物联网通信技术及应用

本书大量采用真实企业案例，突出重点难点

 

通信技术能使物联网将采集到的数据在不同的终端之间进行高效传输和交换，并能让分处不同物理空间的智能物体协同工作。
《物联网通信技术及应用》共7章，分为三大部分：第 一部分讲述物联网通信技术的基础知识，包括第1章电磁波的传播和第2章通信技术基础；第二部分以家校通系统为例介绍物联网通信技术，包括第3章RFID通信技术应用、第4章计算机网络技术应用、第5章移动通信技术应用；第三部分以环境监控系统为例介绍物联网通信技术，包括第6章ZigBee通信技术应用和第7章移动终端通信技术应用。
本书对物联网涉及的各种通信技术没有进行面面俱到的介绍，而是汲取了企业物联网系统实施的工程经验，突出了物联网工程现场实施技术，只介绍了主流的物联网通信技术。本书为对物联网通信技术及应用感兴趣的读者，特别是想从事物联网行业的高职高专学生提供了较实用的教材，也可供物联网工程实施人员参考。

前言
第1章 电磁波的传播
1.1 波动
1.1.1 纵波
1.1.2 横波
1.2 电磁波的基本概念
1.2.1 认识电磁波
1.2.2 认识磁场
1.2.3 电磁波的数学表示
1.2.4 电磁波的波长与频率
1.3 电磁波的传播特性
1.3.1 趋肤效应
1.3.2 自由空间损耗
1.3.3 吸收
1.3.4 反射
1.4 频谱共享
1.5 信号的传播特性
1.5.1 室内环境下的传播特性
1.5.2 自由空间中的传播特性
1.5.3 噪声与干扰
1.6 多普勒频移
1.7 天线
1.7.1 天线基本参数
1.7.2 天线的分类
1.7.3 其他类型天线简介
1.8 电波传输新技术
1.8.1 微波通信技术
1.8.2 卫星通信技术
1.8.3 宽带传输技术
1.8.4 光纤传输技术
1.9 电磁波应用
1.10 实训
1.10.1 实训1：电磁波的频率功率测试
1.10.2 实训2：天线方向图的测试（功率测试法）
1.10.3 实训3：天线方向图的测试（电磁波法）
第2章 通信技术基础
2.1 通信系统
2.1.1 通信系统的基本概念
2.1.2 通信系统一般模型
2.1.3 模拟通信系统模型与数字通信系统模型
2.1.4 通信系统分类
2.1.5 通信方式
2.1.6 通信系统主要性能指标
2.1.7 眼图
2.2 模拟信号的数字传输
2.2.1 模拟信号抽样
2.2.2 模拟信号调制PAM
2.2.3 脉冲编码调制PCM
2.2.4 差分脉冲编码调制DPCM
2.3 数字基带信号及其常见编码
2.3.1 数字基带信号波形
2.3.2 基带传输常用码型
2.4 二进制数字调制方法
2.4.1 振幅键控调制ASK
2.4.2 频移键控调制2FSK
2.4.3 相移键控调制2PSK
2.4.4 差分相移键控2DPSK
2.5 纠错编码
2.5.1 汉明编码
2.5.2 循环码
2.6 实训项目
2.6.1 实训1：抽样定理及其应用
2.6.2 实训2：PCM编码
2.6.3 实训3：FSK（ASK）调制解调
2.6.4 实训4：PSK（DPSK）调制解调
2.6.5 实训5：眼图观察测量
2.6.6 实训6：汉明码编译码及纠错能力验证
第3章 RFID通信技术应用
3.1 家校通系统介绍
3.1.1 家校通系统应用背景
3.1.2 家校通系统架构
3.1.3 家校通系统工作原理
3.1.4 家校通实训系统组成
3.2 家校通RFID实训系统
3.2.1 RFID系统的基本组成
3.2.2 家校通RFID实训系统
3.3 RFID系统规划
3.3.1 业务流程分析
3.3.2 系统可行性分析
3.3.3 家校通系统的硬件选型
3.4 RFID系统设计
3.4.1 RFID系统的设计过程
3.4.2 家校通系统设计
3.5 RFID系统实施
3.6 RFID系统优化
3.6.1 硬件系统的优化
3.6.2 软件系统的优化
3.6.3 其他优化技术手段
3.7 实训
3.7.1 实训1：家校通RFID系统信息注册——发卡实训
3.7.2 实训2：家校通RFID系统学生考勤——读卡实训
第4章 计算机网络技术应用
4.1 计算机网络技术在家校通系统中的应用
4.2 OSI模型
4.3 常见的网络连接设备
4.3.1 网络设备在OSI模型中所处的位置
4.3.2 网络连接组件
4.3.3 网络设备
4.4 网络通信协议
4.4.1 IP地址
4.4.2 子网掩码
4.4.3 默认网关
4.4.4 域名地址（DNS）
4.4.5 IPv6
4.5 网络操作系统
4.5.1 UNIX
4.5.2 NetWare
4.5.3 Linux
4.5.4 Windows NT/Server 2012
4.6 实训
4.6.1 实训1：家校通系统之RFID网口通信实训
4.6.2 实训2：家校通系统之RFID无线WiFi通信实训
4.6.3 实训3：家校通系统之RFID无线3G通信实训
第5章 移动通信技术应用
5.1 家校通业务通信传输路径
5.2 数字移动通信技术
5.2.1 多址技术
5.2.2 功率控制
5.2.3 蜂窝技术
5.3 GSM系统结构
5.4 移动区域定义
5.5 GSM移动通信网
5.5.1 网络结构
5.5.2 中国移动信令网结构
5.6 实训：家校通系统远程通信系统实训
第6章 ZigBee通信技术应用
6.1 环境监控系统
6.1.1 环境监控系统应用背景
6.1.2 环境监控系统架构
6.1.3 环境监控系统功能
6.2 ZigBee简介
6.2.1 典型应用
6.2.2 ZigBee目标
6.2.3 ZigBee联盟
6.2.4 产品认证
6.3 ZigBee协议栈
6.4 ZigBee网络结构
6.4.1 ZigBee网络设备组成
6.4.2 ZigBee网络拓扑结构
6.4.3 加入一个ZigBee网络
6.4.4 路由功能
6.5 ZigBee安全
6.5.1 认证中心
6.5.2 安全密钥
6.5.3 安全模式
6.6 试运转
6.6.1 试运转工具
6.6.2 试运转举例
6.7 ZigBee信道和频率
6.7.1 ZigBee、Wi-Fi 和蓝牙的信道
6.7.2 信道和频率
6.8 实训项目——环境监控系统
6.8.1 实训1：光控子系统
6.8.2 实训2：温湿度监控子系统
6.8.3 实训3：粉尘烟雾监控子系统
6.8.4 实训4：CO2监控子系统
第7章 移动终端通信技术应用
7.1 移动终端通信概述
7.2 蓝牙通信技术
7.2.1 蓝牙通信技术概述
7.2.2 实训项目——移动终端无线蓝牙通信系统
7.3 WiFi通信技术
7.3.1 WiFi简介
7.3.2 实训项目——家校通移动终端无线WiFi通信
7.4 红外通信技术
7.4.1 红外技术简介
7.4.2 无线红外通信技术的使用
7.4.3 实训项目——移动终端无线红外通信系统
7.5 NFC通信技术
7.5.1 NFC技术介绍
7.5.2 实训项目——移动终端无线NFC通信系统
附录A 学生工作页
附录B 蓝牙通信技术

物联网技术目前正处于市场推广应用阶段，作为高职高专物联网专业和计算机应用专业的学生，应该了解常见物联网通信技术的概念、特点，理解基本的通信原理，掌握物联网通信系统的组成并能够进行实际设备的安装调试，从而满足蓬勃发展的物联网产业对应用型工程技术人员的需求。
本书以培养物联网工程应用型、技术技能型或操作型的高技能人才为目的，在物联网通信技术的原理方面，对一些高职高专学生难以理解的通信原理部分进行了取舍，在物联网通信技术的应用方面，对通信技术的应用特性、现场测试、工程实施等内容进行了较详细的介绍。对物联网涉及的通信技术，本书并没有面面俱到，只介绍了主流的一些通信技术，如：RFID技术、计算机网络技术、移动通信技术、ZigBee通信技术及移动终端通信技术。
全书共分为7章，在文字编排上，大量使用图表和数据，并在原理性知识点及工程技术技能环节配备了大量的实训，做到融“教、学、做”为一体，符合高职学生的学习需要。
本书由上海电子信息职业技术学院组织编写，肖佳、胡国胜担任主编，张立焕、鲁家皓、王飞参与编写。其中第3、5、6章由肖佳编写，第1、2章由胡国胜、鲁家皓编写，第4、7章由张立焕编写，第5章由王飞编写，后由肖佳统稿并审校。
在本书的编写过程中，上海思萌特物联网科技有限公司提供了物联网实训设备，也得到了很多老师、同仁和亲友的帮助与支持，在此深表感谢！另外在编写过程中参考了很多书籍和资料，在此对书籍和资料的作者一并表示感谢！
由于作者水平有限，书中难免有疏漏和不足之处，敬请广大读者批评指正。