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第1篇 物联网实时信息系统组成 2

第1章 物联网工程简介 2

1.1 物联网的起源 2

1.1.1 物联网的历史 2

1.1.2 物联网发展现状 4

1.1.3 物联网发展趋势 5

1.2 物联网服务 6

1.2.1 实时监测 6

1.2.2 定位跟踪 6

1.2.3 报警联动 7

1.2.4 自动化处理 7

1.2.5 反向控制 8

1.2.6 远程维护 8

1.2.7 统计决策 8

1.2.8 信息安全 8

1.3 物联网实时信息系统简介 9

1.3.1 物联网实时信息系统应用现状 9

1.3.2 物联网实时信息系统的组成 14

1.3.3 物联网实时信息系统的分类 19

1.4 物联网工程的主要任务 20

1.4.1 物联网实时信息系统设计 20

1.4.2 物联网实时信息系统实现 21

1.4.3 物联网实时信息系统管理 21

1.5 小结 22

思考题 22

第2章 物联网节点 23

2.1 RFID标签 23

2.1.1 RFID标签简介 23

2.1.2 RFID标签分类 24

2.1.3 RFID标签应用 26

2.2 传感器 28

2.2.1 传感器简介 28

2.2.2 传感器分类 29

2.2.3 传感器应用 30

2.3 传感网 30

2.3.1 传感网简介 31

2.3.2 传感网分类 31

2.3.3 传感网应用 33

2.4 仪表 37

2.4.1 仪表简介 37

2.4.2 仪表分类 37

2.4.3 仪表应用 37

2.5 GPS接收机 39

2.5.1 GPS接收机简介 39

2.5.2 GPS接收机分类 40

2.5.3 GPS接收机应用 40

2.6 扫描设备 42

2.6.1 一维码扫描设备 42

2.6.2 二维码扫描设备 42

2.6.3 图形扫描仪 43

2.7 网络摄像头 43

2.7.1 网络摄像头简介 43

2.7.2 网络摄像头应用 44

2.8 执行器 44

2.8.1 执行器简介 44

2.8.2 执行器分类 45

2.8.3 执行器应用 46

2.9 继电器 46

2.9.1 继电器简介 46

2.9.2 继电器分类 47

2.9.3 继电器应用 48

2.10 小结 49

思考题 49

第3章 物联网网关 51

3.1 智能手机 51

3.1.1 智能手机简介 51

3.1.2 智能手机硬件 53

3.1.3 智能手机操作系统 54

3.1.4 智能手机应用 56

3.2 无线网关 57

3.2.1 WiFi无线网关 57

3.2.2 ZigBee无线网关 58

3.2.3 蓝牙无线网关 58

3.2.4 移动无线网关 59

3.2.5 复合型无线网关 60

3.3 家庭智能网关 61

3.3.1 家庭智能网关简介 61

3.3.2 家庭智能网关分类 62

3.3.3 家庭智能网关应用 65

3.4 工业通信网关 67

3.4.1 工业通信网关简介 67

3.4.2 工业通信网关分类 67

3.5 RFID读写器 68

3.5.1 RFID读写器简介 68

3.5.2 RFID读写器分类 69

3.6 M2M网关 71

3.6.1 M2M网关简介 71

3.6.2 M2M应用相关组成部分 71

3.6.3 M2M网关举例 71

3.6.4 基于M2M网关的物联网应用 72

3.7 小结 73

思考题 73

第4章 物联网传输网络 75

4.1 WiFi网络 75

4.1.1 WiFi网络简介 75

4.1.2 WiFi网络分类 78

4.1.3 WiFi网络应用 79

4.2 移动通信网络 82

4.2.1 移动通信网络简介 82

4.2.2 移动通信网络分类 83

4.2.3 移动通信网络应用 84

4.3 互联网 87

4.3.1 互联网简介 87

4.3.2 互联网的组成分类 91

4.3.3 互联网应用 94

4.4 电信网 95

4.4.1 电信网简介 95

4.4.2 电信网分类 96

4.4.3 电信网应用 97

4.5 广播电视网 97

4.5.1 广播电视网简介 98

4.5.2 广播电视网分类 99

4.5.3 三网融合 100

4.6 小结 101

思考题 102

第5章 物联网数据服务中心 104

5.1 数据服务中心种类 104

5.1.1 网关服务器融合型数据服务中心 104

5.1.2 局域网数据服务中心 104

5.1.3 广域网数据服务中心 106

5.1.4 多级数据服务中心 106

5.2 数据服务中心实时数据接收及处理 108

5.2.1 单网关数据接收及处理 108

5.2.2 多网关数据接收及处理 109

5.2.3 多级服务器数据接收及处理 110

5.3 数据服务中心信息化服务 111

5.4 小结 111

思考题 111

第2篇 物联网实时信息系统设计 114

第6章 RFID信息系统设计 114

6.1 RFID信息系统简介 114

6.1.1 RFID信息系统背景 114

6.1.2 RFID信息系统功能 115

6.1.3 RFID信息系统分类 117

6.2 RFID标签的选取与设计 119

6.2.1 RFID标签的选取 119

6.2.2 RFID标签的设计 120

6.3 RFID读写器的选取与设计 121

6.3.1 RFID读写器的选取 121

6.3.2 RFID读写器的设计 122

6.4 RFID数据的收集及发送 124

6.4.1 简单信息系统的RFID数据收集及发送 124

6.4.2 复杂信息系统的RFID数据收集和发送 125

6.5 RFID信息系统应用 127

6.5.1 RFID防伪原理 127

6.5.2 RFID防伪案例 127

6.5.3 RFID医疗应用 130

6.5.4 RFID门禁系统 131

6.5.5 RFID物流应用 133

6.5.6 RFID交通运输应用 135

6.5.7 智能校徽考勤 137

6.6 小结 138

思考题 139

第7章 传感器信息系统设计 140

7.1 传感器信息系统介绍 140

7.1.1 传感器信息系统概述 140

7.1.2 传感器信息系统分类 141

7.2 传感器的选取与设计 144

7.2.1 传感器选取 144

7.2.2 传感器设计 146

7.3 传感器数据收集及传输 147

7.3.1 简单传感器信息系统数据收集及发送 147

7.3.2 复杂传感器信息系统数据收集及发送 148

7.4 传感器信息系统应用 149

7.4.1 矿井安全监控系统 149

7.4.2 工业大气排污监测系统 150

7.4.3 水污染监测系统 151

7.4.4 楼宇防火监控系统 152

7.4.5 农业大棚智能监控系统 153

7.4.6 森林防火监控系统 154

7.5 小结 155

思考题 156

第8章 M2M信息系统设计 157

8.1 M2M信息系统简介 157

8.1.1 M2M信息系统概述 157

8.1.2 M2M信息系统功能 159

8.1.3 M2M信息系统分类 159

8.2 M2M相关数据收集及传输 159

8.2.1 M2M数据收集 159

8.2.2 M2M数据发送 159

8.3 M2M信息系统应用 160

8.3.1 车辆信息服务 160

8.3.2 远程自动抄表 161

8.3.3 自助售货机信息服务 162

8.4 小结 163

思考题 164

第9章 复杂数据信息系统设计 166

9.1 复杂数据信息系统简介 166

9.1.1 复杂信息系统概述 166

9.1.2 复杂信息系统分类 167

9.2 复杂数据网关的设计 168

9.2.1 网关功能 168

9.2.2 网关系统结构 169

9.3 复杂数据的收集及传输 170

9.3.1 网关复杂数据收集及发送 171

9.3.2 复杂信息系统数据接收 171

9.4 复杂数据信息系统应用 173

9.4.1 智能家居 174

9.4.2 智能小区 176

9.4.3 智慧城市 180

9.4.4 智能化农业 181

9.4.5 智能工业生产 184

9.4.6 智能交通 185

9.4.7 智慧医疗 187

9.4.8 智慧医疗系统建设案例 189

9.5 小结 192

思考题 193

第3篇 物联网实时信息系统管理 196

第10章 物联网设备管理 196

10.1 节点管理 196

10.1.1 节点档案 196

10.1.2 故障管理 196

10.1.3 物联网节点维护 196

10.2 网关管理 197

10.2.1 网关档案 197

10.2.2 网关故障管理 199

10.3 传输设备管理 200

10.3.1 传输设备档案 200

10.3.2 传输设备故障管理 201

10.3.3 传输设备维护 202

10.4 数据服务中心服务器管理 202

10.4.1 服务器档案 203

10.4.2 服务器故障管理 203

10.4.3 服务器维护 204

10.5 小结 207

思考题 207

第11章 物联网网络管理 209

11.1 节点网络管理 209

11.1.1 传感网节点能耗管理 209

11.1.2 传感网资源与任务管理 209

11.1.3 传感网数据管理 210

11.1.4 传感网维护 210

11.2 网关接入网管理 211

11.2.1 WiFi接入网络管理 211

11.2.2 移动通信接入网络管理 211

11.2.3 以太网接入网络管理 212

11.2.4 高可用性网络管理 212

11.3 服务器网络管理 213

11.3.1 单服务器网络管理 213

11.3.2 数据服务中心网络管理 213

11.3.3 多级服务器网络管理 215

11.4 小结 215

思考题 216

第12章 物联网安全管理 217

12.1 节点安全管理 217

12.1.1 节点物理安全 217

12.1.2 节点功能安全 217

12.1.3 节点信息安全 218

12.1.4 无线传感网安全 218

12.2 网关安全管理 219

12.2.1 网关物理安全 219

12.2.2 网关功能安全 219

12.2.3 网关信息安全 220

12.2.4 网关接入网安全 220

12.3 传输网络安全管理 221

12.3.1 传输网络设备物理安全 221

12.3.2 传输网络设备性能安全 221

12.3.3 传输网络信息安全 222

12.4 数据服务中心安全 222

12.4.1 物理安全 222

12.4.2 性能安全 223

12.4.3 信息安全 224

12.5 小结 225

思考题 225

第4篇 物联网实时信息系统实践案例 228

第13章 基于RFID的图书管理系统开发 228

13.1 图书管理系统功能描述 228

13.1.1 系统背景概述 228

13.1.2 图书管理系统功能设计 229

13.2 软件技术 232

13.2.1 JSP、Servlet技术 232

13.2.2 Spring MVC 232

13.2.3 Java Mail 233

13.2.4 AJAX 233

13.2.5 服务器 233

13.3 硬件设备 234

13.3.1 RFID设备 234

13.3.2 网关设备 234

13.3.3 其他硬件设备 235

13.4 数据通信系统设计 235

13.4.1 网络拓扑图 235

13.4.2 网关配置 236

13.4.3 服务器配置 237

13.5 网关数据收集及传输 239

13.5.1 数据收集实现 239

13.5.2 网关数据库设计 239

13.5.3 网关数据的发送 241

13.6 数据服务中心信息处理及显示 242

13.6.1 服务器端数据接收实现 242

13.6.2 服务器与Android手机数据交互实现 245

13.6.3 数据服务中心数据库设计及实现 245

13.6.4 数据处理及报警 253

13.6.5 Web服务器网页设计实现 256

13.6.6 智能手机客户端设计 260

13.7 小结 264

思考题 264

第14章 钢包实时跟踪系统开发 266

14.1 钢包跟踪系统开发背景 266

14.1.1 炼钢流程简介 266

14.1.2 炼钢厂生产存在的问题 269

14.1.3 开发新型炼钢跟踪系统的必要性 269

14.2 钢包跟踪系统整体设计 270

14.2.1 钢包监控系统网络设计 270

14.2.2 钢包监控系统的设计与实现 271

14.3 跟踪系统的数据收集及传输 275

14.3.1 RFID信息收集 275

14.3.2 拉力及温度传感器安装和数据收集 277

14.4 钢包跟踪系统关键技术 277

14.4.1 钢包号码自动识别 277

14.4.2 钢包位置自动识别 279

14.4.3 钢包温度及重量识别 280

14.5 钢包跟踪管理系统界面开发 281

14.5.1 钢包位置及状态实时跟踪监控 281

14.5.2 钢包信息管理 282

14.5.3 钢包跟踪系统异常管理 284

14.5.4 钢包信息综合查询界面开发 285

14.6 小结 288

思考题 288

第15章 大型养猪场智能监控系统开发 290

15.1 开发背景 290

15.1.1 大型养猪场简介 290

15.1.2 大型养猪场管理存在的问题 292

15.2 监控系统整体设计 293

15.2.1 养猪场监控网络设计 293

15.2.2 数据服务中心数据库表格设计 295

15.3 监控系统硬件实现举例 301

15.3.1 设备介绍 302

15.3.2 网关制作 303

15.3.3 网关设备连接 303

15.3.4 MySQL安装及管理 304

15.4 养猪场监控管理系统软件实现 310

15.4.1 网关数据处理 311

15.4.2 数据服务中心数据接收 314

15.4.3 养猪场监控系统管理功能设计 316

15.4.4 养猪场监控系统管理功能实现 317

15.5 小结 322

思考题 322

第16章 基于智能手机的物流管理系统开发 324

16.1 智能手机简介 324

16.1.1 智能手机概述 324

16.1.2 智能手机系统 324

16.1.3 智能手机应用软件 325

16.2 Android智能手机 325

16.2.1 Android系统概述 325

16.2.2 Android系统特点 326

16.2.3 搭建Android应用软件开发平台 326

16.2.4 Android相关设备 329

16.3 物流管理系统开发背景 330

16.3.1 物流管理系统概述 330

16.3.2 手持扫描终端简介 330

16.3.3 开发新型物流管理系统的必要性 331

16.4 物流管理系统整体设计 332

16.4.1 物流管理系统网络设计 332

16.4.2 物流管理系统实时数据收集方法 333

16.4.3 物流管理系统功能设计 333

16.5 物流管理系统软件实现 334

16.5.1 实时数据收集实现 334

16.5.2 服务器安装及配置 334

16.6 物流管理系统管理界面实现 335

16.6.1 一般客户下订单及物流查询 335

16.6.2 基于经理角色的后台管理 336

16.6.3 基于审核员角色的后台管理 338

16.6.4 智能手机客户端软件实现 340

16.7 小结 342

思考题 342

第17章 基于人脸识别的考勤系统开发 344

17.1 考勤系统开发背景 344

17.1.1 考勤系统简介 344

17.1.2 开发新型考勤系统的必要性 344

17.2 人脸识别技术 345

17.2.1 人脸识别的意义 345

17.2.2 人脸识别的现状 346

17.2.3 人脸识别的过程 346

17.2.4 人脸识别的关键技术 346

17.3 基于人脸识别的考勤系统设计 348

17.3.1 人脸识别考勤系统网络设计 348

17.3.2 人脸识别考勤系统实时数据收集 349

17.3.3 数据库设计 349

17.3.4 人脸识别考勤系统功能设计 351

17.4 考勤系统的硬件实现 352

17.4.1 摄像设备 353

17.4.2 服务器安装及配置 353

17.5 考勤系统的软件实现 356

17.5.1 人脸库的训练 357

17.5.2 人脸识别 358

17.5.3 考勤系统功能实现 359

17.6 小结 366

思考题 366

第18章 智能农业大棚监控系统开发 368

18.1 大棚监控系统开发背景 368

18.1.1 农业大棚简介 368

18.1.2 农业大棚监控系统现状 369

18.1.3 开发新型农业大棚监控系统的必要性 369

18.2 大棚监控系统整体设计 370

18.2.1 大棚监控系统网络设计 370

18.2.2 大棚监控系统实时数据收集方法 370

18.2.3 大棚监控系统功能设计 371

18.3 大棚监控系统硬件实现 371

18.3.1 传感器 371

18.3.2 联动控制设备 372

18.4 大棚监控系统软件实现 373

18.4.1 传感器数据获取及传输 373

18.4.2 服务器端功能 373

18.4.3 远程控制实现 375

18.5 小结 376

思考题 376

第19章 远程医疗监护系统开发 378

19.1 医疗监护系统开发背景 378

19.1.1 医疗监护简介 379

19.1.2 远程医疗监护市场现状 379

19.2 远程医疗监护系统整体设计 380

19.2.1 远程医疗监护系统设计概述 380

19.2.2 远程医疗监护系统网络设计 380

19.2.3 数据库设计 381

19.2.4 远程医疗监护系统服务器功能设计 382

19.3 医疗监护系统硬件实现 383

19.3.1 生理数据获取设备 384

19.3.2 远程医疗监控网关设备 384

19.4 远程医疗监护系统平台实现 384

19.4.1 实时生理数据获取与传输 384

19.4.2 远程医疗监控系统服务器功能实现 385

19.4.3 远程医疗监控系统客户端实现 385

19.5 小结 387

思考题 387

附录 英文简称 388

参考文献 396