本書根據教育部最新的職業教育教學改革要求,結合國家示范建設課程改革成果及企業職業崗位技能需求編寫而成。全書以典型項目案例為主線,通過不同的任務要求,介紹物聯網相關基礎知識,內容共分7個單元,包括物聯網的概念與關鍵技術、自動識別技術、物聯網定位技術、傳感器與無線傳感器網絡技術、物聯網通信與網絡技術、云計算、物聯網安全技術。全書以案例形式闡述物聯網的技術內容和典型應用,側重于基本概念和基本技能的介紹,強化崗位實踐能力的培養。本書圖文并茂,具有較強的可讀性和前沿性,書中加入大量的圖表,便于閱讀和理解,同時融入了最新的物聯網研究成果和應用。 本書提供免費的電子教學課件、相關動畫和視頻、習題參考答案,詳見前言。
單元1 物聯網的概念與關鍵技術(1)知識分布網絡(1) 1.1 物聯網的發展與特點(2) 1.1.1 物聯網的起源與發展現狀(2) 1.1.2 物聯網的概念及特點(6) 思考與問答1(9) 訓練任務1 暢想未來的物聯網生活(9) 1.2 物聯網的結構及關鍵技術(9) 1.2.1 物聯網的網絡架構(9) 1.2.2 物聯網感知層技術(10) 1.2.3 物聯網網絡層技術(13) 1.2.4 物聯網應用層技術(15) 1.3 典型物聯網工程及發展面臨的問題(15) 1.3.1 智能交通(16) 案例1-1 迪納IOV車聯網系統(17) 1.3.2 智能家居(18) 案例1-2 智能家居系統設計方案(19) 1.3.3 智能工業(22) 案例1-3 RFID生產線管理系統方案(22) 1.3.4 智能物流(23) 1.3.5 智能醫療(23) 1.3.6 物聯網在發展過程中面臨的問題(24) 思考與問答2(25) 訓練任務2 調研生活中的物聯網(26)內容小結(26)單元2 自動識別技術(27)知識分布網絡(27) 2.1 常見自動識別技術(28) 案例2-1 微訊軟件社保聲紋認證解決方案(28) 2.1.1 條碼技術(31) 2.1.2 光學字符識別技術(36) 2.1.3 卡識別技術(36) 2.1.4 生物識別技術(38) 思考與問答3(38) 訓練任務3 個人信息二維碼的制作(39) 2.2 射頻識別技術(39) 案例2-2 通用停車場管理系統(40) 2.2.1 RFID系統組成(41) 案例2-3 RFID技術在圖書館的應用(44) 案例2-4 無源RFID豬場溯源管理系統(48) 案例2-5 基于RFID技術的倉庫管理系統(53) 2.2.2 射頻識別工作原理(56) 案例2-6 RFID在集裝箱電子關鎖中的應用(58) 案例2-7 煤礦井下人員定位系統(59) 思考與問答4(63) 訓練任務4 調研RFID系統的實際應用(63)內容小結(64)單元3 物聯網定位技術(65)知識分布網絡(65) 3.1 物聯網定位技術的發展與應用(66) 3.1.1 物聯網定位技術的發展歷史(66) 3.1.2 物聯網中定位技術的具體應用(68) 案例3-1 “0”碰撞—車對車信息交換系統(68) 案例3-2 中興移動物流解決方案(69) 案例3-3 智能醫院人員定位系統(71) 3.2 全球定位系統(GPS)(72) 案例3-4 海納GPS車輛定位系統(72) 3.2.1 GPS系統的架構(73) 3.2.2 GPS關鍵技術(75) 3.2.3 地理信息系統(GIS)(77) 案例3-5 基于GIS的大氣污染擴散模擬系統(79) 案例3-6 基于GIS的應急處理系統(81) 案例3-7 施工揚塵電子防控聯合執法平臺(82) 3.2.4 北斗衛星導航定位系統(83) 思考與問答5(85) 訓練任務5 調研物聯網定位技術的應用(85) 訓練任務6 體驗Web GIS系統的實際應用(85) 3.3 其他短距離定位技術(86) 3.3.1 紅外定位技術(86) 3.3.2 超聲波定位技術(86) 3.3.3 RFID定位技術(87) 案例3-8 火車站RFID人員定位系統(87) 3.3.4 UWB(超寬帶)定位技術(88) 3.3.5 WiFi定位技術(89) 3.3.6 藍牙定位技術(89) 3.3.7 ZigBee定位技術(89) 案例3-9 基于ZigBee的監獄人員定位跟蹤系統(89) 3.3.8 移動通信網絡定位技術(91) 思考與問答6(92) 訓練任務7 老人室內定位識別系統設計(92)內容小結(92)單元4 傳感器與無線傳感器網絡技術(93)知識分布網絡(93) 4.1 傳感器的分類與特點(94) 案例4-1 機場周界防入侵系統(94) 4.1.1 什么是傳感器(96) 4.1.2 傳感器的分類(98) 案例4-2 汽車上有多少傳感器(101) 4.1.3 傳感器的特性(102) 4.1.4 典型傳感器(103) 案例4-3 智能手機中的傳感器(109) 案例4-4 基于聲信息的智能化魚群自動給食系統(110) 思考與問答7(114) 訓練任務8 傳感器的分類與選型(114) 4.2 無線傳感器網絡(115) 案例4-5 無線傳感器網絡智能交通系統(115) 4.2.1 無線傳感器網絡的體系結構(117) 4.2.2 無線傳感器網絡的特點(119) 4.2.3 傳感器網絡的結構(122) 案例4-6 基于無線Mesh網絡的農作物監測系統(124) 案例4-7 文化遺址的無線傳感器網絡監測(127) 案例4-8 醫療監護無線傳感器網絡(129) 思考與問答8(130) 訓練任務9 智慧農業智能大棚系統設計(130) 4.3 數據融合(131) 4.3.1 數據融合的基本概念(131) 4.3.2 數據融合的作用(132) 4.3.3 數據融合的應用(132) 案例4-9 衛星數據融合技術在環境遙感監測中的應用(133) 案例4-10 雷達組網中的數據融合(134) 思考與問答9(135)內容小結(135)單元5 物聯網通信與網絡技術(136)知識分布網絡(136) 5.1 認識無線通信技術(137) 案例5-1 基于GSM短消息的智能家居報警系統(137) 5.1.1 通信技術的發展(138) 5.1.2 通信系統結構(139) 5.1.3 調制解調技術(144) 5.1.4 多址技術(148) 思考與問答10(151) 訓練任務10 調研無線通信系統的實際應用(151) 5.2 蜂窩移動通信技術(152) 案例5-2 基于3G通信技術的智能交通指揮系統(152) 5.2.1 1G(153) 5.2.2 2G(153) 案例5-3 電子不停車收費系統網絡架構(155) 5.2.3 3G(155) 5.2.4 4G(159) 案例5-4 4G智慧醫療系統(161) 思考與問答11(162) 訓練任務11 調研手機上網技術與速度(162) 5.3 短距離無線通信技術(163) 案例5-5 ZigBee智能家居解決方案(163) 5.3.1 藍牙(165) 案例5-6 基于藍牙的汽車物聯(166) 5.3.2 UWB(167) 5.3.3 ZigBee(167) 案例5-7 基于ZigBee技術的無線水文監測系統(167) 案例5-8 ZigBee無線控制智能路燈管理系統(170) 案例5-9 酒店室內無線覆蓋解決方案(171) 5.3.4 WiFi(172) 案例5-10 大型智慧社區WiFi定位系統(175) 思考與問答12(176) 訓練任務12 討論智能電網中的通信技術(176)內容小結(177)單元6 云計算(178)知識分布網絡(178) 6.1 云計算的發展(179) 案例6-1 華為桌面云高效辦公平臺(180) 6.2 云計算的概念(182) 案例6-2 IBM云計算解決案例iTricity IDC(183) 思考與問答13(184) 6.3 云計算服務模式及關鍵技術(185) 6.3.1 云計算服務模式(185) 6.3.2 云計算的部署類型(188) 6.3.3 云計算關鍵技術(189) 案例6-3 中興通訊增值業務云CoCloud(190) 6.4 云計算和大數據的關系(191) 思考與問答14(193) 訓練任務13 調研云計算服務方案(193)內容小結(194)單元7 物聯網安全技術(195)知識分布網絡(195) 7.1 物聯網面臨的安全威脅(196) 案例7-1 物聯網安全事件(196) 7.1.1 感知層安全(198) 7.1.2 網絡層安全(204) 7.1.3 應用層安全(206) 案例7-2 位置信息與個人隱私(208) 7.2 物