物聯網 — 體系結構、協議標準與無線通信 (RFID、NFC、LoRa、NB-IoT、WiFi、Zigbee 與 Bluetooth)

高澤華，北京郵電大學信息與通信工程學院副教授、研究生導師，美國加州大學洛杉磯分校(ucLA)訪問學者，北京郵電大學物聯網與人工智能感知技術創新實驗室主任，國際TRIz創新專家。北京郵電大學創業導師，啟明星創新與創業平臺創始人，北京郵電大學創業聯盟發起人。兼任國家自然科學基金同行評議專家、中國電子學會高級會員、中國通信學會會員、北京通信信息協會會員。長期從事物聯網、智能器件、移動互聯M、無線通信、納米技術、人工智能感知技術、能源、區塊鏈等領域的教學和研究工作。作為項目負責人，主持了國家自然科學基金、國家“863計劃”等項目多項，在國際與國內的學術期刊及會議上發表學術論文100餘篇，主編及參加編寫教材6部，主編及參編通信類專業科技圖書7部。申請發明專利18項，獲得第三屆北京發明創新大賽金獎和通信信息類專項獎。在北京郵電大學開設創業類課程，與美國創業孵化器合作創辦創業平臺。建立了創業課程體系(包括本科生和研究生的創業課)，從美國硅谷引進創業資源涵蓋硬核科技、顛覆性技術、因特網應用等，帶領大學生創業團隊開發創業項目，致力於輕松創業。

第1章 物聯網簡介
1.1 物聯網簡史
1.2 物聯網體系框架
1.3 物聯網關鍵技術
1.4 物聯網常見應用
1.5 物聯網發展趨勢
習題
第2章 物聯網體系架構
2.1 感知層
2.1.1 傳感器
2.1.2 無線傳感器網絡特點
2.1.3 無線傳感器網絡研究範疇
2.2 網絡層
2.2.1 因特網與NGI體系架構
2.2.2 傳輸網與傳感網的融合
2.3 應用層
2.3.1 業務模式和流程
2.3.2 服務資源
2.3.3 服務質量
2.4 物聯網體系架構
2.4.1 USN體系架構
2.4.2 M2M
2.4.3 SENSEI
2.4.4 WoT
習題
第3章 物聯網關鍵技術
3.1 感知技術
3.1.1 RFID
3.1.2 傳感器
3.1.3 能源技術
3.2 通信組網技術
3.2.1 Bluetooth
3.2.2 ZigBee
3.2.3 NFC
3.2.4 IEEE 802.11ah
3.2.5 LoRa
3.2.6 5G
3.2.7 NB-IoT
3.3 應用服務技術
3.3.1 雲計算
3.3.2 大數據
3.3.3 人工智能
習題
第4章 物聯網標準化體系
4.1 RFID標準
4.1.1 RFID標準化組織
4.1.2 RFID標準體系
4.1.3 EPC Global標準體系
4.2 中國RFID技術標準
4.2.1 中國RFID標準體系框架
4.2.2 中國RFID的關鍵技術
4.2.3 中國RFID應用技術標準
4.3 Bluetooth技術標準
4.3.1 Bluetooth v4.0標準的主要技術特點
4.3.2 Bluetooth標準協議簡介
4.3.3 傳輸協議組
4.3.4 中間件協議組
4.3.5 應用組
4.4 NFC技術標準
4.4.1 NFC技術標準簡介
4.4.2 NFC標準規範
4.4.3 NFC標簽
4.4.4 NDEF協議
4.4.5 LLCP協議
4.5 ZigBee技術標準
4.5.1 ZigBee協議框架
4.5.2 物理層
4.5.3 介質接入控制子層
4.5.4 網絡層
4.5.5 應用層
習題
第5章 物聯網+新技術應用
5.1 物聯網+可穿戴設備
5.1.1 可穿戴設備簡介
5.1.2 可穿戴設備的主要產品
5.1.3 可穿戴設備與物聯網的結合
5.2 物聯網+人工智能
5.2.1 人工智能簡介
5.2.2 人工智能相關技術
5.2.3 人工智能與物聯網的結合
5.3 物聯網+AR
5.3.1 AR簡介
5.3.2 AR的呈現形式
5.3.3 AR與物聯網的結合
5.4 物聯網+區塊鏈
5.4.1 區塊鏈技術簡介
5.4.2 區塊鏈的應用場景
5.4.3 區塊鏈與物聯網的結合
5.5 物聯網+機器人
5.5.1 機器人簡介
5.5.2 機器人技術
5.5.3 機器人與物聯網的結合
5.6 物聯網+無人機
5.6.1 無人機的概念及其發展歷程
5.6.2 無人機系統分類
5.6.3 無人機結構與飛行原理
5.6.4 無人機相關技術
5.6.5 無人機產業發展趨勢及展望
5.7 物聯網+3D打印
5.7.1 3D打印簡介
5.7.2 3D打印的原理與技術
5.7.3 3D打印的特點與優勢
5.7.4 3D打印應用
5.7.5 3D打印與物聯網的結合
5.8 小結
習題
第6章 開啟物聯網世界的大門
6.1 選一把絕世寶劍——物聯網開發平臺
6.1.1 硬件平臺設計
6.1.2 Wiki平臺設計
6.2 一起創造物聯網生活吧——物聯網開發平臺應用示例
6.2.1 “聽話”的台燈——BLE擴展板
6.2.2 呵護植物小助手——WiFi擴展板
6.2.3 私人百寶箱——RFID擴展板
6.2.4 血氧監測儀——ZigBee擴展板
6.2.5 自動喂魚機——LoRa擴展板
6.2.6 小小氣象站——NB-IoT擴展板
6.3 物聯網大應用
6.3.1 物聯網與家居
6.3.2 物聯網與農業
6.3.3 物聯網與救援
6.3.4 物聯網與5G
習題
第7章 物聯網開發基礎入門
7.1 物聯網基礎實驗板
7.1.1 物聯網基礎實驗板簡介
7.1.2 基礎實驗板資源分配
7.1.3 基礎實驗板的功能單元
7.2 點亮LED
7.2.1 安裝集成開發環境
7.2.2 點亮第一個LED
7.2.3 呼吸燈
7.2.4 流水燈
7.2.5 彩色LED
7.2.6 Arduino主控板簡介
7.2.7 Arduino Uno引腳簡介
7.3 七段數碼管
7.3.1 數碼管簡介
7.3.2 鎖存器簡介
7.3.3 數碼管顯示
7.3.4 數碼管靜態顯示
7.3.5 數碼管動態顯示
7.4 按鍵和撥碼開關
7.4.1 按鍵開關
7.4.2 撥碼開關
7.4.3 按鍵消抖
7.4.4 設計按鍵計數器
7.5 自動控制路燈
7.5.1 光敏電阻
7.5.2 實驗目的
7.5.3 實驗軟硬件
7.5.4 基礎實驗
7.5.5 實驗反思
7.6 音樂電子琴
7.6.1 實驗原理
7.6.2 振蕩頻率的產生
7.6.3 生日歌製作
習題
第8章 物聯網進階實戰
8.1 Bluetooth
8.1.1 Bluetooth擴展板
8.1.2 採用Bluetooth串口通信
8.2 WiFi
8.2.1 WiFi擴展板