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第1章 物联网概述1

1.1 物联网的基本概念1

1.1.1 物联网的发展背景1

1.1.2 物联网的定义和特征2

1. 什么是物联网2

2. 物联网的定义3

3. 物联网、通信网、互联网的区别和联系3

1.1.3 物联网的典型应用3

1. 物联网在山体检测方面的应用3

2. 物联网在物流业的应用4

3. 物联网在安防方面的应用4

4. 物联网在医院的应用4

5. 物联网在环保方面的应用5

6. 物联网在交通行业的应用5

1.2 物联网的体系结构和安全问题7

1.2.1 物联网的体系结构7

1.2.2 三级物联网精细化监控系统整体架构体系9

1.2.3 物联网的安全10

1. 实体安全问题10

2. 网络安全问题10

3. 系统安全问题11

1.3 物联网的关键技术11

1.3.1 WSN技术11

1.3.2 RFID技术12

1.3.3 无线组网与接入技术12

1.3.4 大规模的感知信息处理技术13

第2章 基于WSN的环境监控系统设备编程与实施14

2.1 基于WSN的环境监控系统调研14

2.1.1 任务简介14

2.1.2 任务分析15

2.1.3 支撑知识15

1. 室内环境监控系统的定义15

2. 环境监控系统的基本结构15

3. 室内环境监控相关概念15

4. 城市区域环境噪声标准相关规定16

5. 住宅建筑照明标准相关规定16

6. WSN相关概念17

7. 基于WSN的环境监控系统21

2.1.4 任务实施21

1. 任务描述21

2. 任务要求21

2.1.5 任务小结21

1. 环境监控系统的基本结构21

2. 传感器采样点布点原则、方式和高度22

3. 监测项目确定22

4. 检测参数标准22

5. ZigBee技术网络配置22

6. ZigBee协议术语22

7. ZigBee网络有3种拓扑结构22

2.1.6 任务拓展22

2.2 人体红外传感节点编程与调试22

2.2.1 任务简介22

2.2.2 任务分析22

2.2.3 支撑知识23

1. TI Z-Stack协议栈软件架构23

2. ZigBee相关概念29

2.2.4 任务实施30

1. 硬件平台搭建30

2. 软件整体架构和选项设置31

3. App初始化和任务事件处理34

4. ZDO初始化和任务事件处理36

5. 协调器建立网络流程分析37

6. 路由器加入网络流程分析40

7. 设置及处理人体红外检测用户事件44

8. 协调器接收数据44

9. 节点烧写45

2.2.5 任务小结47

1. 无线传感节点由3个部分构成47

2. TI Z-Stack协议栈47

3. ZigBee设备类型47

4. 信道47

5. PANID47

6. 描述符47

2.2.6 任务拓展47

1. 阅读模块式温湿度传感器说明书47

2. 阅读模块式光照度传感器说明书47

2.3 编程实现PC与协调器串口通信48

2.3.1 任务简介48

2.3.2 任务分析48

2.3.3 支撑知识48

1. 串行接口硬件介绍48

2. 串口通信基础知识49

3. C＃串口编程51

4. string字符串数据类型57

5. StringBuilder可变字符串类59

6. List？数据类型59

7. byte［］数据类型60

8. 显式数据类型转换语法BitConverter60

2.3.4 任务实施61

1. 定义公共变量，存储公共数据61

2. 串口设置61

3. 打开串口62

4. 写入串口62

5. 读取串口数据62

6. 操作处理读取的数据63

7. 关闭串口63

8. 系统测试63

2.3.5 任务小结63

2.3.6 任务拓展64

2.4 串口应用层通信协议分析64

2.4.1 任务简介64

2.4.2 任务分析64

2.4.3 支撑知识64

1. 符合RS 232C标准的通信串口64

2. 应用层通信协议65

3. C＃编程实现通信协议分析的方法68

2.4.4 任务实施69

2.4.5 任务小结70

2.4.6 任务拓展70

2.5 信息后处理和存储71

2.5.1 任务简介71

2.5.2 任务分析71

2.5.3 支撑知识71

1. SQL Server数据库管理系统常用操作71

2. C＃编程实现数据表节点信息用网格形式显示出来73

2.5.4 任务实施75

1. 创建数据库75

2. 创建数据表75

3. 编程实现网络信息、传感信息插入数据库表76

4. 编写DataGrid网格显示网络信息的函数78

2.5.5 任务小结79

1. 建立数据库79

2. 创建数据表79

3. SQL语句操作数据表记录79

4. C＃编程实现查找数据库中满足条件的记录并显示出来的步骤79

2.5.6 任务拓展79

1. 获取并显示光敏传感器信息79

2. 图形化直观显示光敏值79

2.6 信息的可视化显示80

2.6.1 任务简介80

2.6.2 任务分析80

2.6.3 支撑知识80

1. treeView控件80

2. Chart控件82

2.6.4 任务实施84

1. 把ZigBee网络信息用树形结构表示84

2. 查询数据库中某节点的所有测量信息85

2.6.5 任务小结89

1. treeView控件89

2. Chart控件的用法89

3. 动态历史数据点的流线式显示方式89

2.6.6 任务拓展89

2.7 系统综合调试和评价89

2.7.1 任务简介89

2.7.2 任务分析90

2.7.3 支撑知识90

1. 单项设备调试90

2. 系统综合调试91

2.7.4 任务实施92

2.7.5 任务小结92

1. 单项设备调试92

2. 程序运行测试92

3. 系统综合调试92

2.7.6 任务拓展92

第3章 基于RFID的识别定位系统设备编程与实施93

3.1 射频识别应用系统调研93

3.1.1 任务简介93

3.1.2 任务分析94

3.1.3 支撑知识94

1. RFID系统基本概念94

2. RFID应用系统组成94

3. RFID系统分类96

4. RFID技术标准99

5. RFID的典型应用系统99

3.1.4 任务实施102

1. 任务描述102

2. 任务要求102

3.1.5 任务小结102

3.1.6 任务拓展103

3.2 识别定位系统分析和实施103

3.2.1 任务简介103

3.2.2 任务分析103

3.2.3 支撑知识104

1. RFID应用系统搭建流程104

2. 设备选型与优化104

3. 现场部署106

3.2.4 任务实施107

1. 规划系统整体架构107

2. 规划IP地址107

3. 无线路由器安装与配置107

4. 串口服务器安装与配置111

5. 读写器安装和配置116

3.2.5 任务小结117

3.2.6 任务拓展118

3.3 室内区域定位RFID设备编程和测试118

3.3.1 任务简介118

3.3.2 任务分析118

3.3.3 支撑知识118

1. RFID电子标签存储信息介绍118

2. RFID操作命令119

3. 创建一个简单的DLL文件119

4. 调用DLL文件121

3.3.4 任务实施123

1. 调用DLL方式完成EPC读写123

2. 串口命令方式完成EPC读写127

3.3.5 任务小结130

3.3.6 任务拓展130

3.4 WCF数据库操作接口服务130

3.4.1 任务简介130

3.4.2 任务分析131

3.4.3 支撑知识131

3.4.4 任务实施131

1. 第一环节服务应用程序Service部分131

2. 第二环节宿主（Host）服务管理程序建立过程138

3. 第三环节客户端程序编制145

3.4.5 任务小结147

3.4.6 任务拓展148

3.5 系统综合调试和评价148

3.5.1 任务简介148

3.5.2 任务分析148

3.5.3 支撑知识148

1. 前端设备清点和检查148

2. 单项设备调试149

3. 系统综合调试149

4. 系统验收149

3.5.4 任务实施150

3.5.5 任务小结150

3.5.6 任务拓展151

第4章 IP视频监控系统设备编程与实施152

4.1 IP视频监控系统调研152

4.1.1 任务简介152

4.1.2 任务分析152

4.1.3 支撑知识153

1. 视频监控系统介绍153

2. 视频监控系统发展和体系结构153

3. 物联网视频监控系统应用157

4.1.4 任务实施157

1. 任务描述157

2. 任务要求157

4.1.5 任务小结157

4.1.6 任务拓展158

4.2 IP视频监控系统分析和实施158

4.2.1 任务简介158

4.2.2 任务分析158

4.2.3 支撑知识159

1. IP摄像机基本概念159

2. IP摄像机基本组成159

3. 云台165

4.2.4 任务实施166

1. IP视频监控系统拓扑图166

2. 组网和配置166

4.2.5 任务小结169

4.2.6 任务拓展169

4.3 IP摄像机设备编程与调试169

4.3.1 任务简介169

4.3.2 任务分析169

4.3.3 支撑知识169

1. 阅读摄像机编程说明书169

2. C＃编程调用CGI获得当前图像170

3. 云台控制172

4. 图像标记173

4.3.4 任务实施174

1. C＃编程实现174

2. 图像标记为某个RFID读卡器读卡触发图像175

4.3.5 任务小结175

4.3.6 任务拓展176

4.4 系统综合调试和评价176

4.4.1 任务简介176

4.4.2 任务分析176

4.4.3 支撑知识176

1. 监控点设备清点和检查176

2. 单项设备调试176

3. 系统综合调试178

4. IP视频监控系统集成流程178

5. 系统验收179

4.4.4 任务实施179

4.4.5 任务小结180

4.4.6 任务拓展180

第5章 基于GPRS的远程监控系统设备编程与实施181

5.1 远程监控系统的调研181

5.1.1 任务简介181

5.1.2 任务分析181

5.1.3 支撑知识181

1. 远程监控系统的定义181

2. 远程监控系统的发展及分类182

3. 远程监控系统的典型应用182

4. 远程监控系统的基本组成183

5. 移动通信技术基础184

5.1.4 任务实施186

1. 任务描述186

2. 任务要求186

5.1.5 任务小结186

5.1.6 任务拓展186

5.2 远程监控系统分析和实施187

5.2.1 任务简介187

5.2.2 任务分析187

5.2.3 支撑知识187

1. 远程网络技术简介187

2. 基于GPRS技术的远程监控系统187

3. GPRS DTU应用简介188

5.2.4 任务实施189

1. 模块简介189

2. 模块特点190

3. 模块外观190

4. 安装步骤190

5. 调试检测191

5.2.5 任务小结192

5.2.6 任务拓展192

5.3 AT指令操作GPRS192

5.3.1 任务简介192

5.3.2 任务分析192

5.3.3 支撑知识192

1. AT指令192

2. PDU编码193

5.3.4 任务实施195

1. 调试AT指令（Text模式）发送短信195

2. 调试AT指令（PDU模式）发送短信196

3. 基于AT指令（Text模式）发送短信197

4. 基于AT指令（PDU模式）发送短信199

5. 基于第三方动态链接库发送彩信203

5.3.5 任务小结209

5.3.6 任务拓展209

5.4 远程天气预报监控系统的设计与实现210

5.4.1 任务简介210

5.4.2 任务分析210

5.4.3 支撑知识211

1. 基于WebService获取远程监控信息211

2. 基于第三方动态链接库发送短信212

5.4.4 任务实施214

1. 新建项目214

2. 导入外部引用214

3. 页面布局216

4. 操作流程216

5. 关键代码216

5.4.5 任务小结217

5.4.6 任务拓展217

第6章 智能家居综合应用系统设备编程与实施218

6.1 智能家居综合应用系统调研和分析218

6.1.1 任务简介218

6.1.2 任务分析218

6.1.3 支撑知识218

1. 智能家居系统的定义218

2. 基于物联网技术的智能家居系统219

3. 智能家居的前景219

4. 智能家居系统的发展趋势219

6.1.4 任务实施220

1. 智能家居系统的项目目标220

2. 智能家居系统的项目需求220

3. 智能家居系统的设计原则221

4. 智能家居系统的系统规划222

5. 智能家居系统的系统架构223

6. 智能家居系统的硬件设备224

6.1.5 任务小结224

6.1.6 任务拓展225

6.2 智能家居综合应用系统的设计与实现225

6.2.1 任务简介225

6.2.2 任务分析225

6.2.3 支撑知识225

1. 智能家居系统的功能模块225

2. 智能家居系统的操作流程228

3. 智能家居系统的数据库设计229

6.2.4 任务实施231

1. 新建解决方案231

2. 系统主界面（FormMain.cs）的设计与实现232

3. 软硬件端口配置页面（FormSystemSettings.cs）的设计与实现233

4. 智能家居监控主页面（FormHome.cs）的设计与实现233

5. 便捷支付相关页面的设计与实现245

6.2.5 任务小结262

6.2.6 任务拓展262

第7章 基于物联网的周界防入侵系统编程与实施263

7.1 基于物联网的周界防入侵系统调研263

7.1.1 任务简介263

7.1.2 任务分析263

7.1.3 支撑知识263

1. 建设和维护好周界防入侵系统的现实意义263

2. 周界入侵防范方式264

3. 周界防入侵系统应用逻辑图264

4. 物联网周界防入侵系统应用程序结构264

5. 物联网周界防入侵系统的模块说明265

7.1.4 任务实施266

1. 任务描述266

2. 任务要求266

7.1.5 任务小结266

7.1.6 任务拓展266

7.2 感知探测模块选型、分析与实施266

7.2.1 任务简介266

7.2.2 任务分析267

7.2.3 支撑知识267

1. 周界防入侵需求分析267

2. 传统的周界防入侵技术介绍267

3. 基于物联网技术的周界防入侵技术270

7.2.4 任务实施271

1. 基于物联网技术的周界防入侵设备安装271

2. 设备调测278

7.2.5 任务小结279

7.2.6 任务拓展279

7.3 感知探测模块软件设计与实现279

7.3.1 任务简介279

7.3.2 任务分析279

7.3.3 支撑知识280

1. 感知探测模块软件工作流程280

2. 逐个类文件编写，完成程序设计任务281

7.3.4 任务实施287

1. 创建模块项目的操作步骤287

2. 类的编写288

3. 系统功能界面设计288

4. 调试步骤与调测目标289

7.3.5 任务小结289

7.3.6 任务拓展289

参考文献290