物聯(lián)網(wǎng)技術導論

內(nèi)容概要

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

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)時應注意的問題
1.2 物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)結構
1.2.1 感知層
1.2.2 傳輸層
1.2.3 支撐層
1.2.4 應用層
1.3 物聯(lián)網(wǎng)的應用
1.3.1 物聯(lián)網(wǎng)的應用模式
1.3.2 物聯(lián)網(wǎng)的典型應用
1.4 物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術
1.4.1 感知技術
1.4.2 傳輸技術
1.4.3 支撐技術
1.4.4 應用技術
1.5 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景
思考與練習
參考文獻
第2章 傳感器及其應用
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 傳感器的應用
2.3.1 一線總線接口傳感器應用
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系列接口傳感器應用
2.3.5 RJ-45接口傳感器應用
2.3.6 紅外熱釋電傳感器原理與應用
2.3.7 氣體傳感器的原理與應用
2.3.8 可見光光照度傳感器原理與應用
2.3.9 紅外對射傳感器原理與應用
2.4 傳感器的發(fā)展趨勢
2.4.1 改善傳感器性能的技術途徑
2.4.2 傳感器的發(fā)展方向
2.5 本章小結
思考與練習
參考文獻
第3章 近距離無線通信技術
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
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概覽
3.5.1 藍牙
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
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技術標準
3.6.4 NFC技術的特點
3.6.5 NFC技術的應用
3.7 本章小結
思考與練習
參考文獻
第4章 射頻識別技術
4.1 自動識別技術概述
4.1.1 自動識別技術的基本概念
4.1.2 自動識別技術的種類與特征比較
4.1.3 常見的自動識別技術及特征比較
4.2 RFID的基本原理
4.2.1 RFID的工作原理
4.2.2 RFID技術的特點
4.2.3 RFID技術標準
4.3 RFID技術的應用
4.3.1 RFID技術應用背景
4.3.2 RFID技術的重要參數(shù)
4.3.3 RFID技術的典型應用
4.3.4 RFID技術的應用前景
4.4 RFID技術的研究方向
4.5 本章小結
思考與練習
參考文獻
第5章 無線傳感器網(wǎng)絡
5.1 無線傳感器網(wǎng)絡概述
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)絡的系統(tǒng)結構
5.2.1 節(jié)點結構
5.2.2 軟件結構
5.2.3 拓撲結構
5.2.4 協(xié)議結構
5.3 無線傳感器網(wǎng)絡的應用
5.3.1 軍事領域
5.3.2 環(huán)境觀測和預報領域
5.3.3 空間、海洋探索
5.3.4 工業(yè)領域
5.3.5 農(nóng)業(yè)領域
5.3.6 醫(yī)療健康與監(jiān)護領域
5.3.7 建筑領域
5.3.8 其他領域
5.4 無線傳感器網(wǎng)絡的研究方向
5.5 本章小結
思考與練習
參考文獻
第6章 物聯(lián)網(wǎng)定位技術
6.1 定位的概念與發(fā)展歷史
6.1.1 定位的概念
6.1.2 定位技術發(fā)展簡史
6.2 定位技術在物聯(lián)網(wǎng)中的應用
6.2.1 定位技術在軍事領域中的應用
6.2.2 定位技術在災難救援中的應用
6.2.3 定位技術在智能交通中的應用
6.2.4 定位技術在智能物流中的應用
6.2.5 基于位置的服務
6.3 衛(wèi)星導航系統(tǒng)
6.3.1 主要的幾種衛(wèi)星導航定位系統(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
6.4.1 蜂窩系統(tǒng)定位技術簡介
6.4.2 蜂窩系統(tǒng)常用定位技術
6.5 RFID定位技術
6.5.1 基于RFID標簽的定位技術
6.5.2 基于RFID讀寫器的定位技術
6.6 無線傳感器網(wǎng)絡定位技術
6.6.1 無線傳感器網(wǎng)絡定位技術的研究內(nèi)容
6.6.2 典型無線傳感器網(wǎng)絡定位算法
6.7 定位技術的發(fā)展前景
6.8 本章小結
思考與練習
參考文獻
第7章 物聯(lián)網(wǎng)的計算技術
7.1 云計算
7.1.1 什么是云計算
7.1.2 云計算的服務模型
7.1.3 開放的云計算基礎設施
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)的體系結構
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)中的應用
7.4 Web技術
7.4.1 Web技術的基礎知識
7.4.2 Web基本技術
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)結構
7.5.3 物聯(lián)網(wǎng)中間件的技術平臺
7.6 本章小結
思考與練習
參考文獻
第8章 物聯(lián)網(wǎng)安全技術
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
思考與練習
參考文獻

章節(jié)摘錄

版權頁：   插圖：   2）平均技術 在傳感器中普遍采用平均技術可產(chǎn)生平均效應，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，設計時在結構允許的情況下，適當增多傳感單元數(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，設計成“全接收”形式，誤差平均效應就可較充分地發(fā)揮出來。 3）補償與修正技術 補償與修正技術在傳感器中得到了廣泛的應用。這種技術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?shù)姆椒右匝a償或修正。 針對傳感器工作條件或外界環(huán)境進行誤差補償，也是提高傳感器精度的有力技術措施。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準尺度，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性能。為了減小量誤差，保證其原有性能，就應設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)技術導論》可作為普通高等學校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的教材，也可供從事物聯(lián)網(wǎng)及其相關專業(yè)的人士閱讀。

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