第1章 物联网概述 1
1.1 物联网的基本概念 1
1.1.1 物联网的发展背景 1
1.1.2 物联网的定义和特征 2
1. 什么是物联网 2
2. 物联网的定义 3
3. 物联网、通信网、互联网的区别和联系 3
1.1.3 物联网的典型应用 3
1. 物联网在山体检测方面的应用 3
2. 物联网在物流业的应用 4
3. 物联网在安防方面的应用 4
4. 物联网在医院的应用 4
5. 物联网在环保方面的应用 5
6. 物联网在交通行业的应用 5
1.2 物联网的体系结构和安全问题 7
1.2.1 物联网的体系结构 7
1.2.2 三级物联网精细化监控系统整体架构体系 9
1.2.3 物联网的安全 10
1. 实体安全问题 10
2. 网络安全问题 10
3. 系统安全问题 11
1.3 物联网的关键技术 11
1.3.1 WSN技术 11
1.3.2 RFID技术 12
1.3.3 无线组网与接入技术 12
1.3.4 大规模的感知信息处理技术 13
第2章 基于WSN的环境监控系统设备编程与实施 14
2.1 基于WSN的环境监控系统调研 14
2.1.1 任务简介 14
2.1.2 任务分析 15
2.1.3 支撑知识 15
1. 室内环境监控系统的定义 15
2. 环境监控系统的基本结构 15
3. 室内环境监控相关概念 15
4. 城市区域环境噪声标准相关规定 16
5. 住宅建筑照明标准相关规定 16
6. WSN相关概念 17
7. 基于WSN的环境监控系统 21
2.1.4 任务实施 21
1. 任务描述 21
2. 任务要求 21
2.1.5 任务小结 21
1. 环境监控系统的基本结构 21
2. 传感器采样点布点原则、方式和高度 22
3. 监测项目确定 22
4. 检测参数标准 22
5. ZigBee技术网络配置 22
6. ZigBee协议术语 22
7. ZigBee网络有3种拓扑结构 22
2.1.6 任务拓展 22
2.2 人体红外传感节点编程与调试 22
2.2.1 任务简介 22
2.2.2 任务分析 22
2.2.3 支撑知识 23
1. TI Z-Stack协议栈软件架构 23
2. ZigBee相关概念 29
2.2.4 任务实施 30
1. 硬件平台搭建 30
2. 软件整体架构和选项设置 31
3. App初始化和任务事件处理 34
4. ZDO初始化和任务事件处理 36
5. 协调器建立网络流程分析 37
6. 路由器加入网络流程分析 40
7. 设置及处理人体红外检测用户事件 44
8. 协调器接收数据 44
9. 节点烧写 45
2.2.5 任务小结 47
1. 无线传感节点由3个部分构成 47
2. TI Z-Stack协议栈 47
3. ZigBee设备类型 47
4. 信道 47
5. PANID 47
6. 描述符 47
2.2.6 任务拓展 47
1. 阅读模块式温湿度传感器说明书 47
2. 阅读模块式光照度传感器说明书 47
2.3 编程实现PC与协调器串口通信 48
2.3.1 任务简介 48
2.3.2 任务分析 48
2.3.3 支撑知识 48
1. 串行接口硬件介绍 48
2. 串口通信基础知识 49
3. C＃串口编程 51
4. string字符串数据类型 57
5. StringBuilder可变字符串类 59
6. List？数据类型 59
7. byte［］数据类型 60
8. 显式数据类型转换语法BitConverter 60
2.3.4 任务实施 61
1. 定义公共变量，存储公共数据 61
2. 串口设置 61
3. 打开串口 62
4. 写入串口 62
5. 读取串口数据 62
6. 操作处理读取的数据 63
7. 关闭串口 63
8. 系统测试 63
2.3.5 任务小结 63
2.3.6 任务拓展 64
2.4 串口应用层通信协议分析 64
2.4.1 任务简介 64
2.4.2 任务分析 64
2.4.3 支撑知识 64
1. 符合RS 232C标准的通信串口 64
2. 应用层通信协议 65
3. C＃编程实现通信协议分析的方法 68
2.4.4 任务实施 69
2.4.5 任务小结 70
2.4.6 任务拓展 70
2.5 信息后处理和存储 71
2.5.1 任务简介 71
2.5.2 任务分析 71
2.5.3 支撑知识 71
1. SQL Server数据库管理系统常用操作 71
2. C＃编程实现数据表节点信息用网格形式显示出来 73
2.5.4 任务实施 75
1. 创建数据库 75
2. 创建数据表 75
3. 编程实现网络信息、传感信息插入数据库表 76
4. 编写DataGrid网格显示网络信息的函数 78
2.5.5 任务小结 79
1. 建立数据库 79
2. 创建数据表 79
3. SQL语句操作数据表记录 79
4. C＃编程实现查找数据库中满足条件的记录并显示出来的步骤 79
2.5.6 任务拓展 79
1. 获取并显示光敏传感器信息 79
2. 图形化直观显示光敏值 79
2.6 信息的可视化显示 80
2.6.1 任务简介 80
2.6.2 任务分析 80
2.6.3 支撑知识 80
1. treeView控件 80
2. Chart控件 82
2.6.4 任务实施 84
1. 把ZigBee网络信息用树形结构表示 84
2. 查询数据库中某节点的所有测量信息 85
2.6.5 任务小结 89
1. treeView控件 89
2. Chart控件的用法 89
3. 动态历史数据点的流线式显示方式 89
2.6.6 任务拓展 89
2.7 系统综合调试和评价 89
2.7.1 任务简介 89
2.7.2 任务分析 90
2.7.3 支撑知识 90
1. 单项设备调试 90
2. 系统综合调试 91
2.7.4 任务实施 92
2.7.5 任务小结 92
1. 单项设备调试 92
2. 程序运行测试 92
3. 系统综合调试 92
2.7.6 任务拓展 92
第3章 基于RFID的识别定位系统设备编程与实施 93
3.1 射频识别应用系统调研 93
3.1.1 任务简介 93
3.1.2 任务分析 94
3.1.3 支撑知识 94
1. RFID系统基本概念 94
2. RFID应用系统组成 94
3. RFID系统分类 96
4. RFID技术标准 99
5. RFID的典型应用系统 99
3.1.4 任务实施 102
1. 任务描述 102
2. 任务要求 102
3.1.5 任务小结 102
3.1.6 任务拓展 103
3.2 识别定位系统分析和实施 103
3.2.1 任务简介 103
3.2.2 任务分析 103
3.2.3 支撑知识 104
1. RFID应用系统搭建流程 104
2. 设备选型与优化 104
3. 现场部署 106
3.2.4 任务实施 107
1. 规划系统整体架构 107
2. 规划IP地址 107
3. 无线路由器安装与配置 107
4. 串口服务器安装与配置 111
5. 读写器安装和配置 116
3.2.5 任务小结 117
3.2.6 任务拓展 118
3.3 室内区域定位RFID设备编程和测试 118
3.3.1 任务简介 118
3.3.2 任务分析 118
3.3.3 支撑知识 118
1. RFID电子标签存储信息介绍 118
2. RFID操作命令 119
3. 创建一个简单的DLL文件 119
4. 调用DLL文件 121
3.3.4 任务实施 123
1. 调用DLL方式完成EPC读写 123
2. 串口命令方式完成EPC读写 127
3.3.5 任务小结 130
3.3.6 任务拓展 130
3.4 WCF数据库操作接口服务 130
3.4.1 任务简介 130
3.4.2 任务分析 131
3.4.3 支撑知识 131
3.4.4 任务实施 131
1. 第一环节服务应用程序Service部分 131
2. 第二环节宿主（Host）服务管理程序建立过程 138
3. 第三环节客户端程序编制 145
3.4.5 任务小结 147
3.4.6 任务拓展 148
3.5 系统综合调试和评价 148
3.5.1 任务简介 148
3.5.2 任务分析 148
3.5.3 支撑知识 148
1. 前端设备清点和检查 148
2. 单项设备调试 149
3. 系统综合调试 149
4. 系统验收 149
3.5.4 任务实施 150
3.5.5 任务小结 150
3.5.6 任务拓展 151
第4章 IP视频监控系统设备编程与实施 152
4.1 IP视频监控系统调研 152
4.1.1 任务简介 152
4.1.2 任务分析 152
4.1.3 支撑知识 153
1. 视频监控系统介绍 153
2. 视频监控系统发展和体系结构 153
3. 物联网视频监控系统应用 157
4.1.4 任务实施 157
1. 任务描述 157
2. 任务要求 157
4.1.5 任务小结 157
4.1.6 任务拓展 158
4.2 IP视频监控系统分析和实施 158
4.2.1 任务简介 158
4.2.2 任务分析 158
4.2.3 支撑知识 159
1. IP摄像机基本概念 159
2. IP摄像机基本组成 159
3. 云台 165
4.2.4 任务实施 166
1. IP视频监控系统拓扑图 166
2. 组网和配置 166
4.2.5 任务小结 169
4.2.6 任务拓展 169
4.3 IP摄像机设备编程与调试 169
4.3.1 任务简介 169
4.3.2 任务分析 169
4.3.3 支撑知识 169
1. 阅读摄像机编程说明书 169
2. C＃编程调用CGI获得当前图像 170
3. 云台控制 172
4. 图像标记 173
4.3.4 任务实施 174
1. C＃编程实现 174
2. 图像标记为某个RFID读卡器读卡触发图像 175
4.3.5 任务小结 175
4.3.6 任务拓展 176
4.4 系统综合调试和评价 176
4.4.1 任务简介 176
4.4.2 任务分析 176
4.4.3 支撑知识 176
1. 监控点设备清点和检查 176
2. 单项设备调试 176
3. 系统综合调试 178
4. IP视频监控系统集成流程 178
5. 系统验收 179
4.4.4 任务实施 179
4.4.5 任务小结 180
4.4.6 任务拓展 180
第5章 基于GPRS的远程监控系统设备编程与实施 181
5.1 远程监控系统的调研 181
5.1.1 任务简介 181
5.1.2 任务分析 181
5.1.3 支撑知识 181
1. 远程监控系统的定义 181
2. 远程监控系统的发展及分类 182
3. 远程监控系统的典型应用 182
4. 远程监控系统的基本组成 183
5. 移动通信技术基础 184
5.1.4 任务实施 186
1. 任务描述 186
2. 任务要求 186
5.1.5 任务小结 186
5.1.6 任务拓展 186
5.2 远程监控系统分析和实施 187
5.2.1 任务简介 187
5.2.2 任务分析 187
5.2.3 支撑知识 187
1. 远程网络技术简介 187
2. 基于GPRS技术的远程监控系统 187
3. GPRS DTU应用简介 188
5.2.4 任务实施 189
1. 模块简介 189
2. 模块特点 190
3. 模块外观 190
4. 安装步骤 190
5. 调试检测 191
5.2.5 任务小结 192
5.2.6 任务拓展 192
5.3 AT指令操作GPRS 192
5.3.1 任务简介 192
5.3.2 任务分析 192
5.3.3 支撑知识 192
1. AT指令 192
2. PDU编码 193
5.3.4 任务实施 195
1. 调试AT指令（Text模式）发送短信 195
2. 调试AT指令（PDU模式）发送短信 196
3. 基于AT指令（Text模式）发送短信 197
4. 基于AT指令（PDU模式）发送短信 199
5. 基于第三方动态链接库发送彩信 203
5.3.5 任务小结 209
5.3.6 任务拓展 209
5.4 远程天气预报监控系统的设计与实现 210
5.4.1 任务简介 210
5.4.2 任务分析 210
5.4.3 支撑知识 211
1. 基于WebService获取远程监控信息 211
2. 基于第三方动态链接库发送短信 212
5.4.4 任务实施 214
1. 新建项目 214
2. 导入外部引用 214
3. 页面布局 216
4. 操作流程 216
5. 关键代码 216
5.4.5 任务小结 217
5.4.6 任务拓展 217
第6章 智能家居综合应用系统设备编程与实施 218
6.1 智能家居综合应用系统调研和分析 218
6.1.1 任务简介 218
6.1.2 任务分析 218
6.1.3 支撑知识 218
1. 智能家居系统的定义 218
2. 基于物联网技术的智能家居系统 219
3. 智能家居的前景 219
4. 智能家居系统的发展趋势 219
6.1.4 任务实施 220
1. 智能家居系统的项目目标 220
2. 智能家居系统的项目需求 220
3. 智能家居系统的设计原则 221
4. 智能家居系统的系统规划 222
5. 智能家居系统的系统架构 223
6. 智能家居系统的硬件设备 224
6.1.5 任务小结 224
6.1.6 任务拓展 225
6.2 智能家居综合应用系统的设计与实现 225
6.2.1 任务简介 225
6.2.2 任务分析 225
6.2.3 支撑知识 225
1. 智能家居系统的功能模块 225
2. 智能家居系统的操作流程 228
3. 智能家居系统的数据库设计 229
6.2.4 任务实施 231
1. 新建解决方案 231
2. 系统主界面（FormMain.cs）的设计与实现 232
3. 软硬件端口配置页面（FormSystemSettings.cs）的设计与实现 233
4. 智能家居监控主页面（FormHome.cs）的设计与实现 233
5. 便捷支付相关页面的设计与实现 245
6.2.5 任务小结 262
6.2.6 任务拓展 262
第7章 基于物联网的周界防入侵系统编程与实施 263
7.1 基于物联网的周界防入侵系统调研 263
7.1.1 任务简介 263
7.1.2 任务分析 263
7.1.3 支撑知识 263
1. 建设和维护好周界防入侵系统的现实意义 263
2. 周界入侵防范方式 264
3. 周界防入侵系统应用逻辑图 264
4. 物联网周界防入侵系统应用程序结构 264
5. 物联网周界防入侵系统的模块说明 265
7.1.4 任务实施 266
1. 任务描述 266
2. 任务要求 266
7.1.5 任务小结 266
7.1.6 任务拓展 266
7.2 感知探测模块选型、分析与实施 266
7.2.1 任务简介 266
7.2.2 任务分析 267
7.2.3 支撑知识 267
1. 周界防入侵需求分析 267
2. 传统的周界防入侵技术介绍 267
3. 基于物联网技术的周界防入侵技术 270
7.2.4 任务实施 271
1. 基于物联网技术的周界防入侵设备安装 271
2. 设备调测 278
7.2.5 任务小结 279
7.2.6 任务拓展 279
7.3 感知探测模块软件设计与实现 279
7.3.1 任务简介 279
7.3.2 任务分析 279
7.3.3 支撑知识 280
1. 感知探测模块软件工作流程 280
2. 逐个类文件编写，完成程序设计任务 281
7.3.4 任务实施 287
1. 创建模块项目的操作步骤 287
2. 类的编写 288
3. 系统功能界面设计 288
4. 调试步骤与调测目标 289
7.3.5 任务小结 289
7.3.6 任务拓展 289
参考文献 290