物联网工程应用――基于人工智能经典案例

本书从实用性和先进性出发，首先介绍物联网理论知识和支撑技术，然后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和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、AI赋能的智慧生活与健康管理、AI赋能的智慧城市与运作调控。本书提供配套的电子课件PPT、教学方案、习题参考答案、电路图和仿真程序代码、软件操作文档。

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 4 1.3.1 路由技术 4 1.3.2 节能机制 12 1.3.3 无线媒体接入技术 14 1.3.4 信息融合技术 18 1.3.5 网络抗毁技术 21 1.3.6 中间件技术 26 1.3.7 基础支撑技术的特点 28 1.3.8 未来技术的发展方向 28 1.4 人工智能关键技术 29 1.4.1 人工智能基本概念 29 1.4.2 云计算和雾计算 31 1.4.3 软件定义网络 33 1.4.4 深度学习 34 1.4.5 复杂网络 38 1.4.6 普适计算 39 1.4.7 大语言模型 45 1.5 思考与扩展 47 1.6 本章小结 48 1.7 习题1 48 第2章 物联网体系标准与协议架构 49 2.1 近场无线通信技术标准及协议 49 2.1.1 Bluetooth标准介绍 49 2.1.2 高速WPAN标准介绍 53 2.1.3 ZigBee标准介绍 55 2.1.4 WLAN标准介绍 58 2.1.5 高速WMAN协议标准介绍 61 2.1.6 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 63 2.2 物联网体系架构和互操作性 65 2.2.1 感知层 66 2.2.2 网络层 76 2.2.3 应用层 80 2.3 智能物联网架构和应用 84 2.3.1 智能物联网架构 84 2.3.2 物联网专家系统 85 2.3.3 物联网工程应用 86 2.4 本章小结 89 2.5 习题2 89 第3章 物联网实验系统的硬件平台和软件开发环境 91 3.1 硬件平台和软件开发环境 91 3.1.1 ZT-EVB开发平台 91 3.1.2 CVT-IOT-VSL教学实验箱 95 3.1.3 IAR软件的安装 97 3.1.4 IAR软件的应用 98 3.1.5 Anaconda软件的安装 101 3.1.6 TensorFlow环境配置 104 3.1.7 PyTorch环境配置 108 3.2 射频类网络与通信实验 109 3.2.1 Z-Stack协议栈运行实验 109 3.2.2 绑定控制机制实验 117 3.2.3 Z-Stack广播通信和单播通信实验 125 3.2.4 光照传感器采集实验 128 3.2.5 蓝牙组网配置实验 130 3.3 物联网综合实验 133 3.3.1 区域异常温度无线监控实验 133 3.3.2 网络无线定位实验 143 3.3.3 车位资源无线监控实验 160 3.3.4 基于深度残差网络的垃圾分类实验 169 3.4 本章小结 173 3.5 习题3 173 第4章 AI赋能的智慧生活与健康管理 174 4.1 智能家居 174 4.1.1 智能家居简介 174 4.1.2 智能家居的系统分类 175 4.1.3 智能家居应用实例 177 4.2 智能安防 192 4.2.1 智能安防系统的总体结构 192 4.2.2 物联网在智能安防系统中的应用 193 4.2.3 智能安防系统的主要功能 193 4.2.4 智能安防应用实例 195 4.3 智能医疗 206 4.3.1 智能医疗系统的体系结构 206 4.3.2 物联网在智能医疗系统中的应用 207 4.3.3 智能医疗应用实例 208 4.4 本章小结 222 4.5 习题4 223 第5章 AI赋能的智慧城市与运作调控 224 5.1 智能交通 224 5.1.1 智能交通系统的体系结构 224 5.1.2 物联网在智能交通系统中的应用 225 5.1.3 智能交通系统的关键技术 225 5.1.4 智能交通系统的构成 226 5.1.5 智能交通应用实例 228 5.2 智慧农业 245 5.2.1 智慧农业简介 245 5.2.2 物联网在智慧农业系统中的应用 246 5.2.3 智慧农业系统的结构 247 5.2.4 智慧农业应用实例 248 5.3 智慧物流 266 5.3.1 智慧物流简介 266 5.3.2 物联网在智慧物流中的应用 267 5.3.3 智慧物流应用实例 268 5.4 本章小结 278 5.5 习题5 279 附录A ZT-EVB V2.0及CVT-IOT-VSL参考原理图 280 参考文献 284