物聯(lián)網(wǎng)：無線傳感網(wǎng)實踐與實驗

　　作為面向未來的物聯(lián)網(wǎng)／傳感網(wǎng)技術(shù)，是要將所有物品通過射頻識別等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實現(xiàn)智能化識別和管理。物聯(lián)網(wǎng)把新一代IT技術(shù)充分運用在各行各業(yè)之中，具體地說，就是把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中，然后將“物聯(lián)網(wǎng)”與現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合。網(wǎng)絡(luò)中的中心計算機(jī)群能夠?qū)φ暇W(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有的人員、機(jī)器、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施實施實時的管理和控制。由此，人類將以更加精細(xì)和動態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活，達(dá)到“智慧”狀態(tài)，提高資源利用率和生產(chǎn)力水平，改善人與自然間的關(guān)系。面對物聯(lián)網(wǎng)／傳感網(wǎng)這個新技術(shù)的潮流，高校師生和相關(guān)行業(yè)的科研、開發(fā)技術(shù)人員和工程師，迫切需要了解物聯(lián)網(wǎng)／傳感網(wǎng)所涉及的最新技術(shù)理論的原理知識。學(xué)習(xí)技術(shù)理論知識最理想的方式是實踐和實際動手實驗。在實踐中學(xué)習(xí)和快速掌握相關(guān)技術(shù)原理、軟件算法和基礎(chǔ)知識。但是由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)非常新，而且涉及電子、高頻電路、嵌入式設(shè)計、單片機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信、傳感器等技術(shù)領(lǐng)域，目前很少有具體介紹物聯(lián)網(wǎng)／傳感網(wǎng)方面的教材和書籍。為此，我們編寫了此書，向廣大讀者介紹物聯(lián)網(wǎng)和傳感網(wǎng)方面的核心技術(shù)，包括ZigBee無線通信網(wǎng)絡(luò)、藍(lán)牙無線網(wǎng)絡(luò)、WiFi無線網(wǎng)絡(luò)、GPRS網(wǎng)絡(luò)、通信協(xié)議及應(yīng)用等內(nèi)容。本書可以作為高等學(xué)校工科自動化專業(yè)本科生學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)／傳感網(wǎng)／嵌入式和嵌入式無線網(wǎng)的實驗教程，也可供無線通信、自動化、無線網(wǎng)絡(luò)等的研究生和工程技術(shù)人員參考。本書結(jié)合作者多年的理論教學(xué)、實驗教學(xué)和從事無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用研究與開發(fā)的實際經(jīng)驗，以大量的應(yīng)用實例和具體實驗來說明物聯(lián)網(wǎng)／傳感網(wǎng)技術(shù)相關(guān)知識與應(yīng)用技術(shù)。讓讀者通過具體動手實踐和實驗，掌握物聯(lián)網(wǎng)／傳感網(wǎng)技術(shù)的主要理論和關(guān)鍵技術(shù)。全書共6章，第1章介紹了物聯(lián)網(wǎng)／傳感網(wǎng)基礎(chǔ)和相關(guān)核心技術(shù)基礎(chǔ)，包括GPRS的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、協(xié)議模型、路由管理，短距離無線通信ZigBee、WiFi和藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)特點，嵌入式無線傳感器網(wǎng)絡(luò)平臺結(jié)構(gòu)與功能；第2章通過對ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)的特點、協(xié)議框架、工作原理、ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)的路由分析，在ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)的平臺上，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線發(fā)送和接收、指示燈、蜂鳴器等的無線控制以及定位實驗；第3章介紹了藍(lán)牙技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)連接、保密機(jī)制、軟件結(jié)構(gòu)、通信協(xié)議，利用藍(lán)牙無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)溫度傳感器，加速度傳感器的測量與數(shù)據(jù)傳輸?shù)葢?yīng)用實驗；第4章在分析WiFi無線網(wǎng)絡(luò)的特點、發(fā)展趨勢與認(rèn)證基礎(chǔ)上，實現(xiàn)WiFi網(wǎng)絡(luò)偵聽、無線路由、指示燈的開關(guān)、控制電機(jī)轉(zhuǎn)動等控制實驗；第5章介紹GPRS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、協(xié)議模型、路由管理、數(shù)據(jù)傳輸流程，并在GPRS網(wǎng)絡(luò)平臺上實現(xiàn)了遠(yuǎn)程溫度測量、電機(jī)遠(yuǎn)程無線控制等應(yīng)用實驗；第6章在介紹了射頻識別RFID工作原理基礎(chǔ)上，結(jié)合實驗平臺，實現(xiàn)了有源RFID讀寫和無源RFID應(yīng)用實驗。

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