物聯網無線通信原理與實踐

在這個“智能為王”“數據是金”的時代，越來越多的物聯網設備採集的客觀世界數據被用來指導人類的實踐活動。物聯網設備大多依靠無線通信技術傳輸採集的數據。本書較為系統全面地講解了物聯網無線通信的原理、技術、應用、實現等方面的知識，並通過一系列實驗，加深讀者對原理與技術的理解，引導讀者快速掌握實現這些技術的方法。 本書不僅適合物聯網、電腦、大數據、人工智能、網絡、通信、電子、測控、自動化等相關專業高年級本科生及研究生課程學習與自學使用，也適合物聯網、無線通信等領域從業人員及愛好者自學與參考。

陳喆，美國田納西理工大學博士，東北大學計算機學院副教授，在物聯網通信技術與物聯網工程專業的創業教育等方面有多年的教學實踐經驗。

目錄
第1章引言1
1.1物聯網2
1.2無線通信3
1.3物聯網無線通信7
1.4物聯網系統演示8
1.5本書其餘各章之間的聯繫11
1.6本章小結12
1.7思考與練習12

第2章應用13
2.1醫療保健13
2.2智能交通17
2.3工業物聯網18
2.4農業物聯網20
2.5環境與結構監測23
2.6智能家居25
2.7軍事物聯網26
2.8本章小結27
2.9思考與練習27

第3章物聯網無線節點29
3.1硬件系統組成29
3.1.1傳感子系統30
3.1.2SPI與I2C串行接口33
3.1.3處理子系統36
3.1.4通信子系統38
3.2功耗與能耗39
3.3開發板與操作系統42
3.4本章實驗45
3.5本章小結52
3.6思考與練習52

第4章無線電波傳播與無線通道54
4.1無線電波傳播54
4.1.1自由空間路徑損耗56
4.1.2多徑傳播60
4.1.3衰落61
4.2無線通道與噪聲63
4.3本章實驗64
4.4本章小結68
4.5思考與練習68

第5章信源70
5.1傳感器70
5.1.1傳感器的分類71
5.1.2傳感器的基本指標73
5.2信號75
5.3模擬信號數字化76
5.4信源編碼77
5.5頻域與濾波81
5.6本章實驗84
5.7本章小結90
5.8思考與練習91

第6章物理層92
6.1物理層概述92
6.2加擾與解擾94
6.3通道編碼與解碼95
6.3.1分組碼96
6.3.2捲積碼100
6.4交織與解交織105
6.5復用與雙工106
6.6數字調制與解調108
6.6.1基本的數字調制方式108
6.6.2正交調幅112
6.6.3正交頻分復用114
6.6.4載波同步與符號同步117
6.7射頻前端與天線119
6.7.1射頻前端119
6.7.2天線123
6.7.3多天線技術125
6.8本章實驗126
6.9本章小結138
6.10思考與練習139

第7章介質接入控制子層與時鐘同步141
7.1多址方式及MAC協議141
7.2物聯網MAC協議144
7.2.1競爭型MAC協議145
7.2.2分配型MAC協議149
7.3時鐘同步150
7.4本章實驗155
7.5本章小結178
7.6思考與練習178

第8章網絡層與定位180
8.1路由協議181
8.1.1路由協議分類181
8.1.2路由指標182
8.1.3SPIN183
8.1.4GEAR184
8.2定位186
8.3本章實驗188
8.4本章小結198
8.5思考與練習198

第9章技術標準200
9.1中短距離無線通信技術200
9.1.1IEEE 802.15.4200
9.1.2ZigBee、Thread、WirelessHART、ISA100.11a202
9.1.3WiFi、藍牙202
9.1.4其他中短距離無線通信技術203
9.2中長距離無線通信技術204
9.2.1非授權頻段的中長距離無線通信技術204
9.2.2授權頻段的中長距離無線通信技術205
9.3本章實驗206
9.4本章小結210
9.5思考與練習210

參考文獻211