物联网源自互联网,如果说互联网解决的是人与人的交流问题,那么物联网解决的是人与物的交互问题。物联网技术是一种新方法和新路径,并融合互联网领域的一些软硬件技术,让人们更加科学、高效、快捷地认识物理世界,给人类工作和生活带来舒适与方便。本书由浅入深地讲述物联网技术应用开发的全过程,共11章,从物联网的理论架构到应用开发,从感知及控制层、网络层、平台服务层到应用服务层,分别讲述单片机技术、通信技术、物联网网关技术、MQTT协议、时序数据库、数据分析与处理、物联网云平台开发、数据可视化等内容。本书不仅适合物联网专业、计算机专业、电子信息专业、自动化专业等多个专业的师生阅读,而且可以作为企业工程师了解设备上云的参考资料,还可以用作物联网爱好者的入门读物。
本书的主要特点如下:1、物联网技术是国家战略发展方向:作为一种新技术,是我国未来发展的重点,人才和技术是关键。本书内容,有利于培养更多卓越的物联网工程师。2、物联网技术是传统行业的挑战与机遇:越来越多的企业产品,需要远程监测、远程维护、远程升级等,需要大量的物联网从业人员,而技术源于书本及实践。3、本书理论 实践:与其他物联网的书籍不同的是,本书的理论源于实践的抽象;而实践内容源于项目开发本身。4、本书编排:由浅入深,从易到难,从硬件到软件,尽可能详细介绍物联网应用设计的每个关键点,让读者学习本书内容,就能入手物联网应用设计。
近年来,物联网和大数据渗透各行各业,引起很多人的关注。物联网究竟是什么?有人认为物联网是传感网,有人认为物联网是嵌入式互联网……管中窥豹,无法让我们看清事物的真相。帮助更多人了解物联网、驾驭物联网技术,是编写本书的初衷。物联网源自互联网,如果说互联网解决的是人与人的交流问题,那么物联网解决的是人与物的交互问题。物联网技术是一种新方法和新路径,并融合互联网领域的一些软硬件技术,让人们更加科学、高效、快捷地认识物理世界,给人类工作和生活带来舒适与方便。笔者及所在团队虽然一直从事物联网领域的研究与应用工作,并承担多个物联网项目的开发工作,积累了一些实战经验,但梳理出来确是不易,花了近一年时间。本书共11章,从物联网的理论架构到应用开发,从感知及控制层、网络层、平台服务层到应用服务层,分别讲述单片机技术、通信技术、物联网网关技术、MQTT协议、时序数据库、数据分析与处理、物联网云平台开发、数据可视化等内容。本书由浅入深地讲述物联网技术应用开发的全过程,不仅适合物联网专业、计算机专业、电子信息专业、自动化专业等多个专业的师生阅读,,而且可以作为企业工程师了解设备上云的参考资料,还可以用作物联网爱好者的入门读物。人们需要共同努力,推动物联网技术的发展,才能让更多产业开启数字化进程,实现数据赋能。由于时间紧促和编者能力有限,有些内容没有深入展开,真诚希望大家一起完善它,让更多的人受益。谢谢读者的支持,我们会继续努力的。感谢一起奋斗过的同事和学生们,他们是吴谋、陆雨、武文才、周明德、吴志辉、厉高艳、师惠彧、王晓东、江鹏、迟昆荣、游晓佳、冯永强、王爽、梅杰、尚传文、王邦辉、雷玄、钟金亮、陈蔚等人。感谢作者的家人们,没有他们的理解、支持和默默付出,也不会有这本书。编者
钟良骥,生于1981年11月,副教授,武汉大学硕士毕业,咸宁市物联网研发中心主任,2016年入选湖北省全国万名优秀创新创业导师。主要研究领域是行业物联网及大数据应用;主持10个科研项目,其中省部级3项,市厅级7项;参与项目5项,其中1项。主持企业合作项目4项,参与横向项目2项。申报专利12项,其中发明专利5项;已授权专利7项,其中发明专利1项。申报软著3项,已授权3项。近三年,发表科研论文13篇,其中SCI、EI收录3篇;中文核心3篇;教研论文4篇、主编教材5部,参编1部。徐斌,1975年8月生,博士,副教授。现为湖北科技学院计算机科学与技术学院院长。研究方向:目前主要从事智能数据分析、智慧校园、教育信息化、信息检索、数据库应用等方面的研究。同时承担本科生的教学任务。科研成果:作为主要成员参与国家自然科学基金项目1项,国家社会科学基金重大计划招标项目1项,主持省级及市厅级项目5项,主持横向项目3项,已授权发明专利2项。在国际国内重要的学术期刊与会议上发表论文被SCI、EI论文收录多篇。胡文杰 ,男,硕士,副教授,咸宁市人工智能学习应用工程研究中心主任,近几年,主持省市课题5项,公开发表论文15篇,主编和参编教材6本,实用新型专利4项,软件著作权2项。
第1章物联网系统概述(1)
1.1物联网技术的意义(3)
1.2物联网的体系结构(4)
1.3物联网的关键技术(6)
1.4如何学习物联网(7)
第2章物联网与嵌入式技术(9)
2.1嵌入式联网的重要意义(11)
2.2嵌入式系统与物联网(13)
2.3传统设备与物联网(15)
第3章传感器是物联网触角(19)
3.1传感器简述(21)
3.2无线传感器网络(25)
3.3传感器数据融合(32)
3.4案例分析无人驾驶(33)
第4章物联网网关与边缘计算(35)
4.1传统网关与物联网网关(37)
4.2深入学习物联网网关(40)
4.3物联网网关与边缘计算(47)
第5章物联网与通信技术(53)
5.1通 信 概 述(55)
5.2物联网与有线通信(57)
5.3物联网与无线通信(61)
5.4物联网与数据透传(63)
第6章物联网与MQTT协议(69)
6.1MQTT协议概述(71)
6.2MQTT系统组成(72)
6.3物联网与消息中间件(80)
第7章物联网与时间序列数据(93)
7.1物联网数据概述(95)
7.2时序数据库(98)
7.3物联网与时序数据库(104)
第8章大数据分析与处理(113)
8.1传统数据分析(115)
8.2大数据分析(118)
8.3物联网数据分析(127)
第9章物联网与数据可视化(135)
9.1数据可视化(137)
9.2物联网与前端开发(141)
9.3物联网与数据大屏(148)
第10章物联网云平台(157)
10.1物联网云平台概述(159)
10.2技术选型(164)
10.3开发流程(167)
10.4系统测试(180)
第11章行业物联网(193)
11.1家居物联网(195)
11.2工业物联网(200)
11.3农业物联网(208)
11.4医疗物联网(213)
附录物联网名词术语(221)
参考文献(227)