物联网与传感网工程实践PDF电子书下载

第1章 物联网应用技术概论 1

1.1物联网、传感网与互联网基本概述 1

1.1.1物联网 2

1.1.2传感网 3

1.1.3互联网、传感网与物联网 5

1.1.4网络接入与管理 5

1.2物联网与相关技术标准 7

1.2.1 ITU-T物联网标准 8

1.2.2 ETSI物联网标准 10

1.2.3 3GPP/3GPP2物联网标准 10

1.2.4 IEEE物联网标准 11

1.2.5中国物联网标准 12

1.3应用技术系统与物联网技术构架 13

1.4物体的标识与定位 15

1.5物体状态与特性的识别 16

1.5.1物联网中的信息获取与管理 16

1.5.2传感器 17

1.5.3性能评价与选用原则 19

1.6智能传感器与嵌入式系统 22

1.6.1智能传感器 22

1.6.2嵌入式系统 24

1.7微传感器及MEMS技术 25

1.8并行处理与云计算 29

第2章 物联网中物体的标识、定位与时间同步 31

2.1条码技术 31

2.1.1一维条码技术 31

2.1.2二维条码技术 34

2.2 RFID技术 37

2.2.1 RFID的原理及特性 37

2.2.2 RFID的组成 40

2.2.3 RFID工作频率与分类 47

2.2.4 RFID中间件 49

2.2.5 RFID与条码的比较 55

2.2.6 RFID系统设计中的注意事项 57

2.2.7射频技术典型应用 59

2.2.8 RFID遇到的挑战 60

2.3中间件 61

2.3.1中间件分类 61

2.3.2中间件基本结构 64

2.3.3中间件的设计原则 68

2.3.4中间件设计目标与功能实现 71

2.3.5设计平台 75

2.4无线测距定位技术 77

2.4.1结点间测距的基本方法 78

2.4.2计算结点位置的基本方法 79

2.4.3定位算法的分类 82

2.4.4定位算法的性能评价 84

2.5其他无线测距定位技术 85

2.6典型卫星定位系统 87

2.7物体间时间同步机制与方法 89

2.8时间同步协议 95

2.8.1基于Receiver-Receiver（接收方—接收方）机制的时间同步协议 95

2.8.2基于成对机制的时间同步协议 96

2.8.3基于Sender-Receiver（发送—接收方）机制的时间同步协议 99

2.8.4典型时间同步协议的比较 100

第3章 物体信息传输网络与要素控制 101

3.1有线与无线网络的选择 101

3.1.1无线网络的基本概念 101

3.1.2无线局域网与协议 102

3.2网络频率分配 106

3.2.1频率分配的核心内容 106

3.2.2频率分配的数学模型 109

3.3网络中的信道分配 110

3.4结点的功率与功耗分配 111

3.4.1功率分配的作用 111

3.4.2功率分配对系统的影响 112

3.4.3典型的功率控制协议与算法 114

3.5接口技术与标准 115

3.5.1 SCSI小型计算机系统接口 115

3.5.2 USB 118

3.5.3 SATA接口 122

3.5.4 IDE电子集成驱动器 123

3.6结构与散热设计 123

3.6.1电子产品结构设计的一般要求与原则 123

3.6.2电子产品的结构设计过程 124

3.6.3散热设计 125

第4章 物体特征数据的传输与路由 127

4.1数据中心式路由 127

4.1.1数据中心式路由协议 127

4.1.2以数据为中心的路由机制缺陷分析 131

4.2集群结构式的路由 133

4.2.1集群技术的组织形式 133

4.2.2集群技术的交换结构 134

4.2.3集群路由器 135

4.2.4集群路由器分类 136

4.2.5集群路由器的优点 139

4.3位置信息路由 140

4.3.1位置服务协议 141

4.3.2几种典型的位置路由算法 145

4.4无线传输路由与常用协议 151

4.4.1表驱动路由协议 151

4.4.2源发起按需路由 154

4.5 ZigBee、 Wi-Fi与蓝牙技术 157

4.5.1 ZigBee 157

4.5.2 Wi-Fi 172

4.5.3蓝牙技术 186

第5章 物联网与传感网中故障诊断、 195

容错、修复与安全 195

5.1物联网与传感网常见故障类别 195

5.1.1传感器网络故障原因 195

5.1.2传感器网络故障分类 196

5.2物联网与传感网常见故障诊断 197

5.2.1故障诊断目的及性能标准 197

5.2.2故障诊断技术 199

5.2.3传感器故障诊断技术 199

5.2.4传感器网络故障诊断技术 201

5.2.5无线传感器网络与传统IP网络故障诊断区别 201

5.3物联网与传感网常见纠错与修复 202

5.3.1物联网与传感网故障修复的特点 202

5.3.2几种常见的威胁分析与对策 203

5.4结点与组件安全 205

5.4.1物联网和传感网的特点 205

5.4.2 WSN网络结点安全 205

5.4.3密钥管理机制 206

5.4.4网络结点的能耗问题和节能技术 207

5.5无线传感网安全 207

5.5.1无线传感器网络安全问题分析 207

5.5.2无线传感网安全要求 208

5.5.3无线传感网安全问题 208

5.6加密技术 212

5.6.1密钥 212

5.6.2数据加密的实现 216

5.6.3加密技术的应用 217

第6章 无线传感网的设计与测评 219

6.1 WSN协议框架设计 219

6.2 WSN路由设计 228

6.2.1 WSN路由协议的特点 228

6.2.2无线传感器网络路由协议的要求 230

6.2.3无线传感器网络路由协议的分类 231

6.3 WSN协议测评 232

6.4 WSN协议试运行与验收 238

6.5典型系统应用案例 243

第7章 传感网与物联网的服务、 246

管理与应用 246

7.1传感网服务质量与评价原则 246

7.1.1服务质量 246

7.1.2无线传感网的服务质量 251

7.1.3服务质量保障 253

7.2传感网管理 257

7.3传感网常用的操作系统 261

7.3.1无线传感器网络特点及其对操作系统的特殊需求 261

7.3.2 TinyOS开放源代码操作系统 262

7.4传感网系统设计与分析 264

7.5典型系统设计与应用案例 265

7.5.1在ETC系统中的应用 265

7.5.2在水环境监测中的应用 267

7.5.3在家庭监护中的应用 269

7.5.4在商城中的应用 269

7.5.5在机场安全系统中的应用 277

7.5.6在电网故障诊断中的应用 278

7.5.7在制造系统中的应用 279

7.5.8在工业中的应用 280

7.5.9在远程医疗中的应用 282