常單周期脈沖信號的100倍為隨機出現(xiàn)的脈沖持續(xù)時間，其位置由PN碼來確定。偽隨機序列控制的跳時擴頻與一般的擴頻波形（直接序列擴頻或跳頻擴頻）不同，UWB波形的擴頻帶寬是直接產(chǎn)生的，即單個比特未經(jīng)擴頻序列由PN碼調(diào)制，本質(zhì)上是時域的概念。

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