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物联网应用实践教程

书号:9787113279172 套系名称:“十四五”普通高等学校规划教材

作者:王磊 出版日期:2021-08-01

定价:54.00 页码 / 开本:无 /16

策划编辑:王春霞 责任编辑:王春霞 李学敏

适用专业:无 适用层次:高职高专

课程类别:物联网 课程分类:专业及专业平台课

配盘:无 配套教材:无

获奖情况:无 最新印刷时间:

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内容简介 前言 目录 作者介绍 图书特色
  • 本书围绕物联网实用技术展开,从基础的理论知识到相关的操作技能,从模拟仿真软件、开
    源硬件、物联网平台使用、真实商用场景介绍、实际应用案例介绍等多个方面、多个维度介绍了
    物联网技术。
    本书共 8 章,主要内容包括物联网概述、物联网模拟仿真软件介绍、无线传感器网络概述、
    Arduino 概述、 Arduino 相关电子元件介绍、物联网云平台介绍、物联网智能家居系统介绍和物联
    网智能农业系统应用。通过学习本书,读者可以对物联网中使用的各类相关技术有一定的了解和
    认识。
    本书适合作为高等院校物联网工程专业、网络工程专业、计算机科学与技术专业的教材,也
    可以作为高职院校计算机类专业的教材,此外还可以作为 1+X 职业资格证书和上海市等级证书的
    辅助参考教材。
    ?
  • 本书围绕物联网技术展开,从基础的物联网定义、层次结构、关键技术、应用场景等内
    容开始,介绍了无线传感器网和物联网之间的区别,分别讲解了 Cisco Packet Tracer 和华清远
    见两款模拟仿真软件,引入了 Arduino 和树莓派两款开源硬件,搭建了智能家居和智慧农业
    两个实际应用场景,此外还介绍了物联网平台的基本应用,从多个维度、多个方面对物联网
    的相关理论知识和操作技能进行了详细的说明和介绍。
    本书共 8 章:第 1 章主要介绍了物联网的基本概念,包括定义、由来、发展现状、层次
    结构、关键技术、应用场景等;第 2 章主要介绍了 Cisco Packet Tracer 和华清远见两款模拟仿
    真软件,通过模拟仿真的方式实现了设备的连接、配置,实现了相关场景功能;第 3 章主要
    介绍了无线传感器网络的基本定义、来源、发展历程、标准等内容;第 4 章主要介绍了创客
    文化、 Arduino 开源硬件的由来、 Arduino 编程语言、程序结构、数字 I/O 口和模拟 I/O 口的
    基本使用, Fritzing 绘图软件的基本使用;第 5 章主要介绍了 Arduino 的相关外围设备及相关
    应用,讲解了各类传感器,并实现了如 RFID 读卡实验、自动灌溉实验、 ESP8266 联网实验等;
    第 6 章主要介绍了各类物联网云平台,并以阿里云物联网平台为例设计了 MQTT 的连接实验,
    实现了数据的模拟上云操作;第 7 章主要以智能家居为例,介绍了智能家居系统的基本定义、
    关键技术、发展现状,并使用华清远见模拟仿真软件完成了智能家居系统的模拟仿真,结合
    Arduino 和 OneNET 平台实现了温湿度监测系统,介绍了杭州鸿雁电器有限公司在物联网智能
    家居系统中的实际应用案例;第 8 章主要介绍了智慧农业的基本定义、传感器的类型,结合
    华清远见仿真软件设计了智慧农业系统,结合 Arduino 和树莓派搭建了农业环境监控系统。
    本书由王磊任主编,范明凯、刘云、荣漪涛任副主编,具体编写分工如下:第 1、 7 章由
    刘云编写,第 2、 3 章由范明凯编写,第 4、 6 章由荣漪涛编写,第 5、 8 章由王磊编写并对全
    书进行统稿。
    本书在编写过程中得到了众多同行的支持和帮助,上海因仑信息技术有限公司的孙鹏、
    上海紫越网络科技股份有限公司的李善勇,在教材编写过程中均给予了支持,此外,上海建
    桥学院物联网工程系学生杨元淏、金日成、仲子良、陈颖彤和雷陈卉协助了部分实验内容的
    整理,在此也表示感谢!
    由于编者水平有限,不妥和疏漏之处在所难免,恳请广大读者批评指正。各位读者如在
    教学及学习过程中有疑惑,可以直接通过邮件或微信联系编者,编者 Email 地址为: 03010@
    gench.edu.cn,答疑微信号如下。
    微信答疑
    编 者
    2021 年 2 月
    ?
  • 第1章 ?物联网概论.............................................................1
    1.1?物联网.............................................................................................................................1
    1.1.1 物联网定义 ..........................................................................................................1
    1.1.2 物联网的由来 ......................................................................................................2
    1.1.3 国内外物联网发展概况 ......................................................................................3
    1.1.4 工业物联网概述 ..................................................................................................9
    1.2?物联网的层次架构.......................................................................................................11
    1.2.1 感知层 ................................................................................................................12
    1.2.2 网络层 ................................................................................................................14
    1.2.3 应用层 ................................................................................................................15
    1.3?物联网的技术特征.......................................................................................................16
    1.3.1 全面感知 ............................................................................................................16
    1.3.2 可靠传递 ............................................................................................................16
    1.3.3 智能处理 ............................................................................................................17
    1.4?物联网应用场景...........................................................................................................17
    1.5?物联网的标准制定工作...............................................................................................20
    1.6?物联网的安全性问题...................................................................................................21
    1.6.1 感知层安全 ........................................................................................................22
    1.6.2 网络层安全 ........................................................................................................23
    1.6.3 应用层安全 ........................................................................................................23
    习题........................................................................................................................................24
    第2章 ?物联网模拟仿真软件介绍..........................................26
    2.1 Cisco Packet Tracer软件简介.......................................................................................26
    2.2 Cisco Packet Tracer基本使用.......................................................................................29
    2.2.1 交换机模拟仿真实验 ........................................................................................29
    2.2.2 路由器模拟仿真实验 ........................................................................................32
    2.3 Cisco Packet Tracer物联网基本功能介绍...................................................................34
    
    2.4 Cisco Packet Tracer物联网智能家居系统模拟仿真...................................................45
    2.5?华清远见模拟仿真软件介绍.......................................................................................52
    2.5.1 华清远见模拟仿真软件特色介绍 ....................................................................52
    2.5.2 华清远见模拟仿真软件安装和初步使用 ........................................................55
    2.5.3 物联网温湿度报警模拟仿真实验 ....................................................................63
    习题........................................................................................................................................70
    第3章 ?无线传感器网络概述................................................71
    3.1?无线传感器网络...........................................................................................................71
    3.2?无线传感器网络的特征...............................................................................................72
    3.3?无线传感器网络通信协议标准...................................................................................73
    3.4?近距无线通信技术.......................................................................................................74
    3.4.1 ZigBee技术.........................................................................................................74
    3.4.2 Wi-Fi技术 ...........................................................................................................76
    3.4.3 6LoWPAN技术...................................................................................................76
    3.4.4 Bluetooth技术.....................................................................................................77
    3.4.5 LoRa技术 ...........................................................................................................78
    3.4.6 RFID技术 ...........................................................................................................79
    3.5?无线传感器网络与物联网区别...................................................................................80
    3.6?华清远见ZigBee模拟仿真实验 ...................................................................................82
    3.7?华清远见Bluetooth模拟仿真实验 ...............................................................................84
    3.8?华清远见Wi-Fi模拟仿真实验......................................................................................86
    3.9?使用ZigBee协议实现数据模拟上传操作 ...................................................................88
    3.10 IAR编程环境安装 ......................................................................................................93
    3.10.1 IAR Embedded Workbench for Arm基本使用 ................................................94
    3.10.2 IAR Embedded Workbench for 8051基本使用 ...............................................98
    习题......................................................................................................................................103
    第4章 ?Arduino概述......................................................104
    4.1?创客文化.....................................................................................................................104
    4.2 Arduino的由来............................................................................................................106
    4.3 Arduino开发板及其扩展板........................................................................................107
    4.3.1 Arduino开发板型号 .........................................................................................107
    4.3.2 Arduino扩展板 .................................................................................................110
    4.4 Arduino UNO基本结构及主芯片介绍......................................................................113
    4.5 Arduino IDE软件平台介绍........................................................................................116
    4.6 Arduino语言基础和程序结构....................................................................................120
    4.6.1 数字I/O口的基本使用 .....................................................................................121
    4.6.2 模拟I/O口的基本使用 .....................................................................................122
    4.7?图形化开发软件Fritzing介绍 ....................................................................................123
    4.8 Arduino简单应用........................................................................................................130
    4.8.1 LED灯控制实验...............................................................................................130
    4.8.2 按钮控制LED灯实验.......................................................................................132
    习题......................................................................................................................................135
    第5章 ?Arduino相关电子元件介绍..................................... 137
    5.1?电子元件介绍.............................................................................................................137
    5.2?各类传感器.................................................................................................................140
    5.3?综合应用案例.............................................................................................................162
    5.3.1 RFID读卡实验 .................................................................................................162
    5.3.2 自动灌溉 ..........................................................................................................165
    5.3.3 蓝牙模块应用 ..................................................................................................167
    5.3.4 ESP8266联网应用 ...........................................................................................171
    习题......................................................................................................................................181
    第6章 ?物联网云平台介绍................................................183
    6.1?物联网云平台.............................................................................................................183
    6.1.1 中国移动OneNET平台....................................................................................184
    6.1.2 中国联通物联网平台2.0 .................................................................................185
    6.1.3 华为OceanConnect物联网平台.......................................................................186
    6.1.4 中兴ThingxCloud兴云 .....................................................................................187
    6.1.5 阿里云物联网平台 ..........................................................................................187
    6.1.6 腾讯的QQ物联.................................................................................................189
    6.1.7 百度智能云平台 ..............................................................................................190
    6.1.8 小米IoT开发者平台.........................................................................................191
    6.1.9 IBM Watson物联网平台..................................................................................191
    6.1.10 微软Azure IoT................................................................................................192
    6.1.11 西门子MindSphere.........................................................................................192
    6.1.12 海尔U+智慧生活平台 ...................................................................................193
    6.1.13 涂鸦智能平台 ................................................................................................194
    6.2?阿里云物联网平台注册.............................................................................................194
    6.2.1 注册阿里云平台 ..............................................................................................194
    6.2.2 阿里云添加产品设备 ......................................................................................198
    6.3 MQTT软件的基本使用..............................................................................................202
    习题......................................................................................................................................214
    第7章 ?物联网智能家居系统介绍........................................ 215
    7.1?物联网智能家居系统概述.........................................................................................215
    7.2?物联网智能家居系统模拟仿真.................................................................................219
    7.3?基于Arduino的智能家居温湿度系统........................................................................229
    7.4?鸿雁智能家居系统应用案例.....................................................................................244
    习题......................................................................................................................................253
    第8章 ?物联网智慧农业系统应用........................................254
    8.1?智慧农业应用系统概述.............................................................................................254
    8.2?物联网智慧农业系统模拟仿真.................................................................................259
    8.3?基于Arduino和树莓派智慧农业系统........................................................................273
    8.3.1 树莓派基本介绍 ..............................................................................................273
    8.3.2 基于树莓派和DHT11数据上云操作 ..............................................................284
    8.3.3 基于Arduino和树莓派智慧农业环境监控系统 .............................................291
    习题......................................................................................................................................311
    参考文献......................................................................... 312
    
    
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  • 王磊 :学习工作经历:2006年6月 天津理工大学 本科毕业;2015年6月 西北工业大学 硕士毕业;2003年至今 上海建桥学院信息技术学院工作。教学经历:2005年开始从事教学工作,承担过的课程包括网络综合布线与测试,互联网及其应用,计算机应用基础,计算机网络技术,信息安全,单片机原理与接口技术,物联网应用技术等。?
  • 本书内容丰富、结构合理,并配有丰富的微课资源。?