物联网工程原理与应用(物联网工程与技术规划教材)

本书从实用性和先进性出发，先介绍物联网理论知识和支撑技术，再从方案设计和实验验证的角度将理论融于实践，较全面地介绍物联网的核心理论和实践应用方面的技能。全书基于的硬件平台是ZT-EVB与CVT-IOT-VSL 教学实验箱，软件开发环境涉及网络通信及嵌入式技术的主流开发工具。本书共5章，主要内容包括：物联网核心理论及发展概述、物联网理论研究方向、物联网体系标准与协议架构、物联网实验系统的硬件平台和软件开发环境、物联网面向工程应用技术和实践。本书提供配套的电子课件、程序代码和参考文档。本书可作为高等学校电子、通信等专业物联网相关课程的教材，也可供相关领域的工程技术人员学习、参考。

黄如，博士，毕业于上海交通大学，现为华东理工大学信息科学与工程学院副教授，长期讲授电路原理、物联网技术及应用等课程。

目 录 第1章 物联网核心理论及发展概述 1 1.1 概要 1 1.2 物联网概述与基本特征 1 1.2.1 物联网概述 1 1.2.2 物联网的基本特征 3 1.3 物联网支撑技术的特点 4 1.3.1 主要支撑技术的特点 4 1.3.2 未来技术的发展方向 5 1.4 现代物联网技术 5 1.4.1 人工智能 5 1.4.2 云计算和雾计算 8 1.4.3 软件定义网络 10 1.4.4 深度学习 11 1.4.5 复杂网络 13 1.5 思考与扩展 15 1.6 本章小结 15 第2章 物联网理论研究方向 16 2.1 物联网的服务与管理技术研究 16 2.1.1 中间件技术 16 2.1.2 分布式存储技术 19 2.1.3 索引技术 20 2.1.4 数据挖掘技术 23 2.1.5 数据安全保护技术 27 2.2 物联网的智能信息处理技术研究 31 2.2.1 人工智能技术与物联网 31 2.2.2 普适计算技术 34 2.3 本章小结 40 第3章 物联网体系标准与协议架构 41 3.1 近场无线通信技术标准及协议 41 3.1.1 Bluetooth标准介绍 41 3.1.2 高速WPAN标准介绍 45 3.1.3 ZigBee标准介绍 47 3.1.4 WLAN标准介绍 51 3.1.5 高速WMAN协议标准介绍 54 3.1.6 近场无线通信技术在智慧城市信息资源智能化服务中的应用 56 3.2 物联网体系架构和互操作性 58 3.2.1 感知层 58 3.2.2 网络层 70 3.2.3 应用层 74 3.3 本章小结 79 第4章 物联网实验系统的硬件平台和软件开发环境 80 4.1 硬件平台和软件开发环境 80 4.1.1 ZT-EVB开发平台 80 4.1.2 CVT-IOT-VSL教学实验箱 94 4.1.3 IAR软件的安装 99 4.1.4 IAR软件的应用 99 4.2 处理器类片上系统基础实验 103 4.2.1 温湿度传感器采集实验 103 4.2.2 三轴加速度传感器实验 107 4.2.3 超声波传感器采集实验 110 4.2.4 压力传感器实验 114 4.2.5 烟雾传感器采集实验 117 4.2.6 人体感应传感器采集实验 121 4.3 射频类网络与通信实验 123 4.3.1 Z-Stack协议栈运行实验 123 4.3.2 设备启动组网实验 135 4.3.3 绑定控制机制实验 148 4.3.4 Z-Stack广播和单播通信实验 172 4.4 蓝牙实验 182 4.4.1 光照传感器采集实验 182 4.4.2 门磁传感器采集实验 187 4.4.3 蓝牙组网配置实验 191 4.5 本章小结 196 第5章 物联网面向工程应用技术和实践 197 5.1 物联网技术应用算法 197 5.1.1 路由技术 197 5.1.2 节能机制 206 5.1.3 无线媒体接入 208 5.1.4 信息融合 212 5.1.5 网络抗毁 216 5.2 物联网经典应用案例 220 5.2.1 环境平均温度无线采集实验 220 5.2.2 区域异常温度无线监控实验 234 5.2.3 网络无线定位实验 248 5.2.4 车位资源无线监控实验 276 5.3 现代物联网应用 288 5.3.1 智能交通 288 5.3.2 智能安防 297 5.3.3 智能医疗 303 5.3.4 智能家居 310 5.3.5 智慧农业 315 5.3.6 智慧物流 321 5.4 本章小结 326 附录A ZT-EVB V2.0及CVT-IOT-VSL参考原理图 327 参考文献 331