物联网工程开发与实践

  本文关键词：物联网工程开发与实践，由笔耕文化传播整理发布。

书刊介绍

《物联网工程开发与实践》全面、系统地分析了物联网工程的感知、网络、应用3个主要层面，物联网工程的关键技术问题，并结合物联网工程的质量要素，，分析了物联网工程的电气安全、电磁兼容、信息安全和环境可靠性，以物联网重点应用领域为例，介绍了12类典型物联网工程。全书分为10章，包括物联网技术概述、物联网工程关键技术、传感器设计与应用、物联网通信网络构建、软件开发及算法、物联网工程电气安全要求、物联网工程电磁兼容要求、物联网工程的信息安全、物联网产品可靠性试验、国内外典型的物联网工程。　　《物联网工程开发与实践》适合从事物联网工程技术研发设计、生产制造、质量检测和应用的工程技术人员阅读，也可作为物联网工程教学人员、进出口国际贸易人员、政府科技管理人员、认证与检测机构技术人员的参考书，还可作为高等院校物联网专业、计算机专业、通信专业、软件工程、信息安全、自动控制、仪器仪表专业学生的参考用书。
第1章　物联网技术概述　
1.1　世界物联网发展　
1.1.1　物联网是信息技术发展的新阶段　
1.1.2　美国物联网现状　
1.1.3　日本物联网现状　
1.1.4　欧盟物联网现状　
1.1.5　我国物联网现状　
1.2　物联网架构　
1.2.1　物联网一般架构　
1.2.2　EPC物联网架构　
1.2.3　物联网的特征　
1.3　物联网工程的提出　
1.3.1　物联网示范应用　
1.3.2　物联网工程质量　
1.4　发展展望　 第1章　物联网技术概述　
1.1　世界物联网发展　
1.1.1　物联网是信息技术发展的新阶段　
1.1.2　美国物联网现状　
1.1.3　日本物联网现状　
1.1.4　欧盟物联网现状　
1.1.5　我国物联网现状　
1.2　物联网架构　
1.2.1　物联网一般架构　
1.2.2　EPC物联网架构　
1.2.3　物联网的特征　
1.3　物联网工程的提出　
1.3.1　物联网示范应用　
1.3.2　物联网工程质量　
1.4　发展展望　

第2章　物联网工程关键技术　
2.1　关键技术概述　
2.2　物品编码技术　
2.2.1　一维条形码技术　
2.2.2　二维条形码技术　
2.2.3　射频识别技术　
2.3　传感器技术　
2.3.1　传感器在物联网中的地位　
2.3.2　传感器是物联网感知的基础　
2.3.3　我国“十二五”期间传感技术的研发重点　
2.4　通信网络　
2.4.1　近距离无线传输　
2.4.2　远距离通信　
2.4.3　无线传感网　
2.5　智能处理系统　
2.5.1　数据融合概念　
2.5.2　多传感器数据融合技术　
2.5.3　数据挖掘　
2.6　云计算　
2.6.1　云计算定义及服务模式　
2.6.2　云计算的优点和存在的问题　
2.6.3　物联网和云计算　
2.6.4　“十二五”期间中国云计算发展的重点任务　
2.7　物联网标准制定　
2.7.1　物联网标准体系的构建　
2.7.2　物联网标准化工作现状　
2.7.3　我国物联网标准化进展　
2.7.4　物联网标准化建设面临的问题　
附录2-1　无锡传感网创新示范区制订的物联网标准(截至2012年)　

第3章　物联网工程中的传感器设计与应用　
3.1　传感器的选择　
3.1.1　传感器的静态特性　
3.1.2　传感器的动态特性　
3.1.3　传感器种类　
3.2　传感器的质量问题　
3.2.1　传感器的可靠性　
3.2.2　传感器的电磁兼容性能　
3.2.3　传感器的故障诊断　
3.2.4　传感器认证　
3.3　传感器的定期维护和标定　
3.3.1　典型传感器的定期维护　
3.3.2　典型传感器的标定　
3.4　传感器发展趋势　
3.4.1　我国传感器技术现状　
3.4.2　传感器的微型化　
3.4.3　传感器的低功耗　
3.4.4　传感器的无线通信　
3.5　典型传感器的使用　
3.5.1　温度传感器　
3.5.2　湿度传感器　
3.5.3　加速度传感器　
3.5.4　力传感器　
3.5.5　位移传感器　
3.5.6　气体传感器　
3.5.7　MEMS传感器　
3.5.8　电参数测量传感器　
3.5.9　光纤型传感器　
3.6　基于PT100的温度仪开发　
3.7　基于K型热电偶的温度仪开发　
3.7.1　K型热电偶温度仪下位机设计　
3.7.2　电源模块　
3.7.3　信号传感电路　
3.7.4　信号调理电路　
3.7.5　A/D采样　
3.7.6　通道选择　
3.7.7　液晶显示　
3.7.8　串口通信　
3.7.9　单片机系统　
3.7.10　通信接口　
3.8　加速度传感器性能测试系统开发　
3.8.1　测试原理　
3.8.2　机械结构设计　
3.8.3　系统硬件结构　
3.8.4　系统软件开发　
3.8.5　加速度传感器性能测试系统技术指标　
附录3-1　铂金温度传感器电阻-温度对应关系表　
附录3-2　PT100温度测试仪采集终端源代码　

第4章　物联网通信网络构建　
4.1　内部网络构建　
4.1.1　无线网络通信方法　
4.1.2　电力载波通信　
4.1.3　G.hn标准简介　
4.1.4　无线传感网　
4.2　外部网络构建　
4.2.1　有线通信技术　
4.2.2　第2代移动通信技术　
4.2.3　第2.5代移动通信技术　
4.2.4　第3代移动通信技术　
4.2.5　第4代移动通信技术　
4.2.6　卫星移动通信网络　
4.2.7　远程通信网关　
4.2.8　下一代互联网——IPv6　
4.3　物联网网络构建实例　
4.3.1　美国Digi公司的M2M产品　
4.3.2　GSM遥控单相电源装置　

第5章　物联网工程的软件开发及算法　
5.1　软件开发　
5.2　软件成熟度　
5.3　物联网中间件　
5.4　数据挖掘　
5.5　遗传算法　
5.5.1　基本遗传算法的基本步骤　
5.5.2　多目标遗传算法　
5.5.3　多目标遗传算法基本步骤　
5.6　神经网络算法　
5.7　支持向量机法　
5.8　预测控制　
5.8.1　预测控制的目标函数　
5.8.2　一步超前预测控制算法　
5.8.3　预测控制的工作过程　
5.8.4　预测控制的优势　
5.8.5　预测控制应用于离散系统优化　
5.9　滑模控制　
5.10　滑模预测控制　
5.11　PID控制算法　
5.12　人脸识别算法　
附录5-1　遗传算法程序　

第6章　物联网工程电气安全要求　
6.1　电气安全概论　
6.1.1　国内外电气安全标准化组织　
6.1.2　电气设备几个电气安全重要概念　
6.1.3　电器产品安全防护设计　
6.2　物联网终端产品电气安全分类　
6.2.1　按触电保护型式分类　
6.2.2　按防尘、防固体异物和防水等级分类　
6.2.3　其他分类方式　
6.3　物联网终端产品电气安全一般要求　
6.3.1　灯具安全标准　
6.3.2　灯具安全检测主要内容　
6.3.3　家电安全标准　
6.3.4　信息技术设备安全标准　
6.4　自镇流LED灯的安全要求　
6.5　LED控制装置电气安全　
6.5.1　LED控制装置安全标准　
6.5.2　LED控制装置分类　
附录6-1　IEC 60598-1(7.0版)项目分包　
附录6-2　温度对人体和材料产生的效应　

第7章　物联网工程电磁兼容要求　
7.1　电磁兼容基本概念　
7.1.1　电磁兼容定义　
7.1.2　电磁骚扰　
7.1.3　电磁干扰　
7.1.4　电磁抗干扰　
7.1.5　电磁兼容设计　
7.1.6　电磁兼容测试分类　
7.2　电磁兼容标准　
7.2.1　IEC/CISPR标准　
7.2.2　FCC法规　
7.2.3　GB标准　
7.2.4　欧盟EEC法规　
7.2.5　日本标准　
7.2.6　无线、有线通信产品认证标准　
7.3　电磁骚扰测量　
7.3.1　传导骚扰测量　
7.3.2　辐射骚扰测量　
7.3.3　骚扰功率测量　
7.3.4　谐波测试　
7.3.5　电磁场辐射　
7.4　电磁抗干扰测量　
7.4.1　静电放电抗扰度试验　
7.4.2　射频辐射电磁场抗扰度试验　
7.4.3　电快速瞬变脉冲群抗扰度试验　
7.4.4　雷击浪涌抗扰度试验　
7.4.5　射频场感应的传导骚扰抗扰度　
7.4.6　工频磁场抗扰度试验　
7.4.7　电压跌落和短时中断的抗扰度试验　
7.4.8　辐射抗扰度试验　
7.5　电磁兼容检测设备　
7.5.1　常用测试场地　
7.5.2　测量仪器　
7.5.3　线性阻抗稳定网络　
7.5.4　测试天线　
7.5.5　电磁干扰测试所需仪器基本配备需求　
7.5.6　电磁抗扰度测试仪器基本配置　
7.6　欧洲对无线通信产品的电磁兼容要求　
7.6.1　近距离通信装置　
7.6.2　移动通信装置　
7.7　美国对无线通信产品的电磁兼容要求　
7.8　中国对无线通信产品的电磁兼容要求　
7.9　日本对无线通信产品的电磁兼容要求　
附录7-1　EMC实验室测试设备基本清单　

第8章　物联网工程的信息安全　
8.1　信息安全　
8.1.1　信息安全定义　
8.1.2　信息安全影响因素　
8.1.3　信息安全认证标准　
8.1.4　信息安全技术　
8.2　物联网信息安全　
8.3　信息安全技术　
8.3.1　数据加密技术　
8.3.2　数据加密算法　
8.3.3　数字签名算法　
8.3.4　PKI技术　
8.4　数据备份　
8.4.1　数据备份的需求　
8.4.2　数据备份解决方案　
8.5　云计算条件下的信息安全　
8.6　信息安全风险评估　

第9章　物联网产品可靠性试验　
9.1　物联网产品的可靠性问题　
9.1.1　可靠性理论　
9.1.2　可靠性试验　
9.1.3　传感器寿命　
9.1.4　加速寿命试验　
9.2　产品寿命试验　
9.2.1　传感器寿命预测模型　
9.2.2　传感器加速老练和寿命测试　
9.3　可靠性试验方法　
9.3.1　气候环境试验　
9.3.2　力学环境试验　
9.3.3　化学环境试验　
9.3.4　综合环境试验　
9.4　可靠性试验设备　
9.4.1　气候环境试验设备　
9.4.2　力学环境试验设备　
9.4.3　化学环境试验设备　
9.4.4　高加速寿命试验设备　
9.5　智能终端的信赖性评价　
9.5.1　可靠性评价流程　
9.5.2　基于退化数据的可靠性评价　
9.5.3　可靠性失效分析手段　
9.5.4　平均无故障时间计算(MTBF)　
附录9-1　美国工业界和军方指定的加速寿命试验标准汇总　
附录9-2　各种有毒气体的国家安全标准　

第10章　国内外典型的物联网工程　
10.1　物联网从概念走向应用　
10.2　典型物联网工程　
10.2.1　智能家居　
10.2.2　智能交通　
10.2.3　智能环保　
10.2.4　智能农业　
10.2.5　智能医疗　
10.2.6　智能工业　
10.2.7　智能电网　
10.2.8　智能园区　
10.2.9　智能购物　
10.2.10　智能防伪　
10.2.11　智能物流　
10.2.12　智慧城市　
10.3　物联网终端产品认证　
10.3.1　CE认证　
10.3.2　ENEC认证　
10.3.3　CB认证　
10.3.4　GS认证　
10.3.5　UL认证　
10.3.6　ETL认证　
10.3.7　FCC认证　
10.3.8　日本的相关认证　
10.3.9　CCC认证　
10.4　物联网工程评估认证　
10.4.1　第三方评估认证的必要性　
10.4.2　如何开展物联网工程第三方评估认证　

参考文献　

第1章　物联网技术概述　

1.1　世界物联网发展　

1.1.1　物联网是信息技术发展的新阶段　

1.1.2　美国物联网现状　

1.1.3　日本物联网现状　

1.1.4　欧盟物联网现状　

1.1.5　我国物联网现状　

1.2　物联网架构　

1.2.1　物联网一般架构　

1.2.2　EPC物联网架构　

1.2.3　物联网的特征　

1.3　物联网工程的提出　

1.3.1　物联网示范应用　

1.3.2　物联网工程质量　

1.4　发展展望　

第2章　物联网工程关键技术　

2.1　关键技术概述　

2.2　物品编码技术　

2.2.1　一维条形码技术　

2.2.2　二维条形码技术　

2.2.3　射频识别技术　

2.3　传感器技术　

2.3.1　传感器在物联网中的地位　

2.3.2　传感器是物联网感知的基础　

2.3.3　我国“十二五”期间传感技术的研发重点　

2.4　通信网络　

2.4.1　近距离无线传输　

2.4.2　远距离通信　

2.4.3　无线传感网　

2.5　智能处理系统　

2.5.1　数据融合概念　

2.5.2　多传感器数据融合技术　

2.5.3　数据挖掘　

2.6　云计算　

2.6.1　云计算定义及服务模式　

2.6.2　云计算的优点和存在的问题　

2.6.3　物联网和云计算　

2.6.4　“十二五”期间中国云计算发展的重点任务　

2.7　物联网标准制定　

2.7.1　物联网标准体系的构建　

2.7.2　物联网标准化工作现状　

2.7.3　我国物联网标准化进展　

2.7.4　物联网标准化建设面临的问题　

附录2-1　无锡传感网创新示范区制订的物联网标准(截至2012年)　

第3章　物联网工程中的传感器设计与应用　

3.1　传感器的选择　

3.1.1　传感器的静态特性　

3.1.2　传感器的动态特性　

3.1.3　传感器种类　

3.2　传感器的质量问题　

3.2.1　传感器的可靠性　

3.2.2　传感器的电磁兼容性能　

3.2.3　传感器的故障诊断　

3.2.4　传感器认证　

3.3　传感器的定期维护和标定　

3.3.1　典型传感器的定期维护　

3.3.2　典型传感器的标定　

3.4　传感器发展趋势　

3.4.1　我国传感器技术现状　

3.4.2　传感器的微型化　

3.4.3　传感器的低功耗　

3.4.4　传感器的无线通信　

3.5　典型传感器的使用　

3.5.1　温度传感器　

3.5.2　湿度传感器　

3.5.3　加速度传感器　

3.5.4　力传感器　

3.5.5　位移传感器　

3.5.6　气体传感器　

3.5.7　MEMS传感器　

3.5.8　电参数测量传感器　

3.5.9　光纤型传感器　

3.6　基于PT100的温度仪开发　

3.7　基于K型热电偶的温度仪开发　

3.7.1　K型热电偶温度仪下位机设计　

3.7.2　电源模块　

3.7.3　信号传感电路　

3.7.4　信号调理电路　

3.7.5　A/D采样　

3.7.6　通道选择　

3.7.7　液晶显示　

3.7.8　串口通信　

3.7.9　单片机系统　

3.7.10　通信接口　

3.8　加速度传感器性能测试系统开发　

3.8.1　测试原理　

3.8.2　机械结构设计　

3.8.3　系统硬件结构　

3.8.4　系统软件开发　

3.8.5　加速度传感器性能测试系统技术指标　

附录3-1　铂金温度传感器电阻-温度对应关系表　

附录3-2　PT100温度测试仪采集终端源代码　

第4章　物联网通信网络构建　

4.1　内部网络构建　

4.1.1　无线网络通信方法　

4.1.2　电力载波通信　

4.1.3　G.hn标准简介　

4.1.4　无线传感网　

4.2　外部网络构建　

4.2.1　有线通信技术　

4.2.2　第2代移动通信技术　

4.2.3　第2.5代移动通信技术　

4.2.4　第3代移动通信技术　

4.2.5　第4代移动通信技术　

4.2.6　卫星移动通信网络　

4.2.7　远程通信网关　

4.2.8　下一代互联网——IPv6　

4.3　物联网网络构建实例　

4.3.1　美国Digi公司的M2M产品　

4.3.2　GSM遥控单相电源装置　

第5章　物联网工程的软件开发及算法　

5.1　软件开发　

5.2　软件成熟度　

5.3　物联网中间件　

5.4　数据挖掘　

5.5　遗传算法　

5.5.1　基本遗传算法的基本步骤　

5.5.2　多目标遗传算法　

5.5.3　多目标遗传算法基本步骤　

5.6　神经网络算法　

5.7　支持向量机法　

5.8　预测控制　

5.8.1　预测控制的目标函数　

5.8.2　一步超前预测控制算法　

5.8.3　预测控制的工作过程　

5.8.4　预测控制的优势　

5.8.5　预测控制应用于离散系统优化　

5.9　滑模控制　

5.10　滑模预测控制　

5.11　PID控制算法　

5.12　人脸识别算法　

附录5-1　遗传算法程序　

第6章　物联网工程电气安全要求　

6.1　电气安全概论　

6.1.1　国内外电气安全标准化组织　

6.1.2　电气设备几个电气安全重要概念　

6.1.3　电器产品安全防护设计　

6.2　物联网终端产品电气安全分类　

6.2.1　按触电保护型式分类　

6.2.2　按防尘、防固体异物和防水等级分类　

6.2.3　其他分类方式　

6.3　物联网终端产品电气安全一般要求　

6.3.1　灯具安全标准　

6.3.2　灯具安全检测主要内容　

6.3.3　家电安全标准　

6.3.4　信息技术设备安全标准　

6.4　自镇流LED灯的安全要求　

6.5　LED控制装置电气安全　

6.5.1　LED控制装置安全标准　

6.5.2　LED控制装置分类　

附录6-1　IEC 60598-1(7.0版)项目分包　

附录6-2　温度对人体和材料产生的效应　

第7章　物联网工程电磁兼容要求　

7.1　电磁兼容基本概念　

7.1.1　电磁兼容定义　

7.1.2　电磁骚扰　

7.1.3　电磁干扰　

7.1.4　电磁抗干扰　

7.1.5　电磁兼容设计　

7.1.6　电磁兼容测试分类　

7.2　电磁兼容标准　

7.2.1　IEC/CISPR标准　

7.2.2　FCC法规　

7.2.3　GB标准　

7.2.4　欧盟EEC法规　

7.2.5　日本标准　

7.2.6　无线、有线通信产品认证标准　

7.3　电磁骚扰测量　

7.3.1　传导骚扰测量　

7.3.2　辐射骚扰测量　

7.3.3　骚扰功率测量　

7.3.4　谐波测试　

7.3.5　电磁场辐射　

7.4　电磁抗干扰测量　

7.4.1　静电放电抗扰度试验　

7.4.2　射频辐射电磁场抗扰度试验　

7.4.3　电快速瞬变脉冲群抗扰度试验　

7.4.4　雷击浪涌抗扰度试验　

7.4.5　射频场感应的传导骚扰抗扰度　

7.4.6　工频磁场抗扰度试验　

7.4.7　电压跌落和短时中断的抗扰度试验　

7.4.8　辐射抗扰度试验　

7.5　电磁兼容检测设备　

7.5.1　常用测试场地　

7.5.2　测量仪器　

7.5.3　线性阻抗稳定网络　

7.5.4　测试天线　

7.5.5　电磁干扰测试所需仪器基本配备需求　

7.5.6　电磁抗扰度测试仪器基本配置　

7.6　欧洲对无线通信产品的电磁兼容要求　

7.6.1　近距离通信装置　

7.6.2　移动通信装置　

7.7　美国对无线通信产品的电磁兼容要求　

7.8　中国对无线通信产品的电磁兼容要求　

7.9　日本对无线通信产品的电磁兼容要求　

附录7-1　EMC实验室测试设备基本清单　

第8章　物联网工程的信息安全　

8.1　信息安全　

8.1.1　信息安全定义　

8.1.2　信息安全影响因素　

8.1.3　信息安全认证标准　

8.1.4　信息安全技术　

8.2　物联网信息安全　

8.3　信息安全技术　

8.3.1　数据加密技术　

8.3.2　数据加密算法　

8.3.3　数字签名算法　

8.3.4　PKI技术　

8.4　数据备份　

8.4.1　数据备份的需求　

8.4.2　数据备份解决方案　

8.5　云计算条件下的信息安全　

8.6　信息安全风险评估　

第9章　物联网产品可靠性试验　

9.1　物联网产品的可靠性问题　

9.1.1　可靠性理论　

9.1.2　可靠性试验　

9.1.3　传感器寿命　

9.1.4　加速寿命试验　

9.2　产品寿命试验　

9.2.1　传感器寿命预测模型　

9.2.2　传感器加速老练和寿命测试　

9.3　可靠性试验方法　

9.3.1　气候环境试验　

9.3.2　力学环境试验　

9.3.3　化学环境试验　

9.3.4　综合环境试验　

9.4　可靠性试验设备　

9.4.1　气候环境试验设备　

9.4.2　力学环境试验设备　

9.4.3　化学环境试验设备　

9.4.4　高加速寿命试验设备　

9.5　智能终端的信赖性评价　

9.5.1　可靠性评价流程　

9.5.2　基于退化数据的可靠性评价　

9.5.3　可靠性失效分析手段　

9.5.4　平均无故障时间计算(MTBF)　

附录9-1　美国工业界和军方指定的加速寿命试验标准汇总　

附录9-2　各种有毒气体的国家安全标准　

第10章　国内外典型的物联网工程　

10.1　物联网从概念走向应用　

10.2　典型物联网工程　

10.2.1　智能家居　

10.2.2　智能交通　

10.2.3　智能环保　

10.2.4　智能农业　

10.2.5　智能医疗　

10.2.6　智能工业　

10.2.7　智能电网　

10.2.8　智能园区　

10.2.9　智能购物　

10.2.10　智能防伪　

10.2.11　智能物流　

10.2.12　智慧城市　

10.3　物联网终端产品认证　

10.3.1　CE认证　

10.3.2　ENEC认证　

10.3.3　CB认证　

10.3.4　GS认证　

10.3.5　UL认证　

10.3.6　ETL认证　

10.3.7　FCC认证　

10.3.8　日本的相关认证　

10.3.9　CCC认证　

10.4　物联网工程评估认证　

10.4.1　第三方评估认证的必要性　

10.4.2　如何开展物联网工程第三方评估认证　

参考文献　

  ★★★★★         ★★★★         ★★★         ★★         ★      

最新评论:

  本文关键词：物联网工程开发与实践，由笔耕文化传播整理发布。