物聯(lián)網工程實訓教程：實驗、案例和習題解答

前言
實驗篇
第1章  基于SNAP 平臺的TinyOS實驗1
  1.1  無線傳感器網絡簡介1
  1.2  TinyOS的由來1
  1.3  SNAP平臺介紹2
  1.4  軟件平臺介紹2
    1.4.1  TinyOS介紹2
    1.4.2  NesC語言介紹3
  1.5  硬件平臺介紹4
    1.5.1  節(jié)點介紹4
    1.5.2  網關介紹5
  1.6  TinyOS實驗6
    1.6.1  串口控制LED實驗6
    1.6.2  點對點無線通信實驗10
    1.6.3  傳感器數據采集實驗12
    1.6.4  組網協(xié)議實驗15
  習題與思考題17
  參考文獻17
第2章  NS2網絡仿真實驗18
  2.1  NS2基礎知識18
    2.1.1  NS2概述18
    2.1.2  Tcl和OTcl18
    2.1.3  NS2的功能模塊19
    2.1.4  NS2的仿真元素20
    2.1.5  NS2的仿真過程20
  2.2  NS2實驗部分21
    2.2.1  NS2的實驗環(huán)境安裝與基本操作21
    2.2.2  NS2的Tcl腳本生成及仿真結果分析29
  習題與思考題39
  參考文獻39
第3章  使用VS2010開發(fā)部署Windows Azure應用程序40
  3.1  Windows Azure Platform40
  3.2  開發(fā)部署Azure應用程序環(huán)境要求45
  3.3  微軟云計算實驗45
    3.3.1  開發(fā)部署“Hello Azure”云計算應用程序45
    3.3.2  開發(fā)部署云存儲應用程序49
  3.4  本章小結57
  習題與思考題58
  參考文獻58
第4章  基于RFID射頻識別實驗59
  4.1  HBE-RFID-REX射頻識別系統(tǒng)59
    4.1.1  HBE-RFID-REX的整體結構59
    4.1.2  HBE-RFID-REX的編碼模塊60
    4.1.3  HBE-RFID-REX的解碼模塊63
    4.1.4  HBE-RFID-REX的調制解調模塊63
  4.2  HBE-RFID-REX的嵌入式系統(tǒng)64
  4.3  基于RFID射頻識別實驗66
    4.3.1  RFID數據編碼實驗66
    4.3.2  HBE-RFID-REX應答器讀寫實驗67
    4.3.3  HBE-RFID-REX系統(tǒng)ASK調制解調70
  習題與思考題72
  參考文獻72
第5章  ZigBee實驗73
  5.1  概要73
  5.2  目標73
  5.3  基礎知識73
    5.3.1  ZigBee和IEEE 802.15.4—2006標準73
    5.3.2  IEEE 802.15.4技術74
    5.3.3  ZigBee技術76
  5.4  Z-Stack 程序78
    5.4.1  IAR 編譯器78
    5.4.2  Z-Stack的運行結構79
    5.4.3  通過IAR編譯器編譯的方法84
    5.4.4  通過IAR編譯器下載的方法86
  5.5  ZigBee實驗86
    5.5.1  MyApp 實驗86
    5.5.2  基于Packet Sniffer的數據分析練習87
    5.5.3  基于Z-Tool的定位實驗89
  習題與思考題92
  參考文獻92
第6章  M2M實驗93
  6.1  M2M基礎知識93
    6.1.1  M2M概述93
    6.1.2  GSM/GPRS技術94
    6.1.3  常用的AT指令94
    6.1.4  實驗硬件簡介95
  6.2  M2M實驗部分95
    6.2.1  實驗目的95
    6.2.2  實驗內容95
    6.2.3  實驗所用儀表及設備95
    6.2.4  實驗步驟96
    6.2.5  實驗報告要求101
  習題與思考題102
  參考文獻102案例篇
第7章  智慧城市103
  7.1  智慧城市概述103
    7.1.1  智慧城市的起源和發(fā)展103
    7.1.2  什么是智慧城市105
    7.1.3  智慧城市的架構106
    7.1.4  物聯(lián)網與智慧城市110
  7.2  數字城管呼叫中心110
    7.2.1  系統(tǒng)需求分析111
    7.2.2  系統(tǒng)功能112
    7.2.3  系統(tǒng)整體框架113
  習題與思考題115
  參考文獻115
第8章  災害監(jiān)測116
  8.1  地質災害116
    8.1.1  地質災害綜述116
    8.1.2  地質災害預警的意義116
    8.1.3  地質災害系統(tǒng)框架116
  8.2  野外信息采集和發(fā)送系統(tǒng)116
    8.2.1  采集系統(tǒng)硬件實現(xiàn)116
    8.2.2  北斗通信型用戶機118
    8.2.3  野外信息發(fā)送系統(tǒng)的運行機制118
    8.2.4  野外信息發(fā)送系統(tǒng)的具體實現(xiàn)120
  8.3  北斗衛(wèi)星定位導航系統(tǒng)120
    8.3.1  北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)組成120
    8.3.2  北斗衛(wèi)星導航定位原理120
    8.3.3  北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)三大功能121
    8.3.4  北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)應用121
  8.4  地質災害監(jiān)測管理中心軟件系統(tǒng)及支撐技術121
    8.4.1  通信控制子系統(tǒng)121
    8.4.2  數據庫存儲子系統(tǒng)123
    8.4.3  滑坡監(jiān)測數據處理軟件系統(tǒng)126
  8.5  小結127
    8.5.1  增加傳感器的種類與數量，擴大監(jiān)測內容127
    8.5.2  擴大監(jiān)測范圍，實現(xiàn)多區(qū)域聯(lián)合測試127
  習題與思考題127
  參考文獻127
第9章  智能電網128
  9.1  智能電網簡介128
    9.1.1  物聯(lián)網與智能電網128
    9.1.2  智能電網基本架構128
    9.1.3  物聯(lián)網在智能電網中的應用129
    9.1.4  統(tǒng)一堅強智能電網130
    9.1.5  智能電網支撐技術131
  9.2  分布式發(fā)電與微電網技術133
  9.3  智能用電關鍵技術134
  9.4  研華智能抄表系統(tǒng)136
    9.4.1  需求分析136
    9.4.2  系統(tǒng)功能137
    9.4.3  系統(tǒng)結構及工作原理137
    9.4.4  研華解決方案138
  習題與思考題139
  參考文獻139
第10章  車聯(lián)網140
  10.1  智能交通系統(tǒng)140
    10.1.1  智能交通系統(tǒng)綜述及服務框架140
    10.1.2  智能交通與物聯(lián)網的融合140
  10.2  車聯(lián)網的相關概念140
    10.2.1  車聯(lián)網的體系架構140
    10.2.2  車聯(lián)網的定義141
    10.2.3  車聯(lián)網的工作原理141
  10.3  車聯(lián)網的研究領域141
  10.4  車聯(lián)網的研究意義142
    10.4.1  交通問題日益嚴重142
    10.4.2  車聯(lián)網帶來的效益143
  10.5  GPS車載定位終端的設計144
    10.5.1  需求分析144
    10.5.2  系統(tǒng)功能144
    10.5.3  系統(tǒng)軟硬件選型144
    10.5.4  系統(tǒng)參數設定145
    10.5.5  車載導航系統(tǒng)硬件設計145
    10.5.6  車載導航系統(tǒng)軟件設計148
  10.6  小結150
  習題與思考題150
  參考文獻151
第11章  智慧校園152
  11.1  智慧校園概述152
    11.1.1  數字化校園的發(fā)展歷程152
    11.1.2  什么是智慧校園154
  11.2  智慧校園的架構與技術核心154
    11.2.1  智能教育管理體系154
    11.2.2  智能化教學環(huán)境157
  11.3  智慧校園的應用159
  習題與思考題164
  參考文獻164
第12章  智能家居166
  12.1  智能家居概述166
    12.1.1  智能家居的概念166
    12.1.2  智能家居國內外發(fā)展現(xiàn)狀166
    12.1.3  智能家居發(fā)展的特點和方向171
  12.2  智能家居的功能、結構和特點172
    12.2.1  智能家居的功能172
    12.2.2  智能家居的體系結構173
    12.2.3  智能家居的平臺特點176
  12.3  智能家居的關鍵技術177
    12.3.1  家庭網絡內部組網技術177
    12.3.2  家庭網絡中間件技術177
    12.3.3  智能家居遠程控制技術178
  習題與思考題179
  參考文獻180
第13章  家庭智能終端機器人181
  13.1  設計背景181
  13.2  功能設計182
  13.3  外形設計184
  13.4  機械設計186
  13.5  硬件設計187
    13.5.1  底層電路板188
    13.5.2  嵌入式硬件環(huán)境190
  13.6  通信192
    13.6.1  串口通信192
    13.6.2  網絡通信193
  13.7  軟件設計194
    13.7.1  軟件界面開發(fā)194
    13.7.2  網絡傳輸開發(fā)196
    13.7.3  視頻采集開發(fā)196
  13.8  小結198
  習題與思考題198
  參考文獻199
第14章  基于ZigBee的老人身體狀態(tài)監(jiān)測200
  14.1  需求分析200
  14.2  硬件和網絡選擇202
    14.2.1  MMA7260加速度傳感器202
    14.2.2  WTW240-28P語音模塊204
    14.2.3  微處理器205
    14.2.4  無線網絡206
  14.3  系統(tǒng)設計207
    14.3.1  系統(tǒng)整體構架207
    14.3.2  終端監(jiān)測儀207
    14.3.3  ZigBee 協(xié)調器208
    14.3.4  監(jiān)控中心軟件208
  14.4  裝置實現(xiàn)210
    14.4.1  網關硬件系統(tǒng)210
    14.4.2  終端傳感器系統(tǒng)211
    14.4.3  射頻電路注意事項211
    14.4.4  編寫軟件程序211
  14.5  數據分析與調試經驗212
    14.5.1  數據分析212
    14.5.2  調試經驗214
    14.5.3  實際測試及問題分析215
  14.6  小結216
  習題與思考題217
  參考文獻217