物聯(lián)網(wǎng)：無線傳感網(wǎng)實踐與實驗

　　作為面向未來的物聯(lián)網(wǎng)／傳感網(wǎng)技術，是要將所有物品通過射頻識別等信息傳感設備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實現(xiàn)智能化識別和管理。物聯(lián)網(wǎng)把新一代IT技術充分運用在各行各業(yè)之中，具體地說，就是把感應器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中，然后將“物聯(lián)網(wǎng)”與現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合。網(wǎng)絡中的中心計算機群能夠?qū)φ暇W(wǎng)絡內(nèi)所有的人員、機器、設備和基礎設施實施實時的管理和控制。由此，人類將以更加精細和動態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活，達到“智慧”狀態(tài)，提高資源利用率和生產(chǎn)力水平，改善人與自然間的關系。面對物聯(lián)網(wǎng)／傳感網(wǎng)這個新技術的潮流，高校師生和相關行業(yè)的科研、開發(fā)技術人員和工程師，迫切需要了解物聯(lián)網(wǎng)／傳感網(wǎng)所涉及的最新技術理論的原理知識。學習技術理論知識最理想的方式是實踐和實際動手實驗。在實踐中學習和快速掌握相關技術原理、軟件算法和基礎知識。但是由于物聯(lián)網(wǎng)技術非常新，而且涉及電子、高頻電路、嵌入式設計、單片機、網(wǎng)絡通信、傳感器等技術領域，目前很少有具體介紹物聯(lián)網(wǎng)／傳感網(wǎng)方面的教材和書籍。為此，我們編寫了此書，向廣大讀者介紹物聯(lián)網(wǎng)和傳感網(wǎng)方面的核心技術，包括ZigBee無線通信網(wǎng)絡、藍牙無線網(wǎng)絡、WiFi無線網(wǎng)絡、GPRS網(wǎng)絡、通信協(xié)議及應用等內(nèi)容。本書可以作為高等學校工科自動化專業(yè)本科生學習物聯(lián)網(wǎng)／傳感網(wǎng)／嵌入式和嵌入式無線網(wǎng)的實驗教程，也可供無線通信、自動化、無線網(wǎng)絡等的研究生和工程技術人員參考。本書結(jié)合作者多年的理論教學、實驗教學和從事無線通信網(wǎng)絡技術的應用研究與開發(fā)的實際經(jīng)驗，以大量的應用實例和具體實驗來說明物聯(lián)網(wǎng)／傳感網(wǎng)技術相關知識與應用技術。讓讀者通過具體動手實踐和實驗，掌握物聯(lián)網(wǎng)／傳感網(wǎng)技術的主要理論和關鍵技術。全書共6章，第1章介紹了物聯(lián)網(wǎng)／傳感網(wǎng)基礎和相關核心技術基礎，包括GPRS的網(wǎng)絡結(jié)構、協(xié)議模型、路由管理，短距離無線通信ZigBee、WiFi和藍牙網(wǎng)絡的技術特點，嵌入式無線傳感器網(wǎng)絡平臺結(jié)構與功能；第2章通過對ZigBee無線網(wǎng)絡的特點、協(xié)議框架、工作原理、ZigBee無線網(wǎng)絡的路由分析，在ZigBee無線網(wǎng)絡的平臺上，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線發(fā)送和接收、指示燈、蜂鳴器等的無線控制以及定位實驗；第3章介紹了藍牙技術的網(wǎng)絡連接、保密機制、軟件結(jié)構、通信協(xié)議，利用藍牙無線網(wǎng)絡實現(xiàn)溫度傳感器，加速度傳感器的測量與數(shù)據(jù)傳輸?shù)葢脤嶒?；?章在分析WiFi無線網(wǎng)絡的特點、發(fā)展趨勢與認證基礎上，實現(xiàn)WiFi網(wǎng)絡偵聽、無線路由、指示燈的開關、控制電機轉(zhuǎn)動等控制實驗；第5章介紹GPRS網(wǎng)絡結(jié)構、協(xié)議模型、路由管理、數(shù)據(jù)傳輸流程，并在GPRS網(wǎng)絡平臺上實現(xiàn)了遠程溫度測量、電機遠程無線控制等應用實驗；第6章在介紹了射頻識別RFID工作原理基礎上，結(jié)合實驗平臺，實現(xiàn)了有源RFID讀寫和無源RFID應用實驗。

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