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第1章 物联网概述 1

1.1 物联网的定义 1

1.2 物联网的起源 3

1.3 物联网的三大推动力 5

1.3.1 第一大推动力：政府 5

1.3.2 第二大推动力：企业 7

1.3.3 第三大推动力：教育界与科技界 9

1.4 物联网的三个层次 10

1.5 物联网的八层架构 11

1.6 物联网的四大支撑技术 12

1.7 物联网的理论基础 13

1.7.1 物联网环境下的控制理论 13

1.7.2 物联网环境下的信息论 17

1.7.3 物联网环境下的网络科学 18

第2章 标签技术 19

2.1 EPC编码 19

2.1.1 EPC编码协议 19

2.1.2 EPC系统结构 22

2.1.3 EPC条形码标签 22

2.1.4 EPC、条形码、RFID标签的区别 24

2.2 RFID系统 24

2.2.1 应答器原理 24

2.2.2 阅读器部分 27

2.2.3 RFID天线部分 35

2.2.4 RFID中间件 47

本章小结 49

第3章 物联网传感器技术 50

3.1 传感器基础知识 50

3.1.1 传感器的概念 50

3.1.2 传感器的作用 51

3.1.3 传感器的组成 52

3.1.4 传感器的分类 52

3.1.5 传感器的基本特性 53

3.2 几种常用传感器介绍 55

3.2.1 温度传感器 55

3.2.2 湿度传感器 57

3.2.3 超声波传感器 62

3.2.4 气敏传感器 63

3.3 智能传感器 66

3.3.1 智能传感器的基本概念 67

3.3.2 智能传感器的组成 67

3.3.3 智能传感器的功能与特点 67

3.3.4 基于IEEE 1451的网络化智能传感器 69

3.3.5 智能传感器标准体系 72

3.3.6 智能传感器的应用 72

3.3.7 智能传感器发展趋势 73

3.4 MEMS技术 74

3.4.1 MEMS概述 74

3.4.2 MEMS特点 75

3.4.3 MEMS应用 75

3.4.4 常用的MEMS传感器 76

3.5 传感器接口技术 80

3.5.1 传感器接口特点 80

3.5.2 常用传感器接口电路 81

3.5.3 传感器与微型计算机接口的一般结构 83

3.5.4 接口电路应用实例 83

本章小结 84

第4章 无线传感器网络技术 85

4.1 无线传感器网络概述 86

4.1.1 无线传感器网络介绍 86

4.1.2 传感器网络体系结构 91

4.1.3 传感器网络的发展 93

4.2 无线传感器网络的技术体系 94

4.2.1 自组网技术 94

4.2.2 节点定位技术 95

4.2.3 时间同步技术 103

4.2.4 安全技术 108

4.3 无线传感器网络的通信协议 111

4.3.1 无线传感器网络的路由协议 111

4.3.2 无线传感器网络的MAC协议 114

4.4 无线传感器网络的技术标准 116

4.4.1 IEEE 802.15.4标准 116

4.4.2 ZigBee协议规范 120

4.5 多传感器网络的信息融合 126

4.5.1 无线传感器网络数据融合 126

4.5.2 无线传感器网络数据融合分类模型 128

本章小结 130

第5章 M2M技术 131

5.1 概述 131

5.1.1 M2M起源及现状 131

5.1.2 M2M标准化工作 133

5.2 M2M的体系结构、协议、内容 136

5.2.1 M2M系统架构 136

5.2.2 M2M关键技术 136

5.2.3 M2M应用模式 138

5.2.4 WMMP介绍 138

5.3 M2M模块 140

5.3.1 几种M2M模块介绍 141

5.3.2 华为的M2M模块——MC323 142

5.4 M2M应用 143

5.4.1 医疗保健 144

5.4.2 电力系统 148

5.4.3 智能家居 149

5.5 M2M前景和挑战 151

5.5.1 M2M市场的前景 151

5.5.2 当前M2M应用模式所存在的问题 151

本章小结 155

第6章 数字逻辑基础 156

6.1 数字逻辑电路概述 156

6.1.1 数字信号和数字逻辑电路 156

6.1.2 数字逻辑电路的特点 156

6.1.3 数字逻辑电路的分类 156

6.2 数制与编码 157

6.2.1 数制 157

6.2.2 编码 160

6.3 基本逻辑运算、复合逻辑运算及其描述 162

6.3.1 逻辑代数与逻辑变量 162

6.3.2 三种基本逻辑运算及其描述 163

6.3.3 复合逻辑运算及其描述 166

6.4 逻辑代数中的公式和定理 168

6.4.1 基本公式 168

6.4.2 常用公式 169

6.4.3 基本定理 170

6.5 逻辑函数的表示方法及相互转换 172

6.5.1 逻辑函数的真值表 172

6.5.2 逻辑函数的表达式 172

6.5.3 逻辑函数的逻辑图 175

6.5.4 逻辑函数的卡诺图 176

6.5.5 逻辑函数各种表示方法之间的转换 177

6.6 逻辑函数的化简 181

6.6.1 逻辑函数的公式化简法 181

6.6.2 逻辑函数的卡诺图化简法 184

6.6.3 具有无关项的逻辑函数化简 189

本章小结 191

第7章 组合逻辑电路 193

7.1 组合逻辑电路概述 193

7.1.1 组合逻辑电路的特点 193

7.1.2 组合逻辑电路逻辑功能的描述方法 193

7.1.3 组合逻辑电路的分类 194

7.2 组合逻辑电路的分析方法和设计方法 194

7.2.1 组合逻辑电路的分析方法 194

7.2.2 组合逻辑电路的设计方法 196

7.3 常用组合逻辑电路 199

7.3.1 加法器 199

7.3.2 数值比较器 202

7.3.3 编码器 203

7.3.4 译码器 207

7.3.5 数据分配器 212

7.3.6 数据选择器 214

7.4 用中规模集成组合逻辑器件实现组合逻辑函数 217

7.4.1 用二进制译码器实现组合逻辑函数 217

7.4.2 用数据选择器实现组合逻辑函数 219

7.4.3 用加法器实现组合逻辑函数 222

7.5 组合逻辑电路的竞争冒险 223

7.5.1 产生竞争冒险的原因 223

7.5.2 检查竞争冒险的方法 224

7.5.3 消除竞争冒险的方法 224

本章小结 225

第8章 触发器 226

8.1 触发器概述 226

8.1.1 触发器的特点 226

8.1.2 触发器的现态和次态 226

8.1.3 触发器的分类 226

8.1.4 触发器的逻辑功能描述方法 226

8.2 基本触发器 227

8.2.1 与非门构成的基本RS触发器 227

8.2.2 或非门构成的基本RS触发器 228

8.3 同步触发器 229

8.3.1 同步RS触发器 229

8.3.2 同步D触发器 231

8.3.3 同步JK触发器 232

8.3.4 同步T触发器 233

8.3.5 同步触发器的动作特点及时序图 234

8.4 边沿触发器 236

8.4.1 边沿D触发器 236

8.4.2 边沿JK触发器 239

8.4.3 边沿触发器的动作特点及时序图 241

本章小结 242

第9章 时序逻辑电路 245

9.1 时序逻辑电路概述 245

9.1.1 时序逻辑电路的特点 245

9.1.2 时序逻辑电路逻辑功能的描述方法 245

9.1.3 时序逻辑电路的分类 246

9.2 时序逻辑电路的分析方法 246

9.2.1 时序逻辑电路的分析步骤 246

9.2.2 同步时序逻辑电路分析举例 247

9.2.3 异步时序逻辑电路分析举例 251

9.3 常用时序逻辑电路 252

9.3.1 基本寄存器和移位寄存器 252

9.3.2 计数器 255

9.4 时序逻辑电路的设计方法 266

9.4.1 基于触发器的同步计数器设计 266

9.4.2 基于MSI计数器和逻辑函数修改技术的任意计数器设计 272

9.4.3 基于触发器的一般同步时序逻辑电路设计 278

本章小结 280

第10章 脉冲产生与整形电路 282

10.1 脉冲产生与整形电路概述 282

10.2 555定时器 282

10.2.1 555定时器的电路结构 282

10.2.2 555定时器的功能 283

10.3 施密特触发器 284

10.3.1 施密特触发器的特点 284

10.3.2 由555定时器构成的施密特触发器 284

10.3.3 施密特触发器的应用 287

10.4 单稳态触发器 287

10.4.1 单稳态触发器的特点 287

10.4.2 由555定时器构成的单稳态触发器 288

10.4.3 单稳态触发器的应用 290

10.5 多谐振荡器 291

10.5.1 多谐振荡器的特点 291

10.5.2 由555定时器构成的多谐振荡器 291

10.5.3 由555定时器构成的多谐振荡器的其他形式 293

10.6 其他形式的脉冲产生与整形电路 294

10.6.1 由门构成的施密特触发器和集成施密特触发器 294

10.6.2 由门构成的单稳态触发器和集成单稳态触发器 296

10.6.3 由门构成的多谐振荡器 298

10.6.4 石英晶体多谐振荡器 299

本章小结 300

第11章 数模与模数转换电路 302

11.1 数模与模数转换概述 302

11.2 数模转换器 302

11.2.1 二进制权电阻网络D/A转换的基本原理 302

11.2.2 R-2R倒T形电阻网络D/A转换的基本原理 303

11.2.3 DAC的主要技术指标 305

11.2.4 集成DAC0832简介 307

11.3 模数转换器 309

11.3.1 A/D转换的基本原理 309

11.3.2 并行比较ADC 311

11.3.3 逐次逼近ADC 313

11.3.4 双积分ADC 315

11.3.5 ADC的主要技术指标 318

11.3.6 集成ADC0809简介 318

本章小结 319

参考文献 321