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第1章 物联网核心技术和知识体系 1

1.1物联网的定义 1

1.2物联网的体系结构 2

1.3物联网的历史和现状 3

1.4物联网的知识体系 3

1. 5物联网的应用 4

1.6物联网的技术与趋势 8

1.6.1物联网的节点 8

1.6.2物联网的覆盖范围 9

1.6.3物联网的微控制器 9

1.6.4物联网的协议栈 9

1.7物联网综述 9

思考题 12

第2章 无线通信系统 13

2.1无线通信系统组成 13

2.2无线通信系统技术 15

2.2.1多路访问技术 15

2.2.2频分多址FDMA访问技术 15

2.2.3时分多址TDMA访问技术 17

2.2.4载波侦听CSMA访问技术 17

2.2.5跳频通信FHSS访问技术 18

思考题 19

第3章 通信接口技术 20

3.1标准接口 21

3.2串行接口 23

3.2.1 RS-232-C 23

3.2.2 RS-422 23

3.2.3 RS-485 24

3. 2.4 USB 24

3. 3 SPI接口 25

3.4 12C接口 25

3.5 I2C、 SPI、 RS-232间的区别 27

思考题 28

第4章 微控制器 29

4.1微控制器的概述 29

4. 1.1单片机简介 29

4.1.2单片机的发展历史 29

4.1.3典型8位和32位单片机 30

4.1.4单片机的发展趋势 30

4. 1.5单片机的应用 31

4.2微控制器的结构 32

4. 2. 1微处理器 32

4. 2.2存储器 32

4.2.3输入／输出接口电路 33

4.2.4总线 33

4.3微控制器的编程基础 33

4.3.1标识符与关键字 33

4.3.2基本语法 34

4.3.3函数 39

4.3.4数组 42

4.3.5指针 43

4.3.6结构 44

4.4嵌入式智能传感器概述 46

4.4.1嵌入式智能传感器基础 46

4.4.2嵌入式智能传感器一般结构 46

4.5嵌入式系统 48

思考题 50

第5章 无线传感器网络技术 51

5.1无线传感器网络概述 51

5.1.1无线传感器网络体系结构 52

5.1.2无线传感器网络的特征 54

5.1.3无线传感器网络应用领域 54

5.2无线传感器网络的路由技术 55

5.2.1路由协议的分类 55

5.2.2能量感知路由协议 57

5.2.3基于查询路由 58

5.2.4地理位置路由 61

5.2.5基于QOS的路由 64

5.3无线传感器网络的链路层技术 66

5.3.1无线传感器网络MAC协议 66

5.3.2错误控制 74

5.4定位技术 74

5.4.1定位技术概述 74

5.4.2节点位置计算的常见方法 75

5.4.3定位算法分类 76

5.4.4基于距离的定位 76

5.4.5与距离无关定位算法 78

思考题 80

第6章 短距离无线通信技术 81

6.1短距离无线通信及无线局域网技术 81

6.1.1短距离无线通信技术概述 81

6.1.2无线局域网（WLAN）与IEEE802. 11标准族 81

6.2蓝牙技术 82

6.2.1蓝牙技术的工作原理 82

6.2.2蓝牙网络基本结构 83

6.2.3蓝牙的协议栈 84

6.2.4蓝牙的特点 85

6.2.5蓝牙技术的应用 86

6. 3 Wi-Fi技术 87

6.3. 1 Wi-Fi技术的概念 87

6. 3. 2 Wi-Fi网络结构和原理 88

6.3.3 Wi-Fi技术的应用 89

6.4 ZigBee技术 91

6.4.1 ZigBee技术的概述 91

6.4.2 ZigBee物理层（PHY） 93

6. 4. 3 ZigBee数据链路层 94

6.4.4 ZigBee网络层 95

6.4.5 ZigBee应用层&- 97

6.4.6 ZigBee技术的特点 99

6.5超宽带（UWB）技术 99

6.5. 1 UWB技术的概念 99

6. 5. 2 UWB无线通信系统的关键技术 100

6. 5. 3 UWB技术的特点 102

6. 5. 4 UWB技术的应用 103

思考题 104

第7章 远程通信技术 105

7.1远程通信概述 105

7.1.1美国电话电报（AT&T）公司 105

7.1.2公共远程通信网络内容 105

7.1.3同步传输与异步传输 106

7.1.4数据网络连接方式 107

7.2远程发送信号 109

7.3用于调制和解调的调制解调器硬件 110

7.3.1租用模拟数据线路 111

7.3.2光学、无线和拨号调制解调器 111

7.4载波频率和多路复用 113

7.4.1基带和宽带技术 113

7.4.2波分多路复用与分布频谱 114

7.4.3时分多路复用 114

7.5典型通信系统介绍 114

7.5. 1 GSM数字蜂窝移动通信系统 114

7.5.2码分多址（CDMA）蜂窝移动通信系统 125

7.5.3 3 G无线远程通信 129

7.5.4卫星通信系统 131

思考题 141

第8章 射频标签（RFID）读卡器系统 142

8. 1基本概念 142

8.2工作原理 143

8. 3 RFID国际标准 144

8.4超高频RFID工作原理 144

8.5有源标签读卡器系统 146

8. 6 RFID应用系统 147

8.6.1车辆自动识别 147

8.6.2高速公路收费及智能交通 148

8.6.3货物的管理及监控 148

8.6.4射频卡的应用 148

8.6.5生产线的自动化及过程控制 148

8.6.6动物的跟踪及管理 149

第9章 信息安全技术 150

9.1信息安全基础 150

9. 1.1公钥密码 150

9. 1.2分组密码 151

9. 1.3序列密码 151

9. 1.4认证码 152

9. 1.5数字签名 152

9. 1. 6 Hash函数 153

9.1.7身份识别 153

9. 1.8密钥管理 153

9. 1. 9 PKI和VPN 154

9.1.10信息隐藏 154

9.1.11量子密码 155

9.1.12基于生物特征的识别理论与技术 156

9.2无线传感器的网络安全问题 156

9.2. 1无线传感器网络中的安全问题 156

9.2.2无线传感器网络中的威胁分析与对策 157

9.2.3无线传感器网络的入侵检测技术 161

9. 3 RFID的安全问题 164

9. 3. 1 RFID技术存在的安全隐患 164

9. 3. 2 RFID安全问题解决方案 164

思考题 166

第10章 物联网技术的应用 167

10.1多网络互连路由 168

10.2网络协调器 168

10.3物联网技术在智能家居中的应用 171

10.4物联网在超市购物中的应用 175

10.5物联网技术在农林业中的应用 178

10.5.1物联网在农业精准灌溉中的应用 178

10.5.2物联网技术在现代农业信息化中的应用研究 180

10.6物联网技术在医疗中的应用 180

10.6.1物联网在患者健康管理中的应用 182

10.6.2物联网在生命状态监测系统中的应用 183

10.7物联网技术在工业生产中的应用 184

10.8物联网技术在通信网络中的应用 185

10. 8. 1中国电信 186

10.8.2中国移动 186

10.8.3中国联通 186

10.9物联网技术在智能交通中的应用 187

参考文献 188