第1章 物联网概述 1
1.1物联网的概念与发展 1
1.1.1物联网定义 1
1.1.2物联网的起源 2
1.1.3物联网发展现状 3
1.2物联网的组成与特征 5
1.2.1物联网的组成 5
1.2.2物联网的技术特征 6
1.2.3与传感网的关系 6
1.3物联网核心技术 7
1.4物联网的M2M实现形式 10
1.5云计算技术 11
1.5.1云计算概述 11
1.5.2云计算技术原理 13
1.5.3云计算与物联网的关系 18
1.6信息物理融合系统 19
1.6.1信息物理融合系统概述 19
1.6.2信息物理融合系统应用案例 19
1.6.3信息物理融合系统技术原理 20
1.7物联网应用前景 24
小结 25
习题1 25
第2章 自动识别技术 27
2.1自动识别技术概述 27
2.1.1自动识别技术的分类 27
2.1.2自动识别系统的特征 29
2.2条形码 29
2.2.1条形码概述 29
2.2.2一维条形码 33
2.2.3二维条形码 34
2.3射频识别 35
2.3.1 RFID概述 35
2.3.2 RFID技术原理 37
2.3.3 RFID应用需注意的问题 42
2.4卡识别 43
2.4.1磁卡识别技术 43
2.4.2 IC卡识别技术 44
2.5光学符号识别 46
2.6生物特征识别 47
小结 48
习题2 49
第3章 传感器技术 51
3.1传感器概述 51
3.1.1传感器的定义 51
3.1.2传感器的组成 52
3.1.3传感器的分类 53
3.2传感器的一般特性 54
3.3传感器的选型原则 57
3.4微型传感器应用示例 59
3.4.1磁阻传感器探测机理 59
3.4.2磁阻传感器用于车辆探测案例 60
小结 66
习题3 66
第4章 无线自组网技术 68
4.1物理层 69
4.1.1物理层概述 69
4.1.2自组网物理层的设计 72
4.2 MAC协议 74
4.2.1 MAC协议概述 74
4.2.2 IEEE 802.11 MAC协议 76
4.2.3 S-MAC协议 78
4.3路由协议 81
4.3.1路由协议概述 81
4.3.2定向扩散路由 82
4.4无线传感器自组网 84
4.4.1无线传感器自组网概述 84
4.4.2无线传感器网络发展历史 85
4.4.3无线传感器网络技术原理 86
4.4.4无线传感器网络应用领域 93
小结 98
习题4 98
第5章 物联网的支撑技术 101
5.1时间同步 101
5.1.1时间同步机制 101
5.1.2 TPSN时间同步协议 103
5.1.3时间同步的应用案例 105
5.2数据融合 106
5.2.1数据融合的作用 106
5.2.2数据融合的分类 109
5.2.3数据融合的主要方法 111
5.2.4应用案例 114
5.3能量管理 116
5.3.1能量管理的意义 116
5.3.2能量管理的方法 117
小结 119
习题5 119
第6章 定位技术 121
6.1物联网定位概述 121
6.2定位原理 123
6.2.1基于距离的定位技术 123
6.2.2无须测距的定位技术 127
6.2.3基于距离差的定位技术 128
6.3地面无线定位技术 129
6.3.1无线定位技术的发展 130
6.3.2常见的无线定位技术 130
6.4定位性能的评价指标 132
6.5物联网定位技术的典型应用 133
小结 134
习题6 134
第7章 物联网安全技术 136
7.1传感器网络的安全机制 136
7.1.1传感器网络的安全问题 136
7.1.2传感器网络的安全技术设计 139
7.2 RFID安全和隐私保护 142
7.2.1 RFID安全和隐私问题 142
7.2.2 RFID物理安全机制 143
7.2.3基于密码学的RFID安全机制 144
7.3位置隐私保护 145
7.3.1保护位置隐私的意义 145
7.3.2保护位置隐私的方法 145
小结 147
习题7 147
第8章 物联网的应用开发基础 149
8.1硬件开发 149
8.1.1网络节点的硬件设计 149
8.1.2网络节点设计案例 156
8.2操作系统 163
8.2.1节点操作系统的特点 163
8.2.2节点操作系统的使用案例 165
8.3物联网软件设计 179
8.3.1软件系统的分层结构 179
8.3.2软件系统的开发内容 180
8.3.3后台管理软件 181
8.4 ZigBee网络系统的设计开发案例 185
8.4.1 ZigBee概述 186
8.4.2 ZigBee网络系统的设计 187
8.4.3 ZigBee网络设计实例 189
小结 190
习题8 191
第9章 物联网的仿真技术 193
9.1仿真技术概述 193
9.1.1物联网设计的评估方法 193
9.1.2物联网仿真的意义 194
9.2常用的仿真平台 195
9.2.1 TOSSIM 195
9.2.2 OMNeT+++ 203
9.2.3 OPNET 205
9.2.4 NS2 206
9.3仿真平台的选择和设计 208
9.4工程测试床 209
小结 211
习题9 211
第10章 物联网领域应用的典型案例 213
10.1现代交通领域的应用 213
10.1.1信息采集技术 214
10.1.2网络传输技术 218
10.1.3监测疲劳驾驶的体域网案例 222
10.2现代农业领域的应用 223
10.2.1 eKo pro精准农业系统 223
10.2.2农产品安全生产与物流配送 225
10.2.3菊花生产基地的应用案例 226
10.3国防军事领域的应用 229
10.3.1常见的地面战场微型传感器 229
10.3.2美军沙地直线项目案例 232
小结 238
习题10 238
第11章 传感器网络的演示实验 240
11.1实验设备 240
11.2实验背景和设计 242
11.3演示实验的内容和步骤 243
11.3.1实验环境的功能验证 243
11.3.2光强数据的采集 246
11.3.3消息的发送和接收 250
11.3.4数据显示 253
11.3.5 MoteView的安装与使用 259
小结 270
习题11 270
第12章 传感器网络的应用实验 271
12.1 CC 1000芯片 271
12.2 ATmega128L芯片 274
12.3应用实验的内容 277
12.3.1 AVR集成开发环境 278
12.3.2程序烧录实验 281
12.3.3数据采集实验 285
12.3.4组网通信实验 294
小结 324
习题12 325
附录A 326
参考文献 330