本书根据教育部最新的职业教育教学改革要求,结合国家示范建设课程改革成果及企业职业岗位技能需求编写而成。全书以典型项目案例为主线,通过不同的任务要求,介绍物联网相关基础知识,内容共分7个单元,包括物联网的概念与关键技术、自动识别技术、物联网定位技术、传感器与无线传感器网络技术、物联网通信与网络技术、云计算、物联网安全技术。全书以案例形式阐述物联网的技术内容和典型应用,侧重于基本概念和基本技能的介绍,强化岗位实践能力的培养。本书图文并茂,具有较强的可读性和前沿性,书中加入大量的图表,便于阅读和理解,同时融入了最新的物联网研究成果和应用。 本书提供免费的电子教学课件、相关动画和视频、习题参考答案,详见前言。
单元1 物联网的概念与关键技术(1)知识分布网络(1) 1.1 物联网的发展与特点(2) 1.1.1 物联网的起源与发展现状(2) 1.1.2 物联网的概念及特点(6) 思考与问答1(9) 训练任务1 畅想未来的物联网生活(9) 1.2 物联网的结构及关键技术(9) 1.2.1 物联网的网络架构(9) 1.2.2 物联网感知层技术(10) 1.2.3 物联网网络层技术(13) 1.2.4 物联网应用层技术(15) 1.3 典型物联网工程及发展面临的问题(15) 1.3.1 智能交通(16) 案例1-1 迪纳IOV车联网系统(17) 1.3.2 智能家居(18) 案例1-2 智能家居系统设计方案(19) 1.3.3 智能工业(22) 案例1-3 RFID生产线管理系统方案(22) 1.3.4 智能物流(23) 1.3.5 智能医疗(23) 1.3.6 物联网在发展过程中面临的问题(24) 思考与问答2(25) 训练任务2 调研生活中的物联网(26)内容小结(26)单元2 自动识别技术(27)知识分布网络(27) 2.1 常见自动识别技术(28) 案例2-1 微讯软件社保声纹认证解决方案(28) 2.1.1 条码技术(31) 2.1.2 光学字符识别技术(36) 2.1.3 卡识别技术(36) 2.1.4 生物识别技术(38) 思考与问答3(38) 训练任务3 个人信息二维码的制作(39) 2.2 射频识别技术(39) 案例2-2 通用停车场管理系统(40) 2.2.1 RFID系统组成(41) 案例2-3 RFID技术在图书馆的应用(44) 案例2-4 无源RFID猪场溯源管理系统(48) 案例2-5 基于RFID技术的仓库管理系统(53) 2.2.2 射频识别工作原理(56) 案例2-6 RFID在集装箱电子关锁中的应用(58) 案例2-7 煤矿井下人员定位系统(59) 思考与问答4(63) 训练任务4 调研RFID系统的实际应用(63)内容小结(64)单元3 物联网定位技术(65)知识分布网络(65) 3.1 物联网定位技术的发展与应用(66) 3.1.1 物联网定位技术的发展历史(66) 3.1.2 物联网中定位技术的具体应用(68) 案例3-1 “0”碰撞—车对车信息交换系统(68) 案例3-2 中兴移动物流解决方案(69) 案例3-3 智能医院人员定位系统(71) 3.2 全球定位系统(GPS)(72) 案例3-4 海纳GPS车辆定位系统(72) 3.2.1 GPS系统的架构(73) 3.2.2 GPS关键技术(75) 3.2.3 地理信息系统(GIS)(77) 案例3-5 基于GIS的大气污染扩散模拟系统(79) 案例3-6 基于GIS的应急处理系统(81) 案例3-7 施工扬尘电子防控联合执法平台(82) 3.2.4 北斗卫星导航定位系统(83) 思考与问答5(85) 训练任务5 调研物联网定位技术的应用(85) 训练任务6 体验Web GIS系统的实际应用(85) 3.3 其他短距离定位技术(86) 3.3.1 红外定位技术(86) 3.3.2 超声波定位技术(86) 3.3.3 RFID定位技术(87) 案例3-8 火车站RFID人员定位系统(87) 3.3.4 UWB(超宽带)定位技术(88) 3.3.5 WiFi定位技术(89) 3.3.6 蓝牙定位技术(89) 3.3.7 ZigBee定位技术(89) 案例3-9 基于ZigBee的监狱人员定位跟踪系统(89) 3.3.8 移动通信网络定位技术(91) 思考与问答6(92) 训练任务7 老人室内定位识别系统设计(92)内容小结(92)单元4 传感器与无线传感器网络技术(93)知识分布网络(93) 4.1 传感器的分类与特点(94) 案例4-1 机场周界防入侵系统(94) 4.1.1 什么是传感器(96) 4.1.2 传感器的分类(98) 案例4-2 汽车上有多少传感器(101) 4.1.3 传感器的特性(102) 4.1.4 典型传感器(103) 案例4-3 智能手机中的传感器(109) 案例4-4 基于声信息的智能化鱼群自动给食系统(110) 思考与问答7(114) 训练任务8 传感器的分类与选型(114) 4.2 无线传感器网络(115) 案例4-5 无线传感器网络智能交通系统(115) 4.2.1 无线传感器网络的体系结构(117) 4.2.2 无线传感器网络的特点(119) 4.2.3 传感器网络的结构(122) 案例4-6 基于无线Mesh网络的农作物监测系统(124) 案例4-7 文化遗址的无线传感器网络监测(127) 案例4-8 医疗监护无线传感器网络(129) 思考与问答8(130) 训练任务9 智慧农业智能大棚系统设计(130) 4.3 数据融合(131) 4.3.1 数据融合的基本概念(131) 4.3.2 数据融合的作用(132) 4.3.3 数据融合的应用(132) 案例4-9 卫星数据融合技术在环境遥感监测中的应用(133) 案例4-10 雷达组网中的数据融合(134) 思考与问答9(135)内容小结(135)单元5 物联网通信与网络技术(136)知识分布网络(136) 5.1 认识无线通信技术(137) 案例5-1 基于GSM短消息的智能家居报警系统(137) 5.1.1 通信技术的发展(138) 5.1.2 通信系统结构(139) 5.1.3 调制解调技术(144) 5.1.4 多址技术(148) 思考与问答10(151) 训练任务10 调研无线通信系统的实际应用(151) 5.2 蜂窝移动通信技术(152) 案例5-2 基于3G通信技术的智能交通指挥系统(152) 5.2.1 1G(153) 5.2.2 2G(153) 案例5-3 电子不停车收费系统网络架构(155) 5.2.3 3G(155) 5.2.4 4G(159) 案例5-4 4G智慧医疗系统(161) 思考与问答11(162) 训练任务11 调研手机上网技术与速度(162) 5.3 短距离无线通信技术(163) 案例5-5 ZigBee智能家居解决方案(163) 5.3.1 蓝牙(165) 案例5-6 基于蓝牙的汽车物联(166) 5.3.2 UWB(167) 5.3.3 ZigBee(167) 案例5-7 基于ZigBee技术的无线水文监测系统(167) 案例5-8 ZigBee无线控制智能路灯管理系统(170) 案例5-9 酒店室内无线覆盖解决方案(171) 5.3.4 WiFi(172) 案例5-10 大型智慧社区WiFi定位系统(175) 思考与问答12(176) 训练任务12 讨论智能电网中的通信技术(176)内容小结(177)单元6 云计算(178)知识分布网络(178) 6.1 云计算的发展(179) 案例6-1 华为桌面云高效办公平台(180) 6.2 云计算的概念(182) 案例6-2 IBM云计算解决案例iTricity IDC(183) 思考与问答13(184) 6.3 云计算服务模式及关键技术(185) 6.3.1 云计算服务模式(185) 6.3.2 云计算的部署类型(188) 6.3.3 云计算关键技术(189) 案例6-3 中兴通讯增值业务云CoCloud(190) 6.4 云计算和大数据的关系(191) 思考与问答14(193) 训练任务13 调研云计算服务方案(193)内容小结(194)单元7 物联网安全技术(195)知识分布网络(195) 7.1 物联网面临的安全威胁(196) 案例7-1 物联网安全事件(196) 7.1.1 感知层安全(198) 7.1.2 网络层安全(204) 7.1.3 应用层安全(206) 案例7-2 位置信息与个人隐私(208) 7.2 物