物联网关键技术与实践教程PDF电子书下载

第1章 物联网技术概述 1

1.1 物联网概述 1

1.1.1 物联网的起源 1

1.1.2 物联网技术发展现状 4

1.2 物联网总体架构 7

1.2.1 物联网的物理感知层 9

1.2.2 物联网的传输网络层 10

1.2.3 物联网的智能处理层 12

1.2.4 物联网的应用业务层 12

1.3 物联网与泛在网 14

1.3.1 什么是泛在网 14

1.3.2 物联网和泛在网之间的比较 16

1.4 物联网的应用 17

1.4.1 物流方面 17

1.4.2 医疗方面 20

1.4.3 智慧农业 23

1.4.4 智能家居 24

1.5 影响物联网发展的因素 25

1.6 本章小结 27

第2章 物联网与传感器 28

2.1 物联网用传感器概述 28

2.1.1 传感器概述 28

2.1.2 物联网用传感器的发展趋势 28

2.2 传感器的技术基础 30

2.2.1 工作原理 30

2.2.2 功能用途 30

2.2.3 输出信号标准 33

2.2.4 材料特性 34

2.2.5 制造工艺 35

2.3 物联网传感器应用原理 35

2.3.1 气体传感器原理 35

2.3.2 烟雾传感器原理 37

2.3.3 热释红外传感器原理 39

2.3.4 红外测距传感器原理 41

2.3.5 火焰传感器原理 42

2.3.6 语音传感器原理 43

2.3.7 温湿度传感器原理 47

2.4 传感器实验 52

2.4.1 气体传感器实验 52

2.4.2 烟雾传感器实验 55

2.4.3 热释红外传感器实验 57

2.4.4 红外测距传感器实验 59

2.4.5 火焰传感器实验 60

2.4.6 语音传感器实验 61

2.4.7 温湿度传感器实验 63

第3章 ZigBee网络技术 65

3.1 ZigBee概述 65

3.1.1 ZigBee网络体系结构 67

3.1.2 ZigBee设备类型 68

3.1.3 原语 71

3.2 物理层 72

3.2.1 通信频带和信道 73

3.2.2 调制方式和频谱扩散 73

3.2.3 物理层服务 74

3.2.4 物理层帧结构 77

3.3 MAC层 77

3.3.1 接入控制方式 77

3.3.2 超帧 78

3.3.3 数据传输模型 80

3.3.4 MAC层的服务 82

3.3.5 MAC层帧结构 87

3.4 网络层 90

3.4.1 网络拓扑结构 90

3.4.2 PAN ID与地址 92

3.4.3 邻接表 94

3.4.4 结点入网 96

3.4.5 路由 97

3.4.6 广播 101

3.4.7 网络层服务 103

3.4.8 网络层帧结构 106

3.5 应用支持子层 108

3.5.1 Profile和Endpoint 108

3.5.2 绑定和间接寻址 110

3.5.3 ACK与重发 112

3.5.4 APS层的服务 114

3.5.5 APS层帧结构 115

3.6 应用层 117

3.6.1 ZigBee结构 117

3.6.2 标准数据类型 118

3.6.3 AF帧结构 118

3.6.4 ZigBee帧结构汇总 120

3.6.5 描述符 122

3.6.6 ZigBee设备对象 124

3.7 ZigBee安全服务特性 128

3.7.1 安全服务概述 128

3.7.2 NWK层安全 130

3.7.3 APL层安全 134

3.8 ZigBee组网实验 138

3.8.1 ZStack广播通信实验 138

3.8.2 ZStack星状网络实验 144

3.8.3 ZStack树状网络实验 148

3.8.4 ZStack网状网络实验 150

第4章 RFID技术 153

4.1 RFID概述 153

4.1.1 自动识别技术 153

4.1.2 RFID简史 157

4.1.3 RFID系统的组成 158

4.1.4 RFID的分类方法 161

4.1.5 RFID应用现状与问题 164

4.2 RFID标准 166

4.2.1 标准简介 166

4.2.2 ISO/IEC相关标准 168

4.2.3 UHF频段空中接口标准的ISO/IEC 18000标准系列 171

4.2.4 EPC的相关标准 174

4.3 电子标签 177

4.3.1 电子标签的功能特点 177

4.3.2 电子标签的组成与结构形式 179

4.3.3 电子标签的技术参数 181

4.3.4 电子标签的封装 183

4.4 读写器 185

4.4.1 读写器的组成与功能特征 186

4.4.2 读写器的结构形式 188

4.4.3 读写器的技术参数 190

4.4.4 读写器的选择 190

4.5 中间件和管理系统 192

4.6 实验 193

4.6.1 近距离ID卡读取实验 193

4.6.2 IEEE 14443寻卡实验 196

4.6.3 IEEE 14443写入标签数据实验 202

4.6.4 IEEE 14443读取标签数据实验 205

4.6.5 UHF900M识别单个标签 208

4.6.6 UHF900M识别多个标签 212

4.6.7 IEEE 18000读取标签数据实验 218

4.6.8 IEEE 18000写入标签数据实验 221

第5章 GPRS技术 226

5.1 GPRS的主要接口及相关协议 226

5.1.1 GPRS的主要接口 226

5.1.2 GPRS数据传输和信令协议平台 228

5.1.3 GTP协议（GPRS隧道协议） 230

5.1.4 分组路由和传递 231

5.2 GPRS数据传输过程 233

5.2.1 RLC数据块传输 233

5.2.2 RLC/MAC控制消息 234

5.2.3 上行链路临时块流（TBF）的建立、传输与释放程序 235

5.2.4 下行链路临时块流（TBF）的建立、传输与释放程序 239

5.3 GPRS网络技术 244

5.3.1 DNS 244

5.3.2 DHCP 244

5.3.3 GPRS网络与外部数据网的连接 245

5.3.4 路由技术 246

5.3.5 漫游技术 247

5.4 GPRS网络实验 247

5.4.1 AT指令实验 247

5.4.2 AT指令控制手机 253

第6章 物联网技术综合实训 255

6.1 项目软件功能与方案 255

6.1.1 软件系统整体功能说明 255

6.1.2 智能车库内部管理功能 255

6.1.3 数据库服务器网络通信程序功能 256

6.1.4 智能车库Web端软件主要实现功能 256

6.1.5 智能车库的客户端APP主要实现功能 257

6.2 系统整体结构 257

6.3 通信协议设计 259

6.3.1 ZigBee结点与嵌入式网关通信协议设计 259

6.3.2 嵌入式网关与TCP通信服务器通信协议设计 261

6.4 嵌入式网关设计与实现 264

6.4.1 需求分析 264

6.4.2 模块设计 264

6.4.3 整体框架设计 265

6.4.4 数据库设计 266

6.5 服务器软件设计与实现 267

6.5.1 需求分析 267

6.5.2 系统分层结构 267

6.5.3 系统接口设计 269

6.5.4 数据库设计 281

6.6 Android程序设计与实现 286

6.6.1 需求分析 286

6.6.2 系统设计 287

6.6.3 数据库设计 292

6.7 系统实现效果 298