《物联网工程应用与实践_于继明主编 》

物联网无疑是目前最热的话题之一。它彻底改变了人们的工作方式和生活方式，为人们带来了极大的方便:它已成为世界各国作为振兴经济的重点发展方向:它的出现使城市显得更加智慧。学习和了解有关物联网及其应用知识是十分必要的。

步入21世纪，我国高等教育进入前所未有的大发展时期，时代的进步与发展对高等教育质量提出了更高、更新的要求。2001年8月，教育部印发了《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》。文件指出，本科教育是高等教育的主体和基础，抓好本科教学是提高整个高等教育质量的重点和关键。随着高等教育的普及和高等学校的扩招，在校本科计算机专业学生的人数大量上升，对适合21世纪大学本科学生学习的计算机相关教材的需求量也将急剧增加，为此，我们组织多名常年讲授物联网课程的一线教师，编写了这本适合在校学生和广大计算机爱好者使用的教材。本书的最大特点是针对学生应用性能力培养的需要，力求理论与实践无缝连接:根据实际需要，介绍有关理论，同时注重应用实践，使学生在掌握基本理论的基础上具有良好的物联网应用和再学习能力。全书内容共包括10章，各章节讨论如下主题。

第1章:物联网概论。本章首先阐述物联网的概念，然后对国内外物联网发展状况、物联网的体系结构、关键技术进行阐述，最后对我国物联网的产业结构、特点、规划进行

讲解，对物联网人才培养模式、人才出口等问题进行分析。第2章:RFID技术及应用。本章对自动识别技术发展的背景、条形码技术、RFID技术、RFID应用系统和RFID标签编码标准进行较为详尽的介绍，使得读者通过本章的学习对RFID技术及应用有较为深刻的了解。

第3章:无线传感器网络。本章首先介绍无线传感器网络的发展，随后简略地介绍其结构、特点、关键技术，然后较详细地介绍无线传感器网络的技术基础一-微机电系统和无线通信技术，在本章的最后则介绍其相关应用、标准和常用的路由协议.

第4章:物联网智能设备与嵌入式技术。本章首先阐述智能设备的分类及发展历史，然后详细探讨嵌入式技术的特点及发展历程，重点介绍SoC系统的概念及组成结构，其次面向物联网应用，详细介绍物联网中间件的概念及工作原理，并给出无线传感器网络节点的设计原理与方法，最后展望未来，介绍可穿戴计算的概念及发展历史。

第5章:计算机网络与互联技术。本章针对计算机网络的发展历史，基本概念、结构组成和分类进行系统的讨论，并针对互联网和网络接入技术进行较为详尽的探讨，使得读

者通过本章的学习对计算机网络有较为充分的了解，第6章:移动通信技术。本章首先阐述通信的基本概念，并对无线通信技术的发展及其中的关键技术进行探讨，然后针对现代移动通信系统的组成、分类和发展进行全面的介绍，最后，讲解3G、LTE和M2M等技术的发展状况、主要应用及前景。本章既讲述了移动通信技术的基本知识和基本原理，又介绍了新技术、新发展和新成果，读者可以从中对移动通信网络有比较深入的了解和认识。

第7章:定位及测距技术。本章首先介绍节点定位的基本概念、节点定位性能评价标准，随后介绍无线传感器网络中的常见测距技术，并介绍常见的几种定位方法，在本章的最后借助 MATLAB数据仿真软件仿真并分析非测距的DV-Hop定位方法和基于RSSI测距

的定位方法。第8章:物联网数据处理技术。本章针对物联网数据处理的基本概念、海量数据存储技术、云计算技术、物联网数据融合及智能决策技术等进行讨论，使得读者对物联网数据处理技术有较为充分的了解。

第9章:物联网信息安全。本章首先阐述物联网信息安全的特点，然后对物联网安全体系结构、物联网安全模型进行阐述，最后分别对物联网感知层安全、物联网传输层安全、物联网安全中间件体系结构及物联网应用层安全进行讲解、对物联网具体应用如车联网及M2M安全等问题进行分析。

第10章:物联网在金属矿山行业中的应用。本章以金属矿山行业应用为背景，采用SaaS模块化软件开发方法，研究设计矿山(包括井上及井下)人员定位、井下运输监控、井下数据采集、生产过程管理、物料位监测、设备点检等信息监测管理平台，通过信息采集与协同处理，全面、实时感知矿山生产过程状态、设备状态、人员状态及环境状况，通过数据挖掘、智能分析的手段，改进、提高传统的金属矿山生产管理水平，改进企业只生产与销售的模式，使企业生产与市场需求、生产服务有机整合，使生产过程安全、高效、环保、低碳，提高企业的核心竞争力，打造绿色矿山企业。本书可以作为高等院校计算机专业、信息技术及电子信息等相关专业的物联网课程教材，也可以作为相关专业工程技术人员继续教育的培训教材，还可以作为广大物联网管理人员或技术人员学习物联网知识的参考书。

本书由于继明、严筱水、徐楠、刘琰、刘海陵、姚健东和张波编写。其中，于继明担任主编，负责最后的统稿和定稿工作:严被水、徐楠担任副主编;南京梅山冶金发展有限公司的叶飏参与了实验平台部分的编写与验证。

本书在编写过程中，得到了许多老师的关心和帮助，并提出许多宝贵的修改意见，对于他们的关心、帮助和支持，编者表示十分感谢。

由于编者水平有限，对本书的内容取舍把握可能不够准确，书中不足之处在所难免，恳请广大读者批评指正(编者的电子信箱是yujm608@163.com)。

编者

2015年9月