物联网(通信)导论

物联网(通信)导论 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

闫连山 编
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出版社: 高等教育出版社
ISBN:9787040347500
版次:1
商品编码:11052325
包装:平装
开本:16开
出版时间:2012-07-01
页数:220

具体描述

内容简介

《物联网(通信)导论》以“大信息”为主导思想,首先对大学新生如何融入大学的学习与生活进行了引导,并介绍了物联网和通信工程专业的专业知识体系和职业规划,然后围绕物联网的技术内涵,分层次地介绍了物联网的体系结构、感知层、通信网络层和应用层的相关技术,进而围绕通信与网络,介绍了通信系统的相关基础知识,以及无线通信和光纤通信的内容;最后介绍了物联网的典型应用。《物联网(通信)导论》除了介绍基本知识外,更注重对学生的引导,尤其是通过漫话和讨论引导学生思考,兼备知识的基础性和前沿性。《物联网(通信)导论》可满足国家于2010年开始设立的“物联网工程”专业和信息类热门专业“通信工程”大一新生导论课教学需要,同时也可以作为科普类参考书供信息类其他专业使用。

目录

人物介绍
第1章 谈谈物联网工程专业
1.1 导论课的定位
1.2 跨人大学的憧憬与迷茫
1.2.1 鸭子与天鹅
1.2.2 兴趣是最好的老师
1.2.3 正确定位
1.2.4 可能存在的误解
1.3 物联网工程专业知识体系
1.3.1 总则与特色
1.3.2 培养目标
1.3.3 课程体系
1.3.4 如何把握整个体系
1.4 通信工程专业知识体系
1.4.1 培养目标
1.4.2 课程体系
1.5 大信息概念
1.6 专业职业规划
1.6.1 物联网工程专业
1.6.2 通信工程专业
1.7 年轻人、信息科学与诺贝尔奖
1.8 本章小结
第2章 物联网构成与原理
2.1 物联网定义
2.2 物联网体系结构
2.2.1 感知层
2.2.2 网络层
2.2.3 应用层
2.3 物联网中间件
2.3.1 什么是中间件
2.3.2 物联网中间件功能
2.3.3 物联网中间件组成与分类
2.4 物联网关键技术
2.4.1 射频识别技术
2.4.2 传感网络
2.4.3 通信技术
2.4.4 信息处理技术——云计算
2.5 “八股”物联网
2.6 本章小结
第3章 信息基础
3.1 信息基本概念
3.1.1 消息、信息和信号
3.1.2 数模/模数转换
3.2 现代信息载体
3.2.1 电子计算机
3.2.2 电磁场与电磁波
3.2.3 信息传输媒介
3.3 信息通信
3.3.1 通信的方式
3.3.2 通信系统基本结构
3.3.3 香农(shannon)定律
3.4 调制编码与多址技术
3.4.1 调制技术
3.4.2 编码技术
3.4.3 多址技术
3.5 后信息时代——新“三网融合”
3.6 本章小结
第4章 自动识别与传感技术
4.1 自动识别技术
4.2 射频识别技术(RFID)
4.2.1 RFID发展历程
4.2.2 RFID系统组成
4.2.3 RFID应用
4.3 条码识别技术
4.3.1 一维条形码
4.3.2 二维条形码
4.4 生物识别技术
4.4.1 指纹识别技术
4.4.2 人脸识别技术
4.4.3 其他生物识别技术
4.5 视频识别技术
4.6 传感器基础
4.6.1 什么是传感器
4.6.2 传感器分类
4.6.3 传感器技术特点
4.6.4 传感器发展
4.6.5 传感器用途
4.7 无线传感技术
4.8 光纤传感技术
4.9 超宽带RFID技术
4.10 本章小结
第5章 无线通信
5.1 全球定位系统(GPS)
5.1.1 全球定位系统简介
5.1.2 GPS发展历程
5.1.3 GPS定位原理
5.1.4 其他全球定位系统
5.2 卫星电视与通信
5.2.1 卫星电视简介
5.2.2 卫星通信系统结构
5.3 移动通信技术
5.3.1 移动通信分类简介
5.3.2 移动通信发展历程
5.3.3 移动通信系统基本结构
5.4 智能手机
5.4.1 智能手机简介
5.4.2 智能手机操作系统发展历程
5.5 无线局域网技术
5.5.1 无线局域网简介
5.5.2 无线局域网发展历程
5.5.3 WiFi技术
5.6 无线个域网技术
5.6.1 无线个域网简介
5.6.2 蓝牙技术
5.6.3 ZigBee技术
5.7 第四代无线通信系统关键技术
5.7.1 4G概念简介
5.7.2 4G核心技术
5.7.3 TD-IXE技术
5.8 本章小结
第6章 光纤通信
6.1 通信网络主动脉——光纤通信
6.1.1 光纤通信发展史
6.1.2 光纤通信的地位
6.1.3 光纤通信的特点与优势
6.2 光纤光学基础
6.2.1 全内反射
6.2.2 光纤结构
6.2.3 光纤分类
6.2.4 光纤传输特性
6.3 基本光纤通信系统及相关光器件
6.4 光网络
6.4.1 光网络的发展
6.4.2 光网络关键技术
6.5 光纤通信新技术
6.5.1 量子通信
6.5.2 微波光子(光无线融合)
6.6 本章小结
第7章 网络技术
7.1 网络技术基础
7.1.1 网络基本概念
7.1.2 网络分类
7.1.3 网络交换技术
7.2 互联网技术
7.2.1 互联网
7.2.2 万维网
7.2.3 互联网接入方式
7.3 互联网与物联网区别
7.4 网络编址
7.4.1 IP地址
7.4.2 域名系统
7.4.3 IPv4和IPv6
7.5 网络基本模型
7.5.1 OSI参考模型
7.5.2 TCP/IP参考模型
7.5.3 TCP/IP协议簇
7.6 本章小结
第8章 物联网应用
8.1 M2M
8.1.1 什么是M2M
8.1.2 M2M的应用
8.1.3 M2M面临的问题
8.2 物联网典型应用
8.3 智能家居
8.4 智能交通
8.5 智慧物流
8.6 智能医疗
8.7 其他应用
8.7.1 智能电网
8.7.2 环境监测
8.8 本章小结
参考文献
主要英文词汇汇总
后记

《数字时代的新脉络:连接万物的智慧之网》 在信息爆炸、技术飞速迭代的当下,我们的生活正经历着一场深刻的变革。曾经只存在于科幻想象中的“万物互联”已悄然成为现实,渗透到社会经济的各个角落,重塑着我们的生产、生活乃至思考方式。本书旨在勾勒出这一宏大图景的轮廓,深入浅出地解析驱动这场变革的核心力量——即那个正在编织一张覆盖全球、智能感知、高效协同的庞大网络的关键技术领域。 我们所处的时代,信息不再是孤立的节点,而是流动的数据洪流。智能手机、可穿戴设备、家用电器,乃至工厂里的机械臂、城市里的交通信号灯、农田里的传感器,它们不再是独立的个体,而是能够相互交流、交换信息、协同工作的“数字生命”。这种前所未有的连接性,不仅极大地提升了信息的获取效率和利用深度,更催生了无数新的应用场景和商业模式。从智能家居带来的便捷舒适,到智慧城市提升的治理效率,再到工业4.0推动的生产力飞跃,无不展现出连接的力量。 然而,是什么让这一切成为可能?是什么在幕后默默地支撑着这个庞大而精密的智能网络?本书将带您走进这一核心技术领域,揭示其内在的运行机制和关键要素。它不是一本孤立的、聚焦于某个具体设备或协议的说明手册,而是一次关于“如何连接”的系统性探索,一次关于“连接的意义”的深度思考。 我们将首先从最基础的层面出发,探讨实现设备之间“沟通”的根本途径——通信技术。在数字时代,信息的传递如同血液在血管中流动,支撑着整个智能生态系统的运转。本书将详细介绍构成这一通信基础的各类技术原理,包括但不限于: 有线通信的演进与优势:回顾从早期的电话线到如今的光纤网络,理解其在传输速度、稳定性和安全性方面的不断突破,以及它们如何为更高速、更可靠的数据传输奠定基础。我们将探讨以太网、光纤通信等技术在现代通信网络中的核心作用,以及它们在数据中心、企业网络等场景下的应用。 无线通信的日新月异:重点解析支撑移动互联、物联网感知和控制的各类无线通信技术。我们将深入了解蜂窝网络(如4G、5G)如何实现大规模设备的连接和高速数据传输,理解Wi-Fi在局域网内的广泛应用及其技术演进,并重点探讨那些专为物联网设计的低功耗广域网(LPWAN)技术,如LoRa、NB-IoT等,它们如何在功耗、覆盖范围和成本之间取得平衡,满足大规模部署的需求。 通信协议的语言艺术:就像人类需要共同的语言才能交流一样,设备之间也需要标准化的通信协议。本书将阐述TCP/IP协议栈作为互联网通信基石的重要性,介绍HTTP、MQTT、CoAP等在物联网领域广泛应用的传输层和应用层协议,解析它们如何规范数据格式、传输方式,确保信息的准确、高效和安全传递。我们将强调不同协议在不同场景下的适用性,以及协议的设计如何影响整个系统的性能和可扩展性。 网络架构的精巧设计:连接并非杂乱无章,而是遵循着特定的网络架构。我们将介绍从终端设备到云平台的典型物联网网络架构,包括边缘计算、网关的作用,以及它们如何分担云端压力、提升响应速度。对集中式、分布式、混合式等不同网络拓扑结构进行比较分析,阐述它们在灵活性、可靠性和成本上的权衡。 在理解了通信的“语言”和“桥梁”之后,我们将进一步探索这一网络中“智慧”的来源——感知与数据。万物互联的核心在于“感知”和“连接”。 多样化的感知终端:从温度、湿度、光照等环境信息,到运动、位置、身份等行为信息,本书将介绍各类传感器的工作原理和应用。我们将探讨光学传感器、声学传感器、生物传感器、化学传感器等如何采集物理世界的信息,以及它们在工业自动化、智慧农业、环境监测等领域的应用案例。 数据的采集、传输与存储:原始数据如何被收集、打包、传输并最终存储?本书将探讨数据采集的策略、数据传输的优化技术,以及不同类型的数据存储方案(如云存储、本地存储、分布式存储)的优缺点。我们将关注数据在传输过程中可能遇到的挑战,如网络拥堵、丢包等,并介绍相应的解决方案。 数据分析与智能处理:连接的最终目的是为了创造价值。本书将引出数据分析的基本概念,介绍如何从海量数据中提取有用的信息和洞察,为决策提供支持。尽管不深入探讨具体的数据挖掘算法,但会强调理解数据本身的特性和质量对于后续分析的重要性。 更进一步,本书将聚焦于驱动这一智能网络高效运转的核心能力: 网络管理与安全:随着连接设备的激增,如何有效地管理这些设备,确保网络的稳定运行,以及如何抵御日益严峻的网络攻击,成为至关重要的问题。我们将探讨设备注册、配置管理、远程升级、故障诊断等网络管理的关键环节。更重要的是,我们将强调网络安全的重要性,介绍身份认证、数据加密、访问控制、安全审计等基础安全机制,以及在物联网环境中可能面临的独特安全挑战。 互联互通的生态:没有任何一项技术是孤立存在的。本书将阐述不同技术、不同厂商、不同应用之间如何实现互联互通,构建开放、协作的生态系统。我们将探讨标准化组织在推动互联互通方面的重要作用,以及API(应用程序编程接口)在促进系统集成和数据共享中的关键地位。 本书的内容并非局限于枯燥的技术理论,而是力求通过生动的案例和清晰的逻辑,帮助读者构建一个关于“万物互联”的整体认知框架。我们并非要深入钻研某一类特定的通信协议的实现细节,或者某种传感器的具体物理原理,而是致力于展现这些技术如何相互协作,共同构筑起数字时代的新型通信基础设施,如何赋能智慧应用,如何改变我们的世界。 读者可以通过本书,了解: 为什么连接如此重要:理解连接性的本质及其在现代社会中的核心驱动力。 连接是如何实现的:掌握支撑万物互联的各类通信技术及其基本原理。 连接带来了什么:认识到智能连接所催生的各种创新应用和未来发展趋势。 连接的挑战与机遇:对网络安全、数据管理等面临的挑战有初步认识,并看到其中蕴含的广阔机遇。 本书是一扇窗,透过它,你可以看到数字时代涌动的澎湃力量;它也是一座桥,连接着你对前沿科技的好奇心与对其内在逻辑的理解。无论你是初涉技术领域的学生,还是希望洞察行业趋势的从业者,抑或是对科技改变生活充满兴趣的普通读者,本书都将为你提供一个全面而深入的视角,让你更好地理解这个正在加速到来的智能互联时代。它将为你揭示,那些看似分散的智能设备背后,究竟有着怎样精密的通信网络在默默支撑,又将如何引领我们走向一个更加互联、更加智慧的未来。

用户评价

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坦白说,我最初选择这本书,是因为它名字里“导论”两个字,以为会是一本非常基础的入门读物,可以快速了解物联网通信的皮毛。然而,实际阅读下来,我发现这本书的深度远超我的预期,甚至可以说,它是一本能够引领我深入思考物联网通信本质的“深度导论”。书中对于不同通信技术在物联网应用中的优劣势分析,简直是鞭辟入里。例如,在讨论低功耗蓝牙(BLE)和Wi-Fi在智能家居场景下的适用性时,作者不仅列举了它们的速率、功耗、覆盖范围等客观数据,还深入分析了在实际用户体验中,哪种技术更能满足用户对“即时响应”和“稳定连接”的需求。这种贴近实际应用场景的分析,让我不再仅仅停留在理论层面,而是开始站在一个更加宏观和用户体验的角度去理解技术选择。更让我惊喜的是,书中对于安全性问题的探讨,也并非流于表面,而是深入分析了在物联网通信中可能面临的各种安全威胁,以及相应的防护措施,这对于我这种对信息安全非常敏感的读者来说,无疑吃了一颗定心丸。这本书让我深刻认识到,物联网通信不仅仅是连接,更是连接的安全、可靠和高效,它是一门艺术,也是一门科学,需要我们从多个维度去审视和把握。

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一直以来,我都在寻找一本能够系统性地梳理物联网通信脉络的书籍,而《物联网(通信)导论》的出现,则满足了我长久以来的渴望。这本书的内容设计,从基础概念的普及,到核心技术的深入剖析,再到前沿应用的展望,层层递进,循序渐进,让我这个初学者也能轻松上手,并且逐步深入。我尤其喜欢书中关于物联网通信中“连接管理”的章节,作者详细阐述了设备接入、网络接入、认证授权等关键环节,并且通过生动的案例,展示了如何有效地管理海量的物联网设备,确保通信的稳定和可靠。这对于我这种一直困扰于如何管理众多智能设备的读者来说,简直是及时雨。此外,书中对于物联网通信在工业、医疗、农业等垂直行业的应用场景的介绍,也让我大开眼界。例如,在讨论工业物联网中的设备通信时,作者详细介绍了如何利用工业以太网、 OPC UA 等技术,实现生产线上的设备互联互通,提高生产效率和产品质量。这本书让我深刻认识到,物联网通信并非仅仅是技术的堆砌,更是解决方案的集成,它需要我们深入理解不同行业的业务需求,并将其与通信技术相结合,才能发挥出最大的价值。

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我一直对无线通信技术有着浓厚的兴趣,而物联网的兴起,更是让我看到了这些技术在实际生活中的无限可能。这本书的出现,恰好满足了我这种渴望了解物联网通信底层逻辑的需求。书中关于各种无线通信技术(如LoRa、NB-IoT、5G等)在物联网中的应用场景和技术特点的介绍,可以说是详尽入微。我特别喜欢作者对于不同技术在不同应用场景下的“取舍”分析,例如,为何在广域物联网应用中,NB-IoT比LoRa更受欢迎,以及5G在低时延、高带宽的应用中将扮演怎样的角色。这种深入浅出的分析,让我对这些技术有了更清晰的认识,也能够更好地理解当前物联网技术发展的大趋势。此外,书中关于物联网通信中的网络架构设计,也提供了非常宝贵的思路。作者通过对不同网络拓扑结构(星型、网状、混合型等)的对比分析,以及对数据传输效率、功耗、成本等因素的权衡,为我构建自己的物联网通信系统提供了坚实的基础。这本书让我深刻体会到,物联网通信是一个复杂而又精妙的系统工程,需要我们在技术选型、架构设计、安全保障等多个方面都做到游刃有余,才能真正实现“万物互联”的愿景。

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在我眼中,物联网通信领域是一个充满活力和挑战的舞台,而这本书,则像是一面镜子,映照出这个舞台上最精彩的表演,也为我提供了最专业的指导。书中对于物联网通信中的数据采集、传输、处理以及应用等各个环节的梳理,条理清晰,逻辑严谨。我特别欣赏作者在分析数据传输效率时,不仅仅局限于理论公式,而是通过大量的案例分析,来展示不同通信协议和编码方式对数据传输效率的影响。例如,在讨论传感器数据上传时,作者对比了不同数据压缩算法在减少传输数据量和提高传输速度方面的效果,这让我对如何优化物联网通信的数据传输有了更直观的认识。更让我印象深刻的是,书中对于物联网通信的未来发展趋势的预测,充满了前瞻性。作者对于人工智能、边缘计算等新兴技术与物联网通信的融合,进行了深入的探讨,让我对物联网通信的未来充满了期待。这本书让我明白,物联网通信不仅仅是当前的技术,更是未来的方向,它将深刻地改变我们的生活和社会,而这本书,正是指引我们走向那个未来的重要灯塔。

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这本书的出现,无疑是给整个物联网通信领域投下了一颗重磅炸弹,让我这个一直以来对这个新兴领域充满好奇又感到有些门槛的读者,找到了一个清晰明了的切入点。序言部分,作者并没有上来就抛出枯燥的技术术语,而是用一种非常生动形象的方式,描绘了物联网如何渗透到我们生活的方方面面,从智能家居的便捷,到智慧城市的宏观规划,再到工业物联网的效率提升。我尤其喜欢书中关于“万物互联”的哲学思考,它不仅仅是技术的堆砌,更是一种思维模式的转变,一种对未来生活方式的憧憬。接着,在探讨通信协议的部分,作者更是花费了大量的篇幅,对MQTT、CoAP、HTTP等主流协议进行了详尽的剖析,并且巧妙地运用了大量的图表和类比,使得原本复杂的技术细节变得生动易懂。例如,在解释MQTT的发布/订阅模式时,作者竟然用到了一个“社交媒体点赞”的生动比喻,让我瞬间就理解了其中的核心机制。这种将抽象概念具象化的能力,是我在这本书中最大的收获之一。总而言之,这本书不仅仅是一本技术手册,更像是一位经验丰富的向导,带领我们在这个纷繁复杂的物联网通信世界中,拨开迷雾,找到前进的方向,给我带来了前所未有的启迪。

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老师自己说编的不错哈哈

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有漫话,有讲解,有意思。

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老师自己说编的不错哈哈

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有漫话,有讲解,有意思。

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老师自己说编的不错哈哈

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有漫话,有讲解,有意思。

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有漫话,有讲解,有意思。

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