物聯網源自互聯網,如果說互聯網解決的是人與人的交流問題,那么物聯網解決的是人與物的交互問題。物聯網技術是一種新方法和新路徑,并融合互聯網領域的一些軟硬件技術,讓人們更加科學、高效、快捷地認識物理世界,給人類工作和生活帶來舒適與方便。本書由淺入深地講述物聯網技術應用開發的全過程,共11章,從物聯網的理論架構到應用開發,從感知及控制層、網絡層、平臺服務層到應用服務層,分別講述單片機技術、通信技術、物聯網網關技術、MQTT協議、時序數據庫、數據分析與處理、物聯網云平臺開發、數據可視化等內容。本書不僅適合物聯網專業、計算機專業、電子信息專業、自動化專業等多個專業的師生閱讀,而且可以作為企業工程師了解設備上云的參考資料,還可以用作物聯網愛好者的入門讀物。
本書的主要特點如下:1、物聯網技術是國家戰略發展方向:作為一種新技術,是我國未來發展的重點,人才和技術是關鍵。本書內容,有利于培養更多卓越的物聯網工程師。2、物聯網技術是傳統行業的挑戰與機遇:越來越多的企業產品,需要遠程監測、遠程維護、遠程升級等,需要大量的物聯網從業人員,而技術源于書本及實踐。3、本書理論 實踐:與其他物聯網的書籍不同的是,本書的理論源于實踐的抽象;而實踐內容源于項目開發本身。4、本書編排:由淺入深,從易到難,從硬件到軟件,盡可能詳細介紹物聯網應用設計的每個關鍵點,讓讀者學習本書內容,就能入手物聯網應用設計。
近年來,物聯網和大數據滲透各行各業,引起很多人的關注。物聯網究竟是什么?有人認為物聯網是傳感網,有人認為物聯網是嵌入式互聯網……管中窺豹,無法讓我們看清事物的真相。幫助更多人了解物聯網、駕馭物聯網技術,是編寫本書的初衷。物聯網源自互聯網,如果說互聯網解決的是人與人的交流問題,那么物聯網解決的是人與物的交互問題。物聯網技術是一種新方法和新路徑,并融合互聯網領域的一些軟硬件技術,讓人們更加科學、高效、快捷地認識物理世界,給人類工作和生活帶來舒適與方便。筆者及所在團隊雖然一直從事物聯網領域的研究與應用工作,并承擔多個物聯網項目的開發工作,積累了一些實戰經驗,但梳理出來確是不易,花了近一年時間。本書共11章,從物聯網的理論架構到應用開發,從感知及控制層、網絡層、平臺服務層到應用服務層,分別講述單片機技術、通信技術、物聯網網關技術、MQTT協議、時序數據庫、數據分析與處理、物聯網云平臺開發、數據可視化等內容。本書由淺入深地講述物聯網技術應用開發的全過程,不僅適合物聯網專業、計算機專業、電子信息專業、自動化專業等多個專業的師生閱讀,,而且可以作為企業工程師了解設備上云的參考資料,還可以用作物聯網愛好者的入門讀物。人們需要共同努力,推動物聯網技術的發展,才能讓更多產業開啟數字化進程,實現數據賦能。由于時間緊促和編者能力有限,有些內容沒有深入展開,真誠希望大家一起完善它,讓更多的人受益。謝謝讀者的支持,我們會繼續努力的。感謝一起奮斗過的同事和學生們,他們是吳謀、陸雨、武文才、周明德、吳志輝、厲高艷、師惠彧、王曉東、江鵬、遲昆榮、游曉佳、馮永強、王爽、梅杰、尚傳文、王邦輝、雷玄、鐘金亮、陳蔚等人。感謝作者的家人們,沒有他們的理解、支持和默默付出,也不會有這本書。編者
鐘良驥,生于1981年11月,副教授,武漢大學碩士畢業,咸寧市物聯網研發中心主任,2016年入選湖北省全國萬名優秀創新創業導師。主要研究領域是行業物聯網及大數據應用;主持10個科研項目,其中省部級3項,市廳級7項;參與項目5項,其中1項。主持企業合作項目4項,參與橫向項目2項。申報專利12項,其中發明專利5項;已授權專利7項,其中發明專利1項。申報軟著3項,已授權3項。近三年,發表科研論文13篇,其中SCI、EI收錄3篇;中文核心3篇;教研論文4篇、主編教材5部,參編1部。徐斌,1975年8月生,博士,副教授,F為湖北科技學院計算機科學與技術學院院長。研究方向:目前主要從事智能數據分析、智慧校園、教育信息化、信息檢索、數據庫應用等方面的研究。同時承擔本科生的教學任務?蒲谐晒鹤鳛橹饕蓡T參與國家自然科學基金項目1項,國家社會科學基金重大計劃招標項目1項,主持省級及市廳級項目5項,主持橫向項目3項,已授權發明專利2項。在國際國內重要的學術期刊與會議上發表論文被SCI、EI論文收錄多篇。胡文杰 ,男,碩士,副教授,咸寧市人工智能學習應用工程研究中心主任,近幾年,主持省市課題5項,公開發表論文15篇,主編和參編教材6本,實用新型專利4項,軟件著作權2項。
第1章物聯網系統概述(1)
1.1物聯網技術的意義(3)
1.2物聯網的體系結構(4)
1.3物聯網的關鍵技術(6)
1.4如何學習物聯網(7)
第2章物聯網與嵌入式技術(9)
2.1嵌入式聯網的重要意義(11)
2.2嵌入式系統與物聯網(13)
2.3傳統設備與物聯網(15)
第3章傳感器是物聯網觸角(19)
3.1傳感器簡述(21)
3.2無線傳感器網絡(25)
3.3傳感器數據融合(32)
3.4案例分析無人駕駛(33)
第4章物聯網網關與邊緣計算(35)
4.1傳統網關與物聯網網關(37)
4.2深入學習物聯網網關(40)
4.3物聯網網關與邊緣計算(47)
第5章物聯網與通信技術(53)
5.1通 信 概 述(55)
5.2物聯網與有線通信(57)
5.3物聯網與無線通信(61)
5.4物聯網與數據透傳(63)
第6章物聯網與MQTT協議(69)
6.1MQTT協議概述(71)
6.2MQTT系統組成(72)
6.3物聯網與消息中間件(80)
第7章物聯網與時間序列數據(93)
7.1物聯網數據概述(95)
7.2時序數據庫(98)
7.3物聯網與時序數據庫(104)
第8章大數據分析與處理(113)
8.1傳統數據分析(115)
8.2大數據分析(118)
8.3物聯網數據分析(127)
第9章物聯網與數據可視化(135)
9.1數據可視化(137)
9.2物聯網與前端開發(141)
9.3物聯網與數據大屏(148)
第10章物聯網云平臺(157)
10.1物聯網云平臺概述(159)
10.2技術選型(164)
10.3開發流程(167)
10.4系統測試(180)
第11章行業物聯網(193)
11.1家居物聯網(195)
11.2工業物聯網(200)
11.3農業物聯網(208)
11.4醫療物聯網(213)
附錄物聯網名詞術語(221)
參考文獻(227)