物联网技术
上QQ阅读APP看本书,新人免费读10天
设备和账号都新为新人

前言

物联网是国家新兴战略产业中信息产业发展的核心领域,将在国民经济发展中发挥重要作用。目前,物联网是全球研究的热点问题,国内外都把它的发展提到了国家级的战略高度,称之为继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮。新技术发展需要大批专业技术人才,为适应国家战略性新兴产业发展需要,加大信息网络高级专门人才培养力度,许多高校利用已有的研究基础和教学条件,设置传感网、物联网工程技术专业,或修订人才培养计划,推进课程体系、教学内容、教学方法的改革和创新,以满足新兴产业发展对物联网技术人才的迫切需求。为适应电气信息类相关专业的教学需要,以及社会各界对了解信息网络新技术的迫切要求,我们编写了《物联网技术》这本书。

从“智慧地球”的理念到“感知中国”的提出,全球一体化、工业自动化和信息化进程不断深入,物联网悄然来临。何谓物联网?不同的阶段在不同的场合有不同的描述。目前对物联网比较准确的表述是:通过各种信息传感设备及系统(传感网、射频识别系统、红外感应器、激光扫描器等)、条码与二维码、全球定位系统,按约定的通信协议,将物与物、人与物连接起来,通过各种接入网、互联网进行信息交换,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种信息网络。物联网的主要特征是每一个物件都可以寻址,每一个物件都可以控制,每一个物件都可以通信。显然,它作为“感知、传输、应用”3 项技术相结合的一种产物,是一种全新的信息获取和处理技术。因此,本书将紧紧围绕物联网中“感知、传输、应用”所涉及的 3 项技术架构物联网技术知识体系,分为基本概念、节点感知、通信网络和系统应用四部分共8章内容,比较全面地介绍物联网的概念、实现技术和典型应用。

本书作为一本物联网技术的导论性教材,涵盖了当前物联网领域的各种新技术及其研究成果。为使读者能够快速地对物联网技术有一个全面、系统的认识,本书的指导思想是从宏观上、从顶层介绍物联网技术。第一部分(第 1 章)主要介绍物联网的基本概念、体系结构、软硬件平台系统组成、关键技术,以及主要应用领域与发展;第二部分(第 2、3 章介绍射频识别(RFID)工作原理、RFID系统的基本组成以及RFID的典型应用,并以传感器及检测技术为背景,重点介绍传感器的基本知识和现代智能检测技术;第三部分(第 4、5 章)介绍与物联网相关的无线通信与网络技术、传感网及其关键支撑技术等;第四部分(第6、7、8章)介绍物联网的系统应用,其中第6章介绍数据融合的基本原理、数据融合方法以及数据管理,第 7 章介绍云计算工作原理与关键技术、云计算模式下的互联网以及云计算的应用,第 8章介绍物联网规划设计及构建。通过阅读本书,读者不仅可以从技术理论上对物联网有较全面的了解,而且可以根据应用实例对物联网技术有更直观的认识。

另外,在本书的有关章节中,还涉及了一些相对深入的物联网前沿技术问题和较新的研究成果,有些内容直接取自研究论文,并进行了整理和加工。其中也包括作者自己的部分研究工作,例如物联网体系结构、关键技术以及应用案例等。建议教师在教学中,根据自己的研究兴趣和专长进行选择与补充。

虽然本书的出发点是一种概括性的导论,但并不希望因此而使读者远离物联网前沿问题的深入研究和全面学习。鉴于这一考虑,本书对每类问题的讨论都试图达到一定的深度和广度,并在章末附有简明扼要的小结与进一步学习建议,以及一定数量的讨论与思考题。这些学习建议旨在为读者进一步开阔视野提供一些帮助;“讨论与思考”与章节内容密切相关,以帮助读者巩固和复习有关概念。

本书力求在创新性、前瞻性和应用性等方面形成特色,并做到内容丰富、语言简洁易懂、适用范围广,既可以作为高等院校电气信息类专业物联网技术课程的教材或教学参考书,也可以作为物联网技术培训教材;对于具有一定信息网络基础知识,并希望进一步提高技术水平的读者,也是一本理想的参考读物。

本书的电子教学课件(PPT 文档)可从华信教育资源网(www.hxedu.com.cn)下载,或者通过与本书责任编辑(zhangls@phei.com.cn)联系获取。

本书由刘化君、刘传清编著,其中第 2、3、5 章由刘传清执笔,第 7 章由刘枫执笔,其余部分由刘化君执笔,全书由刘化君统编定稿;参加部分编写工作的还有尹明、韦耿、潘晴、叶斌、蔡兵、程兴国、柳群英、解玉洁、陈杰等。本书相关科研工作得到了先进数控技术江苏省高校重点建设实验室开放基金项目(KXJ07117)以及应用型本科院校“十一五”国家课题“我国高校应用型人才培养模式研究”子项目“通信与电子信息类专业课程体系研究与建设(FIB070335-A7-08)”的资助支持;在编写过程中得到了许多同学的支持和帮助;最后,华中科技大学电子与信息工程系博士生导师胡修林教授作为主审对全书进行了审改,最后由东南大学移动通信国家重点实验室博士生导师沈连丰教授审定。在此,向所有为本书的出版作出贡献的人们表示衷心感谢!

随着物联网技术及应用的飞速发展,物联网的理论与技术水平也必将快速提升。在编撰过程中,尽管我们力求精益求精,及时吸纳最新的物联网研究成果及技术,但囿于作者理论水平和时间所限,错误与不妥之处在所难免,恳请广大读者不吝赐教,批评斧正。

联系方式:liuhuajun003@163.com

编著者

2010年6月18日