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第1篇 物联网实时信息系统组成2

第1章 物联网工程简介2

1.1 物联网的起源2

1.1.1 物联网的历史2

1.1.2 物联网发展现状4

1.1.3 物联网发展趋势5

1.2 物联网服务6

1.2.1 实时监测6

1.2.2 定位跟踪6

1.2.3 报警联动7

1.2.4 自动化处理7

1.2.5 反向控制8

1.2.6 远程维护8

1.2.7 统计决策8

1.2.8 信息安全8

1.3 物联网实时信息系统简介9

1.3.1 物联网实时信息系统应用现状9

1.3.2 物联网实时信息系统的组成14

1.3.3 物联网实时信息系统的分类19

1.4 物联网工程的主要任务20

1.4.1 物联网实时信息系统设计20

1.4.2 物联网实时信息系统实现21

1.4.3 物联网实时信息系统管理21

1.5 小结22

思考题22

第2章 物联网节点23

2.1 RFID标签23

2.1.1 RFID标签简介23

2.1.2 RFID标签分类24

2.1.3 RFID标签应用26

2.2 传感器28

2.2.1 传感器简介28

2.2.2 传感器分类29

2.2.3 传感器应用30

2.3 传感网30

2.3.1 传感网简介31

2.3.2 传感网分类31

2.3.3 传感网应用33

2.4 仪表37

2.4.1 仪表简介37

2.4.2 仪表分类37

2.4.3 仪表应用37

2.5 GPS接收机39

2.5.1 GPS接收机简介39

2.5.2 GPS接收机分类40

2.5.3 GPS接收机应用40

2.6 扫描设备42

2.6.1 一维码扫描设备42

2.6.2 二维码扫描设备42

2.6.3 图形扫描仪43

2.7 网络摄像头43

2.7.1 网络摄像头简介43

2.7.2 网络摄像头应用44

2.8 执行器44

2.8.1 执行器简介44

2.8.2 执行器分类45

2.8.3 执行器应用46

2.9 继电器46

2.9.1 继电器简介46

2.9.2 继电器分类47

2.9.3 继电器应用48

2.10 小结49

思考题49

第3章 物联网网关51

3.1 智能手机51

3.1.1 智能手机简介51

3.1.2 智能手机硬件53

3.1.3 智能手机操作系统54

3.1.4 智能手机应用56

3.2 无线网关57

3.2.1 WiFi无线网关57

3.2.2 ZigBee无线网关58

3.2.3 蓝牙无线网关58

3.2.4 移动无线网关59

3.2.5 复合型无线网关60

3.3 家庭智能网关61

3.3.1 家庭智能网关简介61

3.3.2 家庭智能网关分类62

3.3.3 家庭智能网关应用65

3.4 工业通信网关67

3.4.1 工业通信网关简介67

3.4.2 工业通信网关分类67

3.5 RFID读写器68

3.5.1 RFID读写器简介68

3.5.2 RFID读写器分类69

3.6 M2M网关71

3.6.1 M2M网关简介71

3.6.2 M2M应用相关组成部分71

3.6.3 M2M网关举例71

3.6.4 基于M2M网关的物联网应用72

3.7 小结73

思考题73

第4章 物联网传输网络75

4.1 WiFi网络75

4.1.1 WiFi网络简介75

4.1.2 WiFi网络分类78

4.1.3 WiFi网络应用79

4.2 移动通信网络82

4.2.1 移动通信网络简介82

4.2.2 移动通信网络分类83

4.2.3 移动通信网络应用84

4.3 互联网87

4.3.1 互联网简介87

4.3.2 互联网的组成分类91

4.3.3 互联网应用94

4.4 电信网95

4.4.1 电信网简介95

4.4.2 电信网分类96

4.4.3 电信网应用97

4.5 广播电视网97

4.5.1 广播电视网简介98

4.5.2 广播电视网分类99

4.5.3 三网融合100

4.6 小结101

思考题102

第5章 物联网数据服务中心104

5.1 数据服务中心种类104

5.1.1 网关服务器融合型数据服务中心104

5.1.2 局域网数据服务中心104

5.1.3 广域网数据服务中心106

5.1.4 多级数据服务中心106

5.2 数据服务中心实时数据接收及处理108

5.2.1 单网关数据接收及处理108

5.2.2 多网关数据接收及处理109

5.2.3 多级服务器数据接收及处理110

5.3 数据服务中心信息化服务111

5.4 小结111

思考题111

第2篇 物联网实时信息系统设计114

第6章 RFID信息系统设计114

6.1 RFID信息系统简介114

6.1.1 RFID信息系统背景114

6.1.2 RFID信息系统功能115

6.1.3 RFID信息系统分类117

6.2 RFID标签的选取与设计119

6.2.1 RFID标签的选取119

6.2.2 RFID标签的设计120

6.3 RFID读写器的选取与设计121

6.3.1 RFID读写器的选取121

6.3.2 RFID读写器的设计122

6.4 RFID数据的收集及发送124

6.4.1 简单信息系统的RFID数据收集及发送124

6.4.2 复杂信息系统的RFID数据收集和发送125

6.5 RFID信息系统应用127

6.5.1 RFID防伪原理127

6.5.2 RFID防伪案例127

6.5.3 RFID医疗应用130

6.5.4 RFID门禁系统131

6.5.5 RFID物流应用133

6.5.6 RFID交通运输应用135

6.5.7 智能校徽考勤137

6.6 小结138

思考题139

第7章 传感器信息系统设计140

7.1 传感器信息系统介绍140

7.1.1 传感器信息系统概述140

7.1.2 传感器信息系统分类141

7.2 传感器的选取与设计144

7.2.1 传感器选取144

7.2.2 传感器设计146

7.3 传感器数据收集及传输147

7.3.1 简单传感器信息系统数据收集及发送147

7.3.2 复杂传感器信息系统数据收集及发送148

7.4 传感器信息系统应用149

7.4.1 矿井安全监控系统149

7.4.2 工业大气排污监测系统150

7.4.3 水污染监测系统151

7.4.4 楼宇防火监控系统152

7.4.5 农业大棚智能监控系统153

7.4.6 森林防火监控系统154

7.5 小结155

思考题156

第8章 M2M信息系统设计157

8.1 M2M信息系统简介157

8.1.1 M2M信息系统概述157

8.1.2 M2M信息系统功能159

8.1.3 M2M信息系统分类159

8.2 M2M相关数据收集及传输159

8.2.1 M2M数据收集159

8.2.2 M2M数据发送159

8.3 M2M信息系统应用160

8.3.1 车辆信息服务160

8.3.2 远程自动抄表161

8.3.3 自助售货机信息服务162

8.4 小结163

思考题164

第9章 复杂数据信息系统设计166

9.1 复杂数据信息系统简介166

9.1.1 复杂信息系统概述166

9.1.2 复杂信息系统分类167

9.2 复杂数据网关的设计168

9.2.1 网关功能168

9.2.2 网关系统结构169

9.3 复杂数据的收集及传输170

9.3.1 网关复杂数据收集及发送171

9.3.2 复杂信息系统数据接收171

9.4 复杂数据信息系统应用173

9.4.1 智能家居174

9.4.2 智能小区176

9.4.3 智慧城市180

9.4.4 智能化农业181

9.4.5 智能工业生产184

9.4.6 智能交通185

9.4.7 智慧医疗187

9.4.8 智慧医疗系统建设案例189

9.5 小结192

思考题193

第3篇 物联网实时信息系统管理196

第10章 物联网设备管理196

10.1 节点管理196

10.1.1 节点档案196

10.1.2 故障管理196

10.1.3 物联网节点维护196

10.2 网关管理197

10.2.1 网关档案197

10.2.2 网关故障管理199

10.3 传输设备管理200

10.3.1 传输设备档案200

10.3.2 传输设备故障管理201

10.3.3 传输设备维护202

10.4 数据服务中心服务器管理202

10.4.1 服务器档案203

10.4.2 服务器故障管理203

10.4.3 服务器维护204

10.5 小结207

思考题207

第11章 物联网网络管理209

11.1 节点网络管理209

11.1.1 传感网节点能耗管理209

11.1.2 传感网资源与任务管理209

11.1.3 传感网数据管理210

11.1.4 传感网维护210

11.2 网关接入网管理211

11.2.1 WiFi接入网络管理211

11.2.2 移动通信接入网络管理211

11.2.3 以太网接入网络管理212

11.2.4 高可用性网络管理212

11.3 服务器网络管理213

11.3.1 单服务器网络管理213

11.3.2 数据服务中心网络管理213

11.3.3 多级服务器网络管理215

11.4 小结215

思考题216

第12章 物联网安全管理217

12.1 节点安全管理217

12.1.1 节点物理安全217

12.1.2 节点功能安全217

12.1.3 节点信息安全218

12.1.4 无线传感网安全218

12.2 网关安全管理219

12.2.1 网关物理安全219

12.2.2 网关功能安全219

12.2.3 网关信息安全220

12.2.4 网关接入网安全220

12.3 传输网络安全管理221

12.3.1 传输网络设备物理安全221

12.3.2 传输网络设备性能安全221

12.3.3 传输网络信息安全222

12.4 数据服务中心安全222

12.4.1 物理安全222

12.4.2 性能安全223

12.4.3 信息安全224

12.5 小结225

思考题225

第4篇 物联网实时信息系统实践案例228

第13章 基于RFID的图书管理系统开发228

13.1 图书管理系统功能描述228

13.1.1 系统背景概述228

13.1.2 图书管理系统功能设计229

13.2 软件技术232

13.2.1 JSP、Servlet技术232

13.2.2 Spring MVC232

13.2.3 Java Mail233

13.2.4 AJAX233

13.2.5 服务器233

13.3 硬件设备234

13.3.1 RFID设备234

13.3.2 网关设备234

13.3.3 其他硬件设备235

13.4 数据通信系统设计235

13.4.1 网络拓扑图235

13.4.2 网关配置236

13.4.3 服务器配置237

13.5 网关数据收集及传输239

13.5.1 数据收集实现239

13.5.2 网关数据库设计239

13.5.3 网关数据的发送241

13.6 数据服务中心信息处理及显示242

13.6.1 服务器端数据接收实现242

13.6.2 服务器与Android手机数据交互实现245

13.6.3 数据服务中心数据库设计及实现245

13.6.4 数据处理及报警253

13.6.5 Web服务器网页设计实现256

13.6.6 智能手机客户端设计260

13.7 小结264

思考题264

第14章 钢包实时跟踪系统开发266

14.1 钢包跟踪系统开发背景266

14.1.1 炼钢流程简介266

14.1.2 炼钢厂生产存在的问题269

14.1.3 开发新型炼钢跟踪系统的必要性269

14.2 钢包跟踪系统整体设计270

14.2.1 钢包监控系统网络设计270

14.2.2 钢包监控系统的设计与实现271

14.3 跟踪系统的数据收集及传输275

14.3.1 RFID信息收集275

14.3.2 拉力及温度传感器安装和数据收集277

14.4 钢包跟踪系统关键技术277

14.4.1 钢包号码自动识别277

14.4.2 钢包位置自动识别279

14.4.3 钢包温度及重量识别280

14.5 钢包跟踪管理系统界面开发281

14.5.1 钢包位置及状态实时跟踪监控281

14.5.2 钢包信息管理282

14.5.3 钢包跟踪系统异常管理284

14.5.4 钢包信息综合查询界面开发285

14.6 小结288

思考题288

第15章 大型养猪场智能监控系统开发290

15.1 开发背景290

15.1.1 大型养猪场简介290

15.1.2 大型养猪场管理存在的问题292

15.2 监控系统整体设计293

15.2.1 养猪场监控网络设计293

15.2.2 数据服务中心数据库表格设计295

15.3 监控系统硬件实现举例301

15.3.1 设备介绍302

15.3.2 网关制作303

15.3.3 网关设备连接303

15.3.4 MySQL安装及管理304

15.4 养猪场监控管理系统软件实现310

15.4.1 网关数据处理311

15.4.2 数据服务中心数据接收314

15.4.3 养猪场监控系统管理功能设计316

15.4.4 养猪场监控系统管理功能实现317

15.5 小结322

思考题322

第16章 基于智能手机的物流管理系统开发324

16.1 智能手机简介324

16.1.1 智能手机概述324

16.1.2 智能手机系统324

16.1.3 智能手机应用软件325

16.2 Android智能手机325

16.2.1 Android系统概述325

16.2.2 Android系统特点326

16.2.3 搭建Android应用软件开发平台326

16.2.4 Android相关设备329

16.3 物流管理系统开发背景330

16.3.1 物流管理系统概述330

16.3.2 手持扫描终端简介330

16.3.3 开发新型物流管理系统的必要性331

16.4 物流管理系统整体设计332

16.4.1 物流管理系统网络设计332

16.4.2 物流管理系统实时数据收集方法333

16.4.3 物流管理系统功能设计333

16.5 物流管理系统软件实现334

16.5.1 实时数据收集实现334

16.5.2 服务器安装及配置334

16.6 物流管理系统管理界面实现335

16.6.1 一般客户下订单及物流查询335

16.6.2 基于经理角色的后台管理336

16.6.3 基于审核员角色的后台管理338

16.6.4 智能手机客户端软件实现340

16.7 小结342

思考题342

第17章 基于人脸识别的考勤系统开发344

17.1 考勤系统开发背景344

17.1.1 考勤系统简介344

17.1.2 开发新型考勤系统的必要性344

17.2 人脸识别技术345

17.2.1 人脸识别的意义345

17.2.2 人脸识别的现状346

17.2.3 人脸识别的过程346

17.2.4 人脸识别的关键技术346

17.3 基于人脸识别的考勤系统设计348

17.3.1 人脸识别考勤系统网络设计348

17.3.2 人脸识别考勤系统实时数据收集349

17.3.3 数据库设计349

17.3.4 人脸识别考勤系统功能设计351

17.4 考勤系统的硬件实现352

17.4.1 摄像设备353

17.4.2 服务器安装及配置353

17.5 考勤系统的软件实现356

17.5.1 人脸库的训练357

17.5.2 人脸识别358

17.5.3 考勤系统功能实现359

17.6 小结366

思考题366

第18章 智能农业大棚监控系统开发368

18.1 大棚监控系统开发背景368

18.1.1 农业大棚简介368

18.1.2 农业大棚监控系统现状369

18.1.3 开发新型农业大棚监控系统的必要性369

18.2 大棚监控系统整体设计370

18.2.1 大棚监控系统网络设计370

18.2.2 大棚监控系统实时数据收集方法370

18.2.3 大棚监控系统功能设计371

18.3 大棚监控系统硬件实现371

18.3.1 传感器371

18.3.2 联动控制设备372

18.4 大棚监控系统软件实现373

18.4.1 传感器数据获取及传输373

18.4.2 服务器端功能373

18.4.3 远程控制实现375

18.5 小结376

思考题376

第19章 远程医疗监护系统开发378

19.1 医疗监护系统开发背景378

19.1.1 医疗监护简介379

19.1.2 远程医疗监护市场现状379

19.2 远程医疗监护系统整体设计380

19.2.1 远程医疗监护系统设计概述380

19.2.2 远程医疗监护系统网络设计380

19.2.3 数据库设计381

19.2.4 远程医疗监护系统服务器功能设计382

19.3 医疗监护系统硬件实现383

19.3.1 生理数据获取设备384

19.3.2 远程医疗监控网关设备384

19.4 远程医疗监护系统平台实现384

19.4.1 实时生理数据获取与传输384

19.4.2 远程医疗监控系统服务器功能实现385

19.4.3 远程医疗监控系统客户端实现385

19.5 小结387

思考题387

附录 英文简称388

参考文献396