物聯(lián)網(wǎng)無線傳輸技術(shù)與應(yīng)用

內(nèi)容概要

《物聯(lián)網(wǎng)無線傳輸技術(shù)與應(yīng)用》系統(tǒng)介紹了物聯(lián)網(wǎng)中無線傳輸技術(shù)的基本內(nèi)容和特點、無線傳輸技術(shù)的發(fā)展趨勢和主要應(yīng)用案例。首先介紹了廣域無線通信和短距離無線通信，然后針對無線傳輸技術(shù)頻譜限制問題，介紹了頻譜共享和效率提升技術(shù)，最后詳細介紹了定位應(yīng)用、智能交通、智慧校園等物聯(lián)網(wǎng)傳輸技術(shù)典型的應(yīng)用案例。
《物聯(lián)網(wǎng)無線傳輸技術(shù)與應(yīng)用》可作為高等院校通信工程、電子信息工程等專業(yè)的教學(xué)參考書，也可作為其他相近專業(yè)高年級本科生和碩士研究生的學(xué)習(xí)參考書，同時還可供有關(guān)研究人員和工程技術(shù)人員參考。本書由王朝煒等編著。

書籍目錄

第1章 概述
 1.1 物聯(lián)網(wǎng)
 1.2 物聯(lián)網(wǎng)無線傳輸技術(shù)
 1.3 物聯(lián)網(wǎng)無線傳輸技術(shù)的發(fā)展趨勢
 1.4 本書的內(nèi)容安排
第2章 廣域無線通信
 2.1 LTE與WiMax技術(shù)
 2.1.1 LTE技術(shù)
 2.1.2 WiMaX技術(shù)
 2.1.3 LTE與WiMax對比
 2.2 數(shù)字專用無線通信系統(tǒng)
 2.2.1 技術(shù)概述
 2.2.2 數(shù)字專用無線通信系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀
 2.2.3 DMR協(xié)議簡介
 2.3 衛(wèi)星通信系統(tǒng)
 2.3.1 衛(wèi)星通信概述
 2.3.2 衛(wèi)星通信系統(tǒng)的特點
 2.3.3 衛(wèi)星通信基本參數(shù)介紹
 參考文獻
第3章 短距離無線通信技術(shù)
 3.1 UWB技術(shù)通信標(biāo)準(zhǔn)
 3.1.1 UWB技術(shù)簡介
 3.1.2 物理層規(guī)范
 3.1.3 MAC層規(guī)范
 3.1.4 UWB的應(yīng)用
 3.2 RFID技術(shù)通信標(biāo)準(zhǔn)
 3.2.1 RFID技術(shù)簡介
 3.2.2 RFID物理層規(guī)范
 3.2.3 RFIDMAC層規(guī)范
 3.2.4 RFID技術(shù)應(yīng)用
 3.3 NFC技術(shù)通信標(biāo)準(zhǔn)
 3.3.1 NFC技術(shù)簡介
 3.3.2 物理層規(guī)范
 3.3.3 MAC層規(guī)范
 3.3.4 NFC技術(shù)應(yīng)用
 3.4 其他短距離無線通信技術(shù)
 3.4.1 WiFi／WAPI
 3.4.2 ZigBee
 3.4.3 藍牙
 3.5 幾種無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的對比
 參考文獻
第4章 頻譜共享與效率提升
 4.1 概述
 4.2 無線電頻譜管理
 4.2.1 頻譜管理概述
 4.2.2 頻譜管理的目的
 4.2.3 物聯(lián)網(wǎng)中的頻譜需求與規(guī)劃
 4.3 傳統(tǒng)頻譜效率提升技術(shù)
 4.3.1 多址接人技術(shù)
 4.3.2 調(diào)制與編碼技術(shù)
 4.4 認知無線電
 4.4.1 認知無線電的產(chǎn)生
 4.4.2 認知無線電的定義
 4.4.3 認知無線電研究的主要問題
 4.4.4 認知無線電的路由設(shè)計
 4.4.5 認知無線電的安全問題
 4.4.6 認知無線電網(wǎng)絡(luò)的傳輸層協(xié)議
 4.4.7 認知無線電網(wǎng)絡(luò)的跨層設(shè)計
 4.4.8 認知無線電的研究現(xiàn)狀
 參考文獻
第5章 物聯(lián)網(wǎng)無線通信與定位應(yīng)用
 5.1 概述
 5.1.1 影響室內(nèi)定位精度的主要因素
 5.1.2 國內(nèi)外室內(nèi)定位技術(shù)的研究現(xiàn)狀
 5.1.3 室內(nèi)定位技術(shù)所必須滿足的條件
 5.1.4 定位算法
 5.2 室內(nèi)定位技術(shù)簡介
 5.2.1 WiFi定位技術(shù)
 5.2.2 RFID定位技術(shù)
 5.2.3 UWB定位技術(shù)
 5.3 室內(nèi)定位技術(shù)的應(yīng)用
 5.3.1 wiFi定位技術(shù)在礦井通信系統(tǒng)中的應(yīng)用
 5.3.2 RFID定位技術(shù)在老年公寓中的應(yīng)用
 5.3.3 UWB定位技術(shù)在餐廳客戶定位中的應(yīng)用
 參考文獻
第6章 物聯(lián)網(wǎng)無線通信與智能交通
 6.1 概述
 6.1.1 物聯(lián)網(wǎng)與智能交通
 6.1.2 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能交通發(fā)展現(xiàn)狀
 6.1.3 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能交通系統(tǒng)框架
 6.2 廣域電子不停車收費系統(tǒng)
 6.2.1 技術(shù)背景
 6.2.2 系統(tǒng)方案
 6.2.3 系統(tǒng)優(yōu)勢
 6.3 防碰撞系統(tǒng)
 6.3.1 技術(shù)背景
 6.3.2 基于移動通信系統(tǒng)的防碰撞系統(tǒng)
 6.3.3 基于“車聯(lián)網(wǎng)”的車輛防碰撞系統(tǒng)
 6.4 公交調(diào)度系統(tǒng)
 6.4.1 技術(shù)背景
 6.4.2 智能公交信息港設(shè)計方案
 6.4.3 系統(tǒng)特色
 6.5 交通誘導(dǎo)系統(tǒng)
 6.5.1 技術(shù)背景和意義
 6.5.2 系統(tǒng)方案
 6.5.3 系統(tǒng)應(yīng)用前景
 參考文獻
第7章 物聯(lián)網(wǎng)無線通信與智慧校園
 7.1 無處不在的感知校園網(wǎng)絡(luò)
 7.2 基于物聯(lián)網(wǎng)無線通信的感知校園服務(wù)平臺
 7.2.1 平臺概述
 7.2.2 校園自然環(huán)境感知服務(wù)
 7.2.3 校園教學(xué)科研環(huán)境感知服務(wù)
 7.2.4 校園社會生活環(huán)境感知服務(wù)
 7.2.5 感知校園綜合信息管理平臺
 7.3 未來的校園
第8章 網(wǎng)絡(luò)融合與泛在網(wǎng)
 8.1 信息采集及相關(guān)應(yīng)用的融合——物聯(lián)網(wǎng)
 8.1.1 物聯(lián)網(wǎng)概述
 8.1.2 時事“物聯(lián)網(wǎng)”
 8.1.3 綠色物聯(lián)網(wǎng)
 8.2 三大接入網(wǎng)絡(luò)的融合——三網(wǎng)融合
 8.2.1 三網(wǎng)融合概述
 8.2.2 三網(wǎng)融合的現(xiàn)狀
 8.2.3 三網(wǎng)融合與物聯(lián)網(wǎng)
 8.3 網(wǎng)絡(luò)的演進——無處不在的泛在網(wǎng)絡(luò)
 8.3.1 泛在網(wǎng)絡(luò)
 8.3.2 物聯(lián)網(wǎng)與泛在網(wǎng)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   2.頻譜資源的非消耗性 與其他自然資源如煤炭、石油、礦產(chǎn)、森林等一樣，電磁頻譜資源同屬國家所有。但它又有其自身特有的屬性，具有非消耗性。這一點體現(xiàn)在用戶對無線電資源的使用上，其本質(zhì)只是用戶在某一時間或頻段或空間內(nèi)“占用”，當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸完畢之后這一段頻率依然存在，所以不存在再生或非再生的問題，從而我們可以得知，頻譜資源是一種非常特殊的資源。因此，不使用頻譜資源或者對頻譜資源的使用不當(dāng)都是一種浪費。 3.頻譜資源的多維性 由上述頻譜資源的非消耗性可以知道，對于頻譜資源的使用實際上只是一種“占用”，這種“占用”可以分為時間上占用、頻率上占用、空間上占用3個維度。因此電磁頻譜資源具有時間、空間和頻率的三維特性。因此，怎樣根據(jù)電磁頻譜在時域、頻域和空域方面的三維特性研究單維或者多維的頻譜復(fù)用技術(shù)，實現(xiàn)對頻譜資源的合理使用，以提高頻譜的有效利用率，在有限的資源中不斷擴大使用空間，是頻譜資源管理和使用研究的重點。 4.頻譜資源的易受污染性 電磁波在空中傳播易受自然噪聲（如宇宙射線、太陽黑子爆發(fā)）和人為噪聲（如各類無線電設(shè)備輻射電磁波）的干擾。除此之外，高壓輸電線和工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療電子設(shè)備等許多非無線電設(shè)備也能輻射電磁波，都有產(chǎn)生干擾的可能，從而影響正常無線電業(yè)務(wù)的進行。如果對頻率使用管理不當(dāng)，將會嚴重影響設(shè)備正常工作以及傳遞信息的準(zhǔn)確性。如果發(fā)射設(shè)備的性能不符合國家與行業(yè)要求，或者無線電臺（站）布局不合理，也可能會產(chǎn)生同頻干擾、鄰頻干擾、諧波干擾、互調(diào)干擾等，影響其他無線電設(shè)備的正常工作。 5.頻譜資源的共享性 空間電磁信號傳播的范圍不受任何行政區(qū)域限制，既無省界也無國界。因此電磁頻譜資源是一種人類共同擁有的資源，由全人類共享，即不論哪個國家或者哪個地區(qū)，都有權(quán)利使用頻譜資源。但是，由于其資源總量的有限性以及傳播范圍不受當(dāng)前行政區(qū)域和國家邊界的限制，因此電磁頻譜管理與使用規(guī)則的制定必須在全球范圍內(nèi)統(tǒng)一進行。目前在國際上無線電規(guī)則的制定、頻譜資源的分配使用、無線電業(yè)務(wù)的劃分及靜止衛(wèi)星軌道的劃分分配是由ITU負責(zé)的。所以，頻譜資源的共享性決定了我們必須提高電磁頻譜管理與使用方面的技術(shù)水平，努力提升我國在國際無線電頻譜領(lǐng)域中的聲望和地位，保證在ITU中占有重要陣地，爭取我國的合法權(quán)利。 電磁頻譜資源的上述屬性表明，我們必須對電磁頻譜資源進行統(tǒng)一規(guī)劃、科學(xué)管理、合理使用。不論哪個國家、部門、地區(qū)或個人都不得隨意使用無線電頻率，因為隨意使用頻譜資源有可能對其他國家、部門、個人造成危害。同時隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展和人民生活的不斷改善，電磁頻譜資源的使用個體將逐年大幅度增加，如果不進行科學(xué)管理，那么無線電信號就會發(fā)生相互交織、相互干擾的現(xiàn)象，并最終生產(chǎn)任何信息系統(tǒng)都無法正常運行的嚴重后果。先前，由于人們對電磁頻譜資源管理認識的不足，已經(jīng)存在很多違反電磁頻譜管理法規(guī)規(guī)定的各種違章發(fā)射臺（站），并且對正常無線電業(yè)務(wù)造成了有害的干擾，嚴重擾亂了空中電磁波秩序。所以，為了保證空中電磁波信號的有序性，必須保證電磁頻譜資源管理與使用的科學(xué)性。 4.2.3 物聯(lián)網(wǎng)中的頻譜需求與規(guī)劃 1.物聯(lián)網(wǎng)的頻譜需求 雖然物聯(lián)網(wǎng)概念很早就被提出，但是直到2009年才真正受到世界各國政府、企業(yè)和學(xué)術(shù)界重視。IBM首席執(zhí)行官彭明盛率先于2009年1月提出“智慧地球”的構(gòu)想，并指出物聯(lián)網(wǎng)是構(gòu)成“智慧地球”不可或缺的一部分；同時美國總統(tǒng)奧巴馬在就職演講之后也對“智慧地球”構(gòu)想提出積極的回應(yīng)，并將其提升到國家級發(fā)展戰(zhàn)略。2009年8月7日，溫家寶總理在視察無錫微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心時指出，在國家重大科技專項中，要加快推進傳感網(wǎng)發(fā)展，攻破其核心技術(shù)，并盡快建立中國的傳感信息中心——“感知中國”中心。在“智慧地球”和“感知中國”兩大理念的強力推動下，有專家預(yù)計，物聯(lián)網(wǎng)將是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮，并在10年內(nèi)可以實現(xiàn)大規(guī)模普及。 目前，物聯(lián)網(wǎng)受到了人們熱切的關(guān)注，但值得一提的是，很少有人知道無線電頻譜這個作為支撐物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的主要基礎(chǔ)資源是否能夠承載其發(fā)展的需求。物聯(lián)網(wǎng)是一個網(wǎng)絡(luò)綜合體，它是對信息技術(shù)的高度集成以及各種網(wǎng)系的高度融合。無處不在的特點使得物聯(lián)網(wǎng)的信息采集節(jié)點數(shù)量眾多，因此在很大程度上限制了有線傳輸方式的采用，而移動網(wǎng)絡(luò)和寬帶無線接人因其不需要明線相連，必將成為物聯(lián)網(wǎng)的主要傳輸方式?；诖?，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展就不可避免地需要大量頻譜資源作支撐，從而注定了它必將成為頻譜資源需求的大戶。如果不加以重視，未來頻譜資源的短缺會成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中難以克服的瓶頸。

編輯推薦

　　《電子信息類新技術(shù)叢書：物聯(lián)網(wǎng)無線傳輸技術(shù)與應(yīng)用》共8章。第1～3章系統(tǒng)地介紹了物聯(lián)網(wǎng)在廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)以及個域網(wǎng)中的技術(shù)原理與技術(shù)特點。第4章針對目前無線通信系統(tǒng)中不得不面對的“干擾大”與“頻譜利用率低”等問題，詳細講解了物聯(lián)網(wǎng)中的相應(yīng)關(guān)鍵技術(shù)。第5～7章則主要從物聯(lián)網(wǎng)3方面的應(yīng)用（定位、智能交通和智慧校園）入手，重點講解了相應(yīng)的解決方案。第8章詳細介紹物聯(lián)網(wǎng)目前的最新技術(shù)與發(fā)展方向——網(wǎng)絡(luò)融合與泛在網(wǎng)。書中各章內(nèi)容有一定的獨立性，可根據(jù)不同學(xué)時、不同專業(yè)要求和特點，選用不同章節(jié)。本書由王朝煒等編著。

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