本書以培養會設計、能發展、具有創新精神和實踐能力的人才為目的，以提高物聯網專業學生及相關科研人員的分析問題和解決實際問題的能力為出發點，較全面、系統地介紹了物聯網工程專業中感知、識別與控制層次的相關概念、關鍵技術以及基本組成、結構和設計方法和應用實例。
隨著物聯網工程技術的普及和發展，物聯網感知與控制技術教材經過4年多的教學應用，作者在第2版中針對原教材內容進行了優化和精選，其中對第1~5章內容進行了調整和增添，對第6~8章部分內容做了適當的刪減和優化。
本書各章均配有相應的例題和參考練習題，供教學選用，并且提供免費的電子課件。
本書適用于高等院校物聯網工程專業作為專業系列教材使用，也適用于其他專業作為選修課教材，還可供對物聯網感興趣的讀者參考閱讀。
本書內容全面，分別從行業、商家、用戶等角度全面分析了餐飲O2O的趨勢與價值；講解專業，系統介紹互聯網 餐飲時代餐飲O2O發展的特點、玩法與方法論；側重實戰，通過理論與案例相結合，幫助餐飲老板和美食從業者玩轉餐飲O2O。
前言
目前，國內已有近兩百所高校、高職、高專院校設置了物聯網技術應用專業，可見，物聯網相關專業人才的培養達到了高潮。物聯網專業的教學目標是培養面向現代信息處理技術，從事物聯網領域的系統設計、分析與科技開發及研究方面的工程技術人才。需要學生及相關科研人員具備扎實的電子技術、現代傳感器、有線和無線網絡通信理論、信息處理、計算機技術、系統工程等基礎理論知識，掌握物聯網系統的感知、識別與控制層，網絡傳輸層與綜合服務應用層關鍵設計等專門知識和技能，并且建立在本專業領域對新理論、新知識、新技術的跟蹤能力以及較強的創新實踐能力。目前在國內的院校中，物聯網工程專業下設置的具體專業課程一般為通信、網絡、傳感器、計算機等傳統學科所開設的課程，這些課程之間的銜接缺少各科知識的系統性、針對性和連續性，沒有突出物聯網的專業特色。物聯網專業教學大綱按照物聯網三層結構規劃了如下培養目標。（1） 感知、識別與控制層： 掌握傳感器與RFID無源有源標簽設計技術，無線節點硬件和核心協議棧軟件設計，低功耗系統設計以及智能裝置、設備的控制技術。（2） 網絡傳輸層： 掌握多種網絡網關設計，主流無線和無線網絡標準，主要路由算法和網絡監視、網絡安全和加密原理等方面的設計。（3） 綜合管理服務應用層： 掌握應用系統設計技術關鍵，物聯網應用軟件開發，應用數據結構，數據流和數據庫的設計，能夠獨立設計不同需要的物聯網管理服務應用。其中，感知、識別與控制層作為物聯網的神經末梢，是聯系物理世界和信息世界的紐帶。隨著物聯網的發展，大量的智能傳感器件、物體識別設備及智能控制裝置也將獲得更廣泛的應用。針對上述培養目標，本書結合當前我國新設立的物聯網工程專業建設和發展的需要進行編寫，重點介紹在物聯網感知、識別與控制層中涉及的設計和應用等相關技術。本書以培養會設計、能發展、具有創新精神和實踐能力的人才為目的，以提高學生及相關科研人員的分析問題和解決實際問題的能力為出發點，全面、系統地介紹了物聯網系統中感知、識別與控制層次的相關概念、關鍵技術以及基本組成、結構與設計方法和應用實例。本書第1版已經發行4年時間，感謝國內數十所院校同行將此書作為物聯網專業課程教材。由于物聯網工程應用技術發展較快，許多知識和內容有了更新。本書第2版做了如下方面的優化和調整。在第1章中，重新進行了規劃，增加了1.2節物聯網關鍵技術的介紹； 在第2章中，細化了RFID工作原理及應用的介紹，增加了智能傳感器方面的內容； 在第3章中，調整了3.3節的內容，增添了數字濾波知識的介紹； 在第4章中，增添了紅外觸摸屏相關內容； 第5章中，增添了CAN總線、WiFi、4G/5G通信和北斗衛星導航系統方面的內容。另外，對第6~8章內容重新進行了調整和優化。同時，對各章之后的習題與思考題進行了適當調整，增添了選擇題方面的內容。本書作為專業課程教材，建議全部內容講授32~48學時。其中，6.3節計算機控制技術簡介為選學內容。建議本課程實踐教學環節設為24~36學時。在本書的編寫過程中，得到了譚國真、陳志奎和王雷教授的指導，在此表示感謝。還要感謝清華大學出版社的支持，使本書很快地出版發行。另外，本書在編寫過程中參考和引用了國內外的相關著作、論文和網上資料，編者對所有被參考和引用論著的作者表示感謝。如果有的資料因沒有查到出處或疏忽而未列出，請原作者原諒。 由于本書作者的經驗與水平有限，書中如出現不準確、不適宜或疏漏的內容，希望讀者給予批評指正，在此表示感謝。同時也歡迎讀者，尤其是使用本書的教師和學生，共同探討相關教學內容、教學方法等問題。敬請通過電子信箱（mhl@dlut.edu.cn）與編者聯系。
編者2016年11月
沙水，本名黃勇，資深互聯網產品運營兼自媒體人，曾就職于奇虎360、好豆網，關注餐飲O2O、移動社交與電商，尤其對互聯網 餐飲營銷與經營模式具有豐富的實戰經驗。
目錄
第1章物聯網簡介
1．1概述
1．1．1物聯網定義及特點
1．1．2物聯網的結構組成
1．1．3發展物聯網的意義
1．2物聯網關鍵技術
1．2．1感知識別層關鍵技術
1．2．2網絡傳輸層關鍵技術
1．2．3綜合服務應用層關鍵技術
1．3物聯網應用領域簡介
習題與思考題
第2章物聯網感知與識別技術
2．1傳感器及應用技術
2．1．1概述
2．1．2傳感器的分類
2．1．3傳感器的選用原則
2．1．4常用傳感器簡介
2．2自動識別技術
2．2．1概述
2．2．2自動識別技術的分類與特征
2．3無線射頻識別技術
2．3．1RFID系統的組成
2．3．2RFID技術的分類方法
2．3．3RFID系統的基本工作原理
2．3．4RFID系統的技術參數
2．3．5RFID系統的運行環境與接口方式
2．3．6RFID技術的應用
2.4RFID應用實例
2.4.1汽車防盜系統讀寫器的設計
2.4.2不停車收費系統應用實例
習題與思考題
第3章物聯網的數據獲取與處理技術
3．1模擬信號的檢測與數據采集
3．1．1檢測系統的特性與性能指標
3．1．2系統的組成結構與工作方式
3．1．3模擬信號的檢測方法
3．1．4模擬信號的調理電路
3．1．5模/數轉換器原理及應用
3．2數字信號與非電量參數的檢測技術
3．2．1開關量信號的檢測
3．2．2時間型信號的檢測
3．2．3頻率及周期型信號的檢測
3．2．4非電量參數的檢測
3．3信息數據的處理技術
3．3．1數字濾波技術
3．3．2信息數據的標度變換
3．4多傳感器信息融合技術
3．4．1概述
3．4．2數據融合的原理與結構
3．4．3數據融合的基本方法
習題與思考題
第4章微處理器與人機交互技術
4.1嵌入式系統簡介
4.1.1概述
4.1.2嵌入式處理器
4.1.3嵌入式軟件系統
4.2鍵盤接口技術
4.2.1概述
4.2.2工作原理與接口技術
4.3顯示器接口技術
4.3.1液晶顯示器
4.3.2LED顯示器
4.4觸摸屏接口技術
4.4.1電阻式觸摸屏
4.4.2電容式觸摸屏
4.4.3紅外觸摸屏
4.4.4觸摸屏接口技術
習題與思考題
第5章物聯網通信技術
5.1概述
5.2標準串行通信接口
5.2.1通用異步收發器UART
5.2.2RS232C標準串行通信
5.2.3通用串行總線USB
5.2.4內部集成電路串行通信
5.2.5串行外圍設備接口
5.2.6CAN總線接口
5.3無線通信技術
5.3.1藍牙無線通信技術
5.3.2ZigBee無線通信技術
5.3.3無線保真技術
5.3.4第2/3/4/5代移動通信技術簡介
5.4無線傳感器網絡
5.4.1概述
5.4.2無線傳感器網絡體系結構
5.4.3ZigBee無線傳感器網絡及開發應用
5.5定位技術與衛星定位系統
5.5.1概述
5.5.2全球衛星定位系統
5.5.3北斗衛星導航系統
習題與思考題
第6章外部設備的驅動與控制技術
6.1模擬信號輸出通道
6.1.1概述
6.1.2數字/模擬轉換器組成與工作原理
6.1.3D/A轉換器的技術參數
6.1.4D/A轉換器接口應用
6.1.5模擬信號的功率驅動
6.2開關量輸出與驅動
6.3計算機控制技術
6.3.1系統概述
6.3.2PID控制技術
6.3.3模糊控制技術
6.3.4神經網絡控制技術
習題與思考題
第7章系統穩定性設計與低功耗技術
7.1系統的干擾源
7.2系統抗干擾技術
7.2.1系統硬件抗干擾的措施
7.2.2軟件抗干擾措施
7.3系統低功耗設計技術
7.3.1硬件低功耗的設計
7.3.2軟件低功耗的設計
習題與思考題
第8章設計應用實例
8.1感知與檢測系統的設計
8.1.1系統的設計要求
8.1.2系統的設計方法
8.1.3系統的設計步驟
8.2智能家居系統
8.2.1系統總體方案設計
8.2.2硬件系統的設計與實現
8.2.3軟件系統的設計與實現
習題與思考題
參考文獻
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