物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用
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物聯(lián)網(wǎng)源自互聯(lián)網(wǎng)，如果說(shuō)互聯(lián)網(wǎng)解決的是人與人的交流問(wèn)題，那么物聯(lián)網(wǎng)解決的是人與物的交互問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一種新方法和新路徑，并融合互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的一些軟硬件技術(shù)，讓人們更加科學(xué)、高效、快捷地認(rèn)識(shí)物理世界，給人類工作和生活帶來(lái)舒適與方便。本書(shū)由淺入深地講述物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的全過(guò)程，共11章，從物聯(lián)網(wǎng)的理論架構(gòu)到應(yīng)用開(kāi)發(fā)，從感知及控制層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)服務(wù)層到應(yīng)用服務(wù)層，分別講述單片機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)技術(shù)、MQTT協(xié)議、時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)分析與處理、物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)開(kāi)發(fā)、數(shù)據(jù)可視化等內(nèi)容。本書(shū)不僅適合物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)、計(jì)算機(jī)專業(yè)、電子信息專業(yè)、自動(dòng)化專業(yè)等多個(gè)專業(yè)的師生閱讀，而且可以作為企業(yè)工程師了解設(shè)備上云的參考資料，還可以用作物聯(lián)網(wǎng)愛(ài)好者的入門讀物。
本書(shū)的主要特點(diǎn)如下：1、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展方向：作為一種新技術(shù)，是我國(guó)未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)，人才和技術(shù)是關(guān)鍵。本書(shū)內(nèi)容，有利于培養(yǎng)更多卓越的物聯(lián)網(wǎng)工程師。2、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是傳統(tǒng)行業(yè)的挑戰(zhàn)與機(jī)遇：越來(lái)越多的企業(yè)產(chǎn)品，需要遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程維護(hù)、遠(yuǎn)程升級(jí)等，需要大量的物聯(lián)網(wǎng)從業(yè)人員，而技術(shù)源于書(shū)本及實(shí)踐。3、本書(shū)理論 實(shí)踐：與其他物聯(lián)網(wǎng)的書(shū)籍不同的是，本書(shū)的理論源于實(shí)踐的抽象；而實(shí)踐內(nèi)容源于項(xiàng)目開(kāi)發(fā)本身。4、本書(shū)編排：由淺入深，從易到難，從硬件到軟件，盡可能詳細(xì)介紹物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用設(shè)計(jì)的每個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，讓讀者學(xué)習(xí)本書(shū)內(nèi)容，就能入手物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用設(shè)計(jì)。
近年來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)滲透各行各業(yè)，引起很多人的關(guān)注。物聯(lián)網(wǎng)究竟是什么？有人認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)是傳感網(wǎng)，有人認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)是嵌入式互聯(lián)網(wǎng)……管中窺豹，無(wú)法讓我們看清事物的真相。幫助更多人了解物聯(lián)網(wǎng)、駕馭物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，是編寫(xiě)本書(shū)的初衷。物聯(lián)網(wǎng)源自互聯(lián)網(wǎng)，如果說(shuō)互聯(lián)網(wǎng)解決的是人與人的交流問(wèn)題，那么物聯(lián)網(wǎng)解決的是人與物的交互問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一種新方法和新路徑，并融合互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的一些軟硬件技術(shù)，讓人們更加科學(xué)、高效、快捷地認(rèn)識(shí)物理世界，給人類工作和生活帶來(lái)舒適與方便。筆者及所在團(tuán)隊(duì)雖然一直從事物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的研究與應(yīng)用工作，并承擔(dān)多個(gè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)工作，積累了一些實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，但梳理出來(lái)確是不易，花了近一年時(shí)間。本書(shū)共11章，從物聯(lián)網(wǎng)的理論架構(gòu)到應(yīng)用開(kāi)發(fā)，從感知及控制層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)服務(wù)層到應(yīng)用服務(wù)層，分別講述單片機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)技術(shù)、MQTT協(xié)議、時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)分析與處理、物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)開(kāi)發(fā)、數(shù)據(jù)可視化等內(nèi)容。本書(shū)由淺入深地講述物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的全過(guò)程，不僅適合物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)、計(jì)算機(jī)專業(yè)、電子信息專業(yè)、自動(dòng)化專業(yè)等多個(gè)專業(yè)的師生閱讀，，而且可以作為企業(yè)工程師了解設(shè)備上云的參考資料，還可以用作物聯(lián)網(wǎng)愛(ài)好者的入門讀物。人們需要共同努力，推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，才能讓更多產(chǎn)業(yè)開(kāi)啟數(shù)字化進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)賦能。由于時(shí)間緊促和編者能力有限，有些內(nèi)容沒(méi)有深入展開(kāi)，真誠(chéng)希望大家一起完善它，讓更多的人受益。謝謝讀者的支持，我們會(huì)繼續(xù)努力的。感謝一起奮斗過(guò)的同事和學(xué)生們，他們是吳謀、陸雨、武文才、周明德、吳志輝、厲高艷、師惠彧、王曉東、江鵬、遲昆榮、游曉佳、馮永強(qiáng)、王爽、梅杰、尚傳文、王邦輝、雷玄、鐘金亮、陳蔚等人。感謝作者的家人們，沒(méi)有他們的理解、支持和默默付出，也不會(huì)有這本書(shū)。編者
鐘良驥，生于1981年11月，副教授，武漢大學(xué)碩士畢業(yè)，咸寧市物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)中心主任，2016年入選湖北省全國(guó)萬(wàn)名優(yōu)秀創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師。主要研究領(lǐng)域是行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)及大數(shù)據(jù)應(yīng)用；主持10個(gè)科研項(xiàng)目，其中省部級(jí)3項(xiàng)，市廳級(jí)7項(xiàng)；參與項(xiàng)目5項(xiàng)，其中1項(xiàng)。主持企業(yè)合作項(xiàng)目4項(xiàng)，參與橫向項(xiàng)目2項(xiàng)。申報(bào)專利12項(xiàng)，其中發(fā)明專利5項(xiàng)；已授權(quán)專利7項(xiàng)，其中發(fā)明專利1項(xiàng)。申報(bào)軟著3項(xiàng)，已授權(quán)3項(xiàng)。近三年，發(fā)表科研論文13篇，其中SCI、EI收錄3篇；中文核心3篇；教研論文4篇、主編教材5部，參編1部。徐斌，1975年8月生，博士，副教授。現(xiàn)為湖北科技學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院院長(zhǎng)。研究方向：目前主要從事智能數(shù)據(jù)分析、智慧校園、教育信息化、信息檢索、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用等方面的研究。同時(shí)承擔(dān)本科生的教學(xué)任務(wù)。科研成果：作為主要成員參與國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目1項(xiàng)，國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金重大計(jì)劃招標(biāo)項(xiàng)目1項(xiàng)，主持省級(jí)及市廳級(jí)項(xiàng)目5項(xiàng)，主持橫向項(xiàng)目3項(xiàng)，已授權(quán)發(fā)明專利2項(xiàng)。在國(guó)際國(guó)內(nèi)重要的學(xué)術(shù)期刊與會(huì)議上發(fā)表論文被SCI、EI論文收錄多篇。胡文杰 ，男，碩士，副教授，咸寧市人工智能學(xué)習(xí)應(yīng)用工程研究中心主任，近幾年，主持省市課題5項(xiàng)，公開(kāi)發(fā)表論文15篇，主編和參編教材6本，實(shí)用新型專利4項(xiàng)，軟件著作權(quán)2項(xiàng)。
第1章物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)概述(1)1.1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的意義(3)1.2物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)(4)1.3物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)(6)1.4如何學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)(7)第2章物聯(lián)網(wǎng)與嵌入式技術(shù)(9)2.1嵌入式聯(lián)網(wǎng)的重要意義(11)2.2嵌入式系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)(13)2.3傳統(tǒng)設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)(15)第3章傳感器是物聯(lián)網(wǎng)觸角(19)3.1傳感器簡(jiǎn)述(21)3.2無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(25)3.3傳感器數(shù)據(jù)融合(32)3.4案例分析無(wú)人駕駛(33)第4章物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)與邊緣計(jì)算(35)4.1傳統(tǒng)網(wǎng)關(guān)與物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)(37)4.2深入學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)(40)4.3物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)與邊緣計(jì)算(47)第5章物聯(lián)網(wǎng)與通信技術(shù)(53)5.1通 信 概 述(55)5.2物聯(lián)網(wǎng)與有線通信(57)5.3物聯(lián)網(wǎng)與無(wú)線通信(61)5.4物聯(lián)網(wǎng)與數(shù)據(jù)透?jìng)?63)第6章物聯(lián)網(wǎng)與MQTT協(xié)議(69)6.1MQTT協(xié)議概述(71)6.2MQTT系統(tǒng)組成(72)6.3物聯(lián)網(wǎng)與消息中間件(80)第7章物聯(lián)網(wǎng)與時(shí)間序列數(shù)據(jù)(93)7.1物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)概述(95)7.2時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)(98)7.3物聯(lián)網(wǎng)與時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)(104)第8章大數(shù)據(jù)分析與處理(113)8.1傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析(115)8.2大數(shù)據(jù)分析(118)8.3物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)分析(127)第9章物聯(lián)網(wǎng)與數(shù)據(jù)可視化(135)9.1數(shù)據(jù)可視化(137)9.2物聯(lián)網(wǎng)與前端開(kāi)發(fā)(141)9.3物聯(lián)網(wǎng)與數(shù)據(jù)大屏(148)第10章物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)(157)10.1物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)概述(159)10.2技術(shù)選型(164)10.3開(kāi)發(fā)流程(167)10.4系統(tǒng)測(cè)試(180)第11章行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(193)11.1家居物聯(lián)網(wǎng)(195)11.2工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(200)11.3農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(208)11.4醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)(213)附錄物聯(lián)網(wǎng)名詞術(shù)語(yǔ)(221)參考文獻(xiàn)(227)
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