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內容簡介

本書立足於高等學校物聯網工程的專業導論，詳細介紹瞭物聯網工程涉及的關鍵技術，主要內容涵蓋：物聯網的概念模型和發展曆史，描述瞭物聯網的係統結構及其關鍵技術；傳感器的概念和發展曆史，重點介紹瞭傳感器的應用方法；並對近場通信（Near Field Communications，NFC）技術進行瞭詳細闡述；自動識彆技術的起源和發展，闡述瞭RFID技術的發展前景；WSN的概念與發展曆史；定位技術的起源與發展曆史；介紹瞭雲計算、Web技術、嵌入式係統和中間件技術；針對物聯網中的安全問題和安全技術展開討論。

作者簡介

黃東軍，男，教授，博士，博士生導師。畢業於中南大學計算機應用技術，先工作於中南大學信息科學與工程學院。中國計算機學會高級會員，教育部計算機科學與技術專業教學指導委員會“物聯網工程專業教學研究專傢組”成員。

目錄

第1章 物聯網概述 （1）
1．1 物聯網的概念 （1）
1．1．1 物聯網的定義 （1）
1．1．2 物聯網的發展過程 （3）
1．1．3 物聯網的特徵 （8）
1．1．4 深入理解物聯網時應注意的問題 （9）
1．2 物聯網係統結構 （9）
1．2．1 感知層 （11）
1．2．2 傳輸層 （11）
1．2．3 支撐層 （11）
1．2．4 應用層 （12）
1．3 物聯網的應用 （12）
1．3．1 物聯網的應用模式 （13）
1．3．2 物聯網的典型應用 （14）
1．4 物聯網的關鍵技術 （23）
1．4．1 感知技術 （23）
1．4．2 傳輸技術 （25）
1．4．3 支撐技術 （26）
1．4．4 應用技術 （27）
1．5 物聯網的發展前景 （28）
思考與練習 （31）
參考文獻 （31）
第2章 傳感器及其應用 （33）
2．1 傳感器概述 （33）
2．2 傳感器分類 （34）
2．2．1 按傳感器的工作原理分類 （34）
2．2．2 按傳感器用途分類 （35）
2．2．3 按傳感器輸齣信號分類 （37）
2．3 傳感器的應用 （37）
2．3．1 一綫總綫接口傳感器應用 （37）
2．3．2 I2C接口傳感溫濕度傳感器SHT10 （41）
2．3．3 SPI總綫接口傳感器溫度傳感器TC77 （42）
2．3．4 RS係列接口傳感器應用 （44）
2．3．5 RJ-45接口傳感器應用 （46）
2．3．6 紅外熱釋電傳感器原理與應用 （46）
2．3．7 氣體傳感器原理與應用 （49）
2．3．8 可見光光照度傳感器原理與應用 （52）
2．3．9 紅外對射傳感器原理與應用 （54）
2．4 傳感器的發展趨勢 （55）
2．4．1 改善傳感器性能的技術途徑 （55）
2．4．2 傳感器的發展方嚮 （57）
2．5 本章小結 （61）
思考與練習 （61）
參考文獻 （61）
第3章 近距離無綫通信技術 （63）
3．1 無綫通信係統概述 （63）
3．1．1 無綫與移動通信的概念 （63）
3．1．2 無綫與移動通信的發展曆程 （64）
3．1．3 寬帶無綫接入技術 （66）
3．2 射頻通信 （67）
3．2．1 射頻的概念 （67）
3．2．2 頻譜的劃分 （67）
3．2．3 RFID使用的頻段 （71）
3．3 微波通信 （73）
3．4 近距離無綫通信技術概覽 （74）
3．5 近場通信（NFC） （88）
3．5．1 NFC發展概述 （88）
3．5．2 NFC工作原理 （89）
3．5．3 NFC技術標準 （90）
3．5．4 NFC技術特點 （91）
3．5．5 NFC技術應用 （93）
3．6 本章小結 （95）
思考與練習 （95）
參考文獻 （96）
第4章 射頻識彆技術 （98）
4．1 自動識彆技術概述 （98）
4．1．1 自動識彆技術的基本概念 （98）
4．1．2 自動識彆技術的種類與特徵比較 （99）
4．1．3 常見的自動識彆技術及特徵比較 （100）
4．2 RFID的基本原理 （104）
4．2．1 RFID工作原理 （104）
4．2．2 RFID技術的特點 （107）
4．2．3 RFID技術標準 （108）
4．3 RFID技術的應用 （109）
4．3．1 RFID技術應用背景 （109）
4．3．2 RFID技術的重要參數 （110）
4．3．3 RFID技術的典型應用 （111）
4．3．4 RFID技術的應用前景 （112）
4．4 RFID技術的研究方嚮 （114）
4．5 本章小結 （116）
思考與練習 （117）
參考文獻 （117）
第5章 無綫傳感器網絡（WSN） （120）
5．1 無綫傳感器網絡概述 （120）
5．1．1 WSN對物聯網的支撐作用 （120）
5．1．2 WSN的概念 （121）
5．1．3 WSN的發展曆史 （122）
5．1．4 WSN的特點和優點 （124）
5．1．5 WSN的發展趨勢 （126）
5．2 無綫傳感器網絡的係統結構 （127）
5．2．1 節點結構 （128）
5．2．2 軟件結構 （129）
5．2．3 拓撲結構 （131）
5．2．4 協議結構 （134）
5．3 無綫傳感器網絡的應用 （136）
5．4 無綫傳感器網絡的研究方嚮 （147）
5．5 本章小結 （149）
思考與練習 （149）
參考文獻 （150）
第6章 物聯網定位技術 （152）
6．1 定位的概念與發展曆史 （152）
6．1．1 定位的概念 （152）
6．1．2 定位技術發展簡史 （153）
6．2 定位技術在物聯網中的應用 （155）
6．2．1 在軍事領域的應用 （155）
6．2．2 災難救援 （156）
6．2．3 定位技術在智能交通中的應用 （156）
6．2．4 定位技術在智能物流中的應用 （158）
6．2．5 基於位置的服務 （158）
6．3 衛星導航係統 （159）
6．3．1 主要幾種衛星導航定位係統 （159）
6．3．2 GPS全球定位係統簡介 （159）
6．3．3 北鬥衛星導航係統簡介 （162）
6．3．4 北鬥定位係統與GPS定位係統的比較 （164）
6．4 蜂窩係統定位技術 （164）
6．4．1 蜂窩係統定位技術簡介 （164）
6．4．2 蜂窩係統常用定位技術 （165）
6．5 RFID定位技術 （169）
6．5．1 基於RFID標簽的定位技術 （169）
6．5．2 基於RFID讀寫器的定位技術 （170）
6．6 無綫傳感網定位技術 （171）
6．6．1 無綫傳感器網絡定位技術的研究內容 （171）
6．6．2 典型無綫傳感器網絡定位算法 （172）
6．7 定位技術的發展前景 （174）
6．8 本章小結 （174）
思考與練習 （174）
參考文獻 （175）
第7章 視頻監控物聯網 （178）
7．1 視頻監控與物聯網 （178）
7．1．1 視頻監控是物聯網的重要組成部分 （178）
7．1．2 基於物聯網的智能安防應用 （179）
7．2 視頻監控關鍵技術 （181）
7．2．1 視頻信號壓縮編碼技術 （181）
7．2．2 智能視頻行為分析技術 （181）
7．2．3 多攝像機協同工作技術 （182）
7．2．4 高速DSP嵌入式處理技術 （183）
7．2．5 視頻流的自適應流化和傳輸技術 （183）
7．3 視頻監控技術發展現狀與趨勢分析 （183）
7．3．1 當前亟待解決的問題 （184）
7．3．2 視頻監控技術的發展趨勢 （185）
7．4 本章小結 （187）
思考與練習 （187）
參考文獻 （188）
第8章 物聯網的計算技術 （189）
8．1 雲計算 （189）
8．1．1 什麼是雲計算 （189）
8．1．2 雲計算的服務模型 （190）
8．1．3 開放的雲計算基礎設施 （192）
8．1．4 融閤雲計算的物聯網 （197）
8．2 嵌入式係統 （199）
8．2．1 嵌入式係統的基本概念 （199）
8．2．2 嵌入式係統的體係結構 （202）
8．2．3 嵌入式操作係統 （203）
8．2．4 嵌入式處理器 （205）
8．2．5 嵌入式係統與物聯網 （206）
8．3 移動計算與物聯網 （207）
8．3．1 移動計算的發展 （207）
8．3．2 移動計算在物聯網中的應用 （208）
8．4 Web技術 （210）
8．4．1 Web技術基礎知識 （210）
8．4．2 Web基本技術 （214）
8．5 物聯網中間件 （218）
8．5．1 物聯網中間件的概念 （218）
8．5．2 物聯網中間件的係統結構 （219）
8．5．3 物聯網中間件的技術平颱 （220）
8．6 大數據與物聯網 （222）
8．6．1 大數據的概念與特性 （222）
8．6．2 物聯網數據采集 （224）
8．6．3 基於物聯網的大數據應用 （225）
8．7 本章小結 （230）
思考與練習 （230）
參考文獻 （230）
第9章 物聯網安全技術 （232）
9．1 物聯網麵臨的安全問題 （232）
9．1．1 從信息處理過程看物聯網安全 （232）
9．1．2 從安全性需求看物聯網安全 （237）
9．2 RFID係統的安全問題 （239）
9．2．1 RFID的安全和隱私問題 （239）
9．2．2 RFID安全解決方案 （245）
9．3 WSN安全技術研究 （249）
9．3．1 WSN中的密鑰管理 （249）
9．3．2 WSN中的安全路由協議 （254）
9．4 本章小結 （259）
思考與練習 （259）
參考文獻 （259）

精彩書摘

　　《物聯網技術導論（第2版）》：
　　隨著人造衛星技術的發展，人們開始利用人造衛星來構建更精確。覆蓋範圍更廣的定位／導航係統。地球同步軌道衛星可以以相對地球靜止的方式在太空軌道中運行，這就提供瞭一種方式來為定位係統提供固定的參考點。通過精確地測量用戶到這些參考點的信號傳播時間並推測齣相應的距離，用戶可以精確地計算齣自己的位置。通過閤理地在太空中分布衛星，我們可以提供全球範圍內的定位和導航服務。已經建成或者正在建設的這類全球定位係統包括美國的GPS係統、歐洲的Galileo係統、俄羅斯的GLONASS係統和中國的北鬥係統。我們將在6.3節對基於人造衛星的全球定位導航係統進行較為全麵的介紹。
　　隨著蜂窩移動通信技術的快速發展，手機用戶極大增加。據統計，到2011年上半年，中國手機用戶已經達到9.2億（22）。如此巨大的用戶群體為各個通信運營商帶來瞭巨大的商機，而其中定位業務是通信運營商所必須提供的一種重要的數據業務。蜂窩係統的定位業務除能夠提供個人和商用位置服務以外，還能夠在緊急情況下幫助快速準確地確定呼叫者的位置以便及時實施援助。例如，在用戶撥打119火警電話或者112求救電話時，就需要快速確定報警位置以便及時展開行動。
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前言/序言

　　本書自2012年9月齣版以來，全國已有幾十傢高校的物聯網相關專業采用本書作為技術導論或專業導論。很多讀者嚮我們發來郵件或信函，對本書的價值進行瞭肯定，同時也提齣瞭一些很有見地的意見和建議。

　　最近幾年，物聯網技術在硬件、係統和應用等各個方麵都有新的發展。為瞭反映物聯網技術的進步，我們在這本次修訂版中，適當增加瞭一些內容，主要在第1章概述中增加瞭反映物聯網技術與應用發展新動態的綜述性描述，在第8章物聯網的計算技術中，增加瞭物聯網與大數據方麵的內容，還新增加瞭第7章視頻監控物聯網。

　　本書的主要內容如下：

　　第1章為物聯網概述，介紹瞭物聯網的概念模型和發展曆史，重點描述瞭物聯網的係統結構、關鍵技術及其應用。

　　第2章為傳感器及其應用，介紹瞭傳感器的概念和發展曆史，給齣瞭傳感器的分類，重點介紹瞭傳感器的應用方法，最後描述瞭傳感器的發展方嚮。

　　第3章為近距離無綫通信技術，重點介紹瞭典型近距離無綫通信技術的原理、特點和應用等。

　　第4章為射頻識彆（RFID）技術，重點介紹瞭RFID技術的基本工作原理、係統構成、技術特點、技術標準和應用場景。

　　第5章為無綫傳感器網絡（WSN），介紹瞭WSN的概念、發展、係統結構、協議和應用場景。

　　第6章為物聯網的定位技術，介紹瞭定位技術的起源、發展曆史以及在諸多領域的應用。

　　第7章為視頻監控物聯網，介紹智能視頻監控係統的關鍵技術、應用和發展趨勢。

　　第8章為物聯網的計算技術，介紹瞭雲計算、Web技術、嵌入式係統、中間件技術和物聯網大數據技術。

　　第9章為物聯網安全技術，主要介紹物聯網多個層次的安全問題和相應技術方案。

　　修訂版對配套的多媒體PPT文件也進行瞭改版，讀者可從電子工業齣版社相關網站免費下載。

　　本書由中南大學信息科學與工程學院計算機科學與技術係教授黃東軍主持編寫，並完成本次修訂，第1章和第7章由黃東軍教授撰寫，劉連浩教授編寫第2章，董健副教授編寫第3章，高建良副教授編寫第4章，劉偉榮副教授編寫第5章，張士庚副教授編寫第6章，王斌教授編寫第8章，王偉平教授編寫第9章。

　　本書能夠修訂再版，是廣大讀者支持的結果，是電子工業齣版社和本書責任編輯田宏峰先生大力支持和專業周到工作的結果，藉此機會，謹緻以最衷心的感謝。

　　由於作者水平有限，本書的錯誤和疏漏在所難免，懇請廣大讀者提齣寶貴意見和建議。聯係郵箱：djhuang@csu.edu.cn。

　　黃東軍

　　2017年4月於長沙

物聯網技術導論（第2版） 下載 mobi epub pdf txt 電子書

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