本书详细介绍了物联网的起源和发展史，并且介绍了物联网的相关应用和物联网的相关技术领域，循序渐进地为读者介绍了物联网涉及的各类知识。全书共分为10个项目，分别是物联网认知、物联网体系结构与标准、传感技术概述、物联网无线传输技术、物联网安全、物联网应用、物联网感知层环境搭建、物联网感知层数据采集、物联网感知层设备控制、物联网感知层通信协议。本书内容由浅入深，涵盖物联网的主要知识点。本书语言通俗易懂，结构安排合理。
本书适合作为物联网及相关专业的教材，也可供物联网初学者和对物联网知识感兴趣的相关人员阅读和学习。
 

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美国未来学家阿尔文·托夫勒说过：谁掌握了信息，谁控制了网络，谁就将拥有整个世界。物联网将从生活、生产、社会、经济、政治、军事、科技等方方面面影响人们的生活和整个世界。它为人们带来无法想象的便利和服务的同时，也存在着信息和隐私等安全方面的隐患。物联网通信技术解决的问题是具有智能的物体在局域或者广域范围内信息可靠传递，让分处不同地域的物体能够协同工作。
物联网从技术架构上分为传感层、网络层、平台层、应用层，随着智慧城市的发展以及智慧社区的普及，物联网技术应用越来越广泛，物联网人才需求更是呈爆发式增长，从而涌现出物联网系统集成人员、场景设计人员、物联网应用开发和测试人员等相关优秀人才。
本书在这样的背景下编写而成，具有以下特点：
（1）采用项目驱动方式，适应师生的教学习惯。
（2）项目层层递进，有助于提升学生的学习兴趣和解决问题的能力。
（3）覆盖面广，基本涵盖物联网技术感知层的内容，可以为后续学习打下坚实的基础。
本书由全国一线教育教师和行业工程师编写，体现了自己扎实的教学经验、理实结合的教学理念和先进的教学思想，同时也得到了全国工业和信息化职业教育教学指导委员会和中国铁道出版社有限公司相关人员的大力支持，在此一并表示感谢。
本书内容概述如下：
项目一为物联网认知，主要介绍了物联网的起源与发展、物联网相关概念及关键技术、物联网的特点与分类、物联网应用领域。
项目二为物联网体系结构与标准，主要介绍了物联网体系结构概述、感知层、网络层、应用层相关知识及物联网标准。
项目三为传感器技术概述，主要介绍了传感器的基本概念、组成、分类、特点及应用，传感技术的平台支撑，无线传感器网络。
项目四为物联网无线传输技术，主要介绍了Bluetooth技术、ZigBee技术、Wi-Fi技术和NFC技术。
项目五为物联网安全，主要介绍了物联网安全性分析、物联网信息安全基础、信息安全的主要威胁及来源、信息安全的主要因素及改进措施。
项目六为物联网应用，主要介绍了物联网应用理念、物联网应用案例、物联网应用未来发展趋势。
项目七为物联网感知层环境搭建，主要介绍了感知层常用芯片、STM32芯片、STM32开发环境安装、新建工程模块。
项目八为物联网感知层数据采集，主要介绍了数/模转换（ADC）原理、传感器数据采集实验。
项目九为物联网感知层设备控制，主要介绍了LED灯、串口控制LED灯实验。
项目十为物联网感知层通信协议，主要介绍了串口通信、串口基础实验、串口协议解析实验、串口协议封装实验。
本书由企想学院编著，邀请学校一线教师参与，并得到企业工程师的协助，具体编写分工如下：项目一和项目二由刘国云（长沙电子工业学校）、田磊（河南工业职业技术学院）、陈志文（上海城建职业技术学院）和周伟（柳州市第一职业技术学校）编写；项目三和项目四由柳爱珠（上海市第二轻工业学校）、刘传鹏（日照职业技术学院）、阚晓清（江苏省惠山中等专业学校）和殷燕南（北京信息职业技术学院）编写；项目五和项目六由肖颖（无锡职业技术学院）、宾雄辉（北京金隅科技学校）、党金胜（聊城职业技术学院）和陈思敏（广东机电职业技术学院）编写；项目七和项目八由陈智敏
（莆田职业技术学校）、张满宇（福建理工学校）、汪平（长沙高新技术工程学校）和苏李果（闽西职业技术学院）编写；项目九和项目十由肖月桂（广州市南沙区岭东职业技术学校）、赵宇明（厦门集美工业学校）、林素琴（莆田职业技术学校）、李佳霖
（福建理工学校）和苏建凯（天津市机电工业学校）编写。
全书由企想学院院长吴文波（上海企想信息技术有限公司）策划指导并统稿。
由于编者水平有限，书中难免有不当之处，恳请广大读者批评指正。

编?者
2021年5月
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目录
?物联网认知1
1.1?物联网的起源与发展 2
1.2?物联网概念及关键技术 3
1.2.1?物联网概念 3
1.2.2?物联网关键技术 4
1.3?物联网的特点与分类 6
1.3.1?物联网的特点 6
1.3.2?物联网的分类 7
1.4?物联网应用领域 7
1.4.1?智慧物流 7
1.4.2?智能交通 8
1.4.3?智能安防 9
1.4.4?智慧能源 10
1.4.5?智能医疗 10
1.4.6?智慧建筑 11
1.4.7?智能制造 12
1.4.8?智能家居 13
1.4.9?智能零售 13
1.4.10?智慧农业 14
小结15
思考与练习15
?物联网体系结构与标准16
2.1?物联网体系结构概述17
2.1.1?物联网的基本特征17
2.1.2?物联网体系结构17
2.2?感知层18
2.2.1?感知层的功能18
2.2.2?感知层主要技术18
2.3?网络层19
2.3.1?网络层的功能20
2.3.2?网络层的主要技术20
2.4?应用层20
2.4.1?应用层的功能20
2.4.2?应用层的主要技术21
2.5?物联网标准21
2.5.1?物联网标准的意义、本质与作用21
2.5.2?物联网标准发展现状22
小结22
思考与练习23
?传感技术概述24
3.1?传感器概述25
3.1.1?传感器的基本概念25
3.1.2?传感器的组成26
3.1.3?传感器的分类及特点26
3.1.4?常见传感器及其应用27
3.2?传感技术的平台支撑31
3.2.1?硬件平台31
3.2.2?软件平台32
3.3?无线传感器网络33
3.3.1?无线传感器网络简介33
3.3.2?无线传感器网络的拓扑结构34
3.3.3?无线传感器网络的支撑技术35
3.3.4?无线传感器网络的应用领域38
小结43
思考与练习43
?物联网无线传输技术44
4.1?Bluetooth技术45
4.1.1?技术概况45
4.1.2?系统构成47
4.1.3?典型应用48
4.2?ZigBee技术51
4.2.1?技术概况51
4.2.2?系统构成53
4.2.3?产品应用54
4.3?Wi-Fi技术57
4.3.1?技术概况57
4.3.2?系统构成58
4.3.3?典型应用60
4.4?NFC技术62
4.4.1?技术概况62
4.4.2?工作模式63
4.4.3?技术应用64
小结68
思考与练习68
?物联网安全69
5.1?物联网安全性分析70
5.2?物联网信息安全基础71
5.3?物联网信息安全的主要威胁及来源72
5.3.1?物联网信息安全的主要威胁72
5.3.2?物联网信息安全威胁的主要来源73
5.4?影响物联网信息安全的主要因素及改进措施73
5.4.1?影响物联网信息安全的主要因素73
5.4.2?物联网信息安全的改进措施74
小结75
思考与练习75
?物联网应用76
6.1?物联网应用理念77
6.1.1?智慧地球77
6.1.2?感知中国77
6.1.3?数字城市77
6.2?物联网应用案例78
6.2.1?智能家居78
6.2.2?智慧医院80
6.2.3?智慧农业83
6.3?物联网应用未来发展趋势84
小结87
思考与练习87
?物联网感知层环境搭建88
7.1?感知层常用芯片介绍89
7.1.1?ZigBee芯片 89
7.1.2?Wi-Fi芯片 90
7.1.3?蓝牙芯片93
7.2?STM32芯片95
7.3?STM32开发环境安装97
7.4?新建工程模板104
小结126
思考与练习126
?物联网感知层数据采集127
8.1?数/模转换（ADC）原理128
8.2?传感器数据采集实验129
小结139
思考与练习139
?物联网感知层设备控制140
9.1?LED灯140
9.2?串口控制LED灯实验142
小结149
思考与练习149
?物联网感知层通信协议150
10.1?串口通信151
10.2?串口基础实验154
10.3?串口协议解析实验165
10.4?串口协议封装实验170
小结174
思考与练习174

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企想学院是上海企想信息技术有限公司旗下的一支专业教育团队，具体包括教学资源开发部、培训部和工程技术部。团队具有多年职业教育经验，了解国家教育政策和相关用人单位标准，以职业教育培养为主体，培养拥有专业技能的就业型人才。团队成员都来自社会一线岗位，具有学校教学多年授课经验，行业人才和教学研究专家相互融合，拥有共同发展的团队建设价值观。企想学院致力于为客户提供一系列的职业教育解决方案，包括专业建设、人才培养、课程资源和师资培训等。学院具有1000多平方米的教学环境，专业的教学硬件软件配套设施，多种不同类型教室。能满足各种培训需求。？

本书在这样的背景下编写而成，具有以下特点：
（1）采用项目驱动方式，适应师生的教学习惯。
（2）项目层层递进，有助于提升学生的学习兴趣和解决问题的能力。
（3）覆盖面广，基本涵盖物联网技术感知层的内容，可以为后续学习打下坚实的基础。？