ZigBee 无线网络原理无线龙__物联网应用技术系列教材 9787502457099 冶 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

基本信息

书名：ZigBee 无线网络原理无线龙__物联网应用技术系列教材

定价：49.00元

作者：无线龙

出版社：冶金工业出版社

出版日期：2011-09-01

ISBN：9787502457099

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.481kg

编辑推荐

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内容提要

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《ZigBee无线网络原理》适合高等学校物联网技术专业及相关专业的教学使用，在完成《ZigBee无线网络原理》学习后通常都能自己动手开发ZigBee相关项目，因此《ZigBee无线网络原理》可以用作现场技术人员及物联网从业人员的培训教材。ZigBee是一种基于IEEE802.15.4标准、简单易用、近距离、低速率、低功耗（长电池寿命）且极廉价的无线通信技术，是无线传感网和物联网的*技术之一。《ZigBee无线网络原理》通过实验可直观演示ZigBee组网、ZigBee数据传输、ZigBee网络拓扑等功能，使读者更加容易掌握和理解。《ZigBee无线网络原理》的实验均有源代码，并通过了实际的验证。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《智慧生活构建指南：现代无线通信技术与物联网实践》 引言 在飞速发展的数字时代，信息技术的触角已经深入到我们生活的方方面面。从智能家居的便捷舒适，到智慧城市的高效运转，再到工业自动化生产的精益求精，这一切的背后都离不开无线通信技术的蓬勃发展。其中，以低功耗、低成本、自组网为核心优势的无线技术，正以前所未有的速度改变着我们的世界，催生出万物互联的物联网（IoT）时代。本书旨在深入浅出地剖析现代无线通信技术的核心原理，并结合前沿的物联网应用实践，为读者勾勒出一幅智慧生活的蓝图，并提供切实可行的技术指导。我们并非聚焦于某一种特定的无线协议，而是从更广阔的视角，探讨构成现代物联网系统的关键技术要素，以及它们如何协同工作，构建起一个智能、互联的未来。 第一章：无线通信的基本原理与演进 本章将从无线通信的根基出发，为读者构建起坚实的理论框架。我们将首先探讨电磁波的传播特性，这是所有无线通信的物理基础。理解频率、波长、信号衰减、反射、衍射等概念，对于掌握无线信号的传输至关重要。随后，我们将回顾无线通信技术的发展历程，从早期的模拟通信到数字通信的飞跃，再到如今的多样化无线标准，展现技术的迭代与进步。 电磁波的奥秘： 无线电波的产生与接收：天线的工作原理，信号的调制与解调。 无线信道的特点：路径损耗、阴影效应、多径效应、衰落等关键挑战。 频谱分配与管理：无线通信的稀缺资源，干扰的规避与优化。 通信技术的演进之路： 从模拟到数字：信息编码、信源编码、信道编码的革命性意义。 蜂窝通信的黎明：从1G到4G，移动通信能力的飞跃。 无线局域网（WLAN）的普及：Wi-Fi技术的演进与应用场景。 蓝牙技术：短距离无线通信的便捷之选。 其他关键无线技术概览：如UWB（超宽带）、NFC（近场通信）等，及其独特性。 信号处理与调制解调技术： 模拟调制（AM, FM, PM）与数字调制（ASK, FSK, PSK, QAM）的基本原理。 现代通信中的高级调制技术：OFDM（正交频分复用）及其优势。 信道估计与均衡：克服多径效应的关键技术。 错误控制编码：提高通信可靠性的基石，如海明码、卷积码、LDPC码等。 第二章：构建智能互联的基石：无线传感器网络（WSN） 无线传感器网络是物联网的触角，它们能够感知、采集并传输物理世界的数据。本章将深入探讨WSN的设计、部署与管理，以及支撑其运行的关键技术。我们将重点关注低功耗、网络拓扑、数据融合以及安全等核心问题。 WSN的体系结构与组成： 传感器节点：感知单元、处理单元、通信单元、能源单元。 网关：连接WSN与外部网络的桥梁。 管理平台：数据存储、分析与可视化。 低功耗设计与能源管理： 传感器节点的能耗构成：传感、处理、通信、休眠。 低功耗设计策略：硬件选型、软件优化、节能协议。 能量采集技术：太阳能、振动能、热能等，实现能源自给自足。 睡眠与唤醒机制：优化节点工作周期，延长网络寿命。 无线传感器网络拓扑与路由： 节点部署策略：随机部署、有序部署、混合部署。 网络拓扑结构：星型、总线型、树型、网状型（Mesh）。 自组织网络（Ad-hoc）的概念：节点动态加入与离开，无需固定基础设施。 路由协议：数据在网络中的传输路径选择，如DSDV、AODV、DSR、LEACH等，关注其在低功耗网络中的适应性。 数据汇聚与融合：从海量原始数据中提取有价值的信息，减少网络负担。 WSN中的通信协议栈： 从底层到应用层的协议设计：MAC层、网络层、传输层、应用层。 专为低功耗设计的通信协议：例如，其在功耗、延迟、吞吐量方面的权衡。 时序同步：保证节点之间精确的时间协调，实现数据采集与协同。 第三章：物联网的互联互通：网络协议与通信标准 物联网的魅力在于其设备的广泛互联。本章将聚焦于支撑这种互联互通的关键网络协议与通信标准，并探讨它们在不同应用场景下的选择与应用。 IP协议家族与物联网： IPv4与IPv6：地址空间的扩展，为海量设备接入提供基础。 6LoWPAN（IPv6 over Low-Power Wireless Personal Area Networks）：将IPv6引入低功耗无线网络，实现端到端的IP连接。 UDP与TCP：在物联网中的应用选择，以及其在资源受限环境下的优化。 面向物联网的传输协议： MQTT（Message Queuing Telemetry Transport）：轻量级的发布/订阅消息协议，广泛应用于物联网数据通信，尤其适用于资源受限设备和不可靠网络。 CoAP（Constrained Application Protocol）：为受限设备设计的RESTful风格的应用程序协议，与HTTP类似但更加轻量级，适用于低功耗、低带宽的网络环境。 HTTP：在功能更强大的物联网设备中的应用。 数据表示与格式： JSON（JavaScript Object Notation）：轻量级的数据交换格式，易于人阅读和编写，也易于机器解析和生成。 XML（Extensible Markup Language）：一种标记语言，用于定义数据的结构和内容。 Protocol Buffers（Protobuf）：Google开发的一种语言无关、平台无关、可扩展的序列化数据格式，比XML和JSON更小、更快。 通信标准的选择与融合： Wi-Fi、蓝牙、蜂窝通信（NB-IoT, LTE-M）在物联网中的定位与互补。 低功耗广域网（LPWAN）技术：LoRa/LoRaWAN、Sigfox等，及其在大规模、低功耗物联网场景的应用。 不同标准之间的互操作性问题与解决方案。 第四章：物联网的安全与隐私保护 随着物联网设备数量的激增，安全与隐私问题日益凸显。本章将深入探讨物联网面临的安全威胁，并介绍相应的防护策略与技术。 物联网安全威胁分析： 设备层面的安全：固件漏洞、物理攻击、身份认证绕过。 网络层面的安全：DDoS攻击、中间人攻击、嗅探。 应用层面的安全：数据泄露、恶意软件、访问控制失效。 隐私泄露风险：用户行为追踪、敏感信息收集。 身份认证与访问控制： 设备身份管理：证书、密钥管理。 用户身份验证：多因素认证、生物识别。 基于角色的访问控制（RBAC）。 数据安全与加密： 传输层安全：TLS/SSL协议的应用。 数据加密技术：对称加密、非对称加密、哈希函数。 数据完整性校验。 隐私保护机制： 数据最小化原则：只收集必要的数据。 匿名化与去标识化技术。 差分隐私保护。 用户同意与数据使用授权。 安全漏洞检测与漏洞管理： 渗透测试与漏洞扫描。 固件更新与补丁管理。 安全事件响应与监控。 第五章：物联网应用场景与未来展望 本章将通过具体的应用案例，展示无线通信技术与物联网如何赋能各行各业，并展望物联网技术的未来发展趋势。 智能家居： 智能照明、智能安防、环境监测、家电互联。 语音助手与智能场景联动。 智慧城市： 智能交通管理：车联网、交通信号优化。 智能能源管理：智能电网、智能水务。 环境监测与污染控制。 公共安全与应急响应。 工业物联网（IIoT）： 预测性维护与设备状态监控。 生产过程自动化与优化。 供应链管理与物流追踪。 智能工厂建设。 智慧医疗： 远程医疗与健康监测。 可穿戴健康设备。 智能医疗设备管理。 智慧农业： 精准农业：土壤监测、智能灌溉、病虫害预警。 畜牧业管理。 未来展望： 人工智能与物联网的深度融合：智能化决策与自主控制。 边缘计算在物联网中的作用：提高响应速度，降低网络负担。 5G/6G技术对物联网的影响：更高带宽、更低延迟，支持更多连接。 数字孪生与虚拟现实在物联网中的应用。 可持续发展与绿色物联网。 结语 无线通信技术与物联网的融合，正在以前所未有的力量重塑我们的世界。从微观的传感器节点到宏观的智慧城市，它们共同编织起一张无形的智能网络。本书旨在为读者提供一个全面、深入的视角，去理解和掌握这些关键技术。无论是初学者还是从业者，希望本书都能为您在构建智慧生活、推动技术创新方面提供有价值的参考和启示。随着技术的不断进步，物联网的应用边界将持续拓展，为人类社会带来更美好的未来。