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出版者:机械工业

作者:张国雄

出品人:

页数:309

译者:

出版时间:2001-8

价格:32.00元

装帧:

isbn号码:9787111082477

丛书系列:

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• 专业课
• 二手
• 测控电路
• 电路分析
• 传感器技术
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• 数字电路
• 仪器仪表
• 测试技术

《智慧之窗：探索物联网传感器与通信网络》 这本书是一次深入探究物联网（IoT）核心驱动力的旅程。我们将目光聚焦于物联网的“感知”与“连接”这两大关键要素，为您揭示一个万物互联的数字世界的构成奥秘。 第一部分：感知世界——多样化的传感器技术 物联网的基础在于能够感知物理世界，并将这些信息转化为数字信号。本部分将详细剖析各种主流传感器的工作原理、技术特点、应用场景以及选型考量。 环境监测传感器： 温度与湿度传感器：从简单的热敏电阻到复杂的集成式数字传感器，我们将深入讲解其测温测湿机理，并探讨在智能家居、农业自动化、工业过程控制等领域的应用，例如精准调控温室环境，实现作物最佳生长条件；监测仓储环境，防止货物受潮变质；甚至在穿戴设备中实现健康监测。 气体传感器：涵盖对可燃气体、有毒气体（如CO、CO2、CH4、VOCs等）、环境污染物（如PM2.5、O3）的检测。我们将介绍其基于化学反应、半导体特性或光学原理的工作模式，并分析其在智能安防（燃气泄漏报警）、空气质量监测站、工业安全预警系统等方面的价值。 光照传感器：探讨光敏电阻、光电二极管、光电三极管等如何感知环境光强度，以及在自动照明控制、农业补光、视觉检测等场景下的应用。 运动与位置传感器： 加速度传感器与陀螺仪：深入理解MEMS（微机电系统）技术的精妙，以及它们如何测量物体的线性加速度和角速度。我们将详细阐述惯性测量单元（IMU）的组合应用，分析其在智能手机姿态感知、无人机飞行稳定、汽车防抱死系统（ABS）、机器人导航等领域的关键作用。 GPS/GNSS接收器：解析卫星定位的基本原理，包括多普勒效应、时间差测量等，并介绍不同GNSS系统（GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou）的特点。重点关注其在资产追踪、智能交通、地图导航、地理测绘等方面的部署和优化。 距离传感器：从超声波测距到红外测距，再到激光雷达（LiDAR），我们将详细讲解它们的探测机制和精度差异。特别关注LiDAR在自动驾驶汽车、机器人避障、三维建模等前沿领域的应用。 生物与健康传感器： 心率传感器：介绍光电容积脉搏波描记法（PPG）等常用技术，以及其在智能手表、健康监测手环中的应用，为个人健康管理提供实时数据。 血压传感器：探讨无袖带血压监测技术的最新进展，以及其在远程医疗和家庭健康监护中的潜力。 血糖传感器：深入了解无创或微创血糖监测技术的发展，分析其对糖尿病患者的革命性意义。 其他关键传感器： 压力传感器：从机械式到电子式，介绍其测量流体或固体压力的原理，并探讨在工业自动化、气象监测、医疗设备等中的应用。 图像传感器：聚焦CMOS和CCD技术，讲解其捕捉光信号并转化为数字图像的过程，以及在安防监控、机器视觉、智能识别等领域的广泛用途。 第二部分：连接世界——物联网通信网络 传感器收集到的数据需要通过通信网络传输到云端或本地服务器进行分析和处理。本部分将深入剖析构成物联网通信骨干的各类网络技术。 短距离通信技术： Wi-Fi：详细解析IEEE 802.11系列标准，包括其在家庭、办公及工业环境中的应用，并讨论功耗、覆盖范围和安全性问题。 Bluetooth/BLE：深入理解经典蓝牙和低功耗蓝牙（BLE）的差异及其各自的优势。重点关注BLE在可穿戴设备、智能家居互联、信标（Beacon）技术中的地位，以及Mesh网络的应用。 NFC（近场通信）：解析其工作原理和安全特性，重点分析在支付、身份识别、智能设备配对等场景中的应用。 Zigbee：阐述其低功耗、低数据率、自组网（Mesh Network）的特点，并详细介绍其在智能照明、家庭安防、工业自动化等领域的广泛应用。 长距离通信技术： 蜂窝通信（2G/3G/4G/5G）：从传统的2G技术到最新的5G，我们将分析其演进过程、带宽、延迟和连接密度等关键指标。重点讨论5G在物联网（mMTC, uRLLC）场景下的潜力，如大规模设备连接、超低延迟控制等。 LoRa/LoRaWAN：深入解读LoRa（Long Range）的物理层技术以及LoRaWAN（Long Range Wide Area Network）的协议栈。重点分析其远距离、低功耗、高穿透性的特点，以及在智慧城市、环境监测、农业物联网、智慧物流等领域的部署。 NB-IoT/LTE-M：介绍运营商提供的低功耗广域网（LPWAN）解决方案，分析其在功耗、成本、部署便捷性上的优势，以及在智能抄表、智慧停车、资产追踪等场景的应用。 其他通信协议与网络架构： MQTT/CoAP：深入讲解这两种专为物联网设计的轻量级消息传输协议，分析其在发布/订阅模式、资源受限设备通信中的优越性。 IP网络与云计算：探讨物联网数据如何通过TCP/IP协议栈传输，并与主流的云平台（如AWS IoT, Azure IoT, Google Cloud IoT）进行集成，实现数据的存储、处理、分析和可视化。 边缘计算：介绍在靠近数据源的设备或网关上进行数据预处理和分析的技术，探讨其如何降低网络带宽需求、减少延迟，并增强数据隐私和安全性。 本书特色： 原理阐述清晰：摒弃晦涩的理论，用通俗易懂的语言和丰富的图示，深入浅出地讲解各类传感器的物理原理和通信协议的运行机制。 应用案例丰富：结合大量真实世界的物联网应用案例，让读者直观了解技术的实际价值和落地前景，例如智能农业的精准灌溉、智慧城市的交通管理、工业4.0的预测性维护等。 技术选型指导：提供针对不同应用场景的传感器和通信技术的选型建议，帮助读者根据实际需求进行权衡和决策。 前沿趋势展望：及时关注物联网领域最新的技术发展和研究动态，展望未来物联网的发展趋势，如AI与IoT的融合、可穿戴技术的进步、工业互联网的深化等。 无论您是物联网领域的初学者，渴望构建自己的智能系统，还是希望深化对现有技术的理解，本书都将为您提供一份详实、实用的知识指南，开启您的智慧物联网探索之旅。

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哎呀，最近刚读完这本号称“深入浅出”的电子工程入门读物，说实话，心里是五味杂陈。这本书的结构安排得倒是挺清晰的，从最基本的电路原理讲起，循序渐进地过渡到更复杂的系统设计，这种编排方式对于初学者来说无疑是个福音。作者在阐述概念时，总喜欢用一些非常生动的比喻，比如将电流比作水流，电压比作水压，这些都极大地降低了抽象概念的理解难度。我记得有一章专门讲了半导体器件的工作原理，那部分内容写得尤为精彩，图文并茂，让人仿佛能亲眼看到电子在晶体管里是如何“跳跃”的。不过，美中不足的是，书中对于高级的信号处理和系统集成方面的讨论略显单薄，可能更侧重于基础概念的夯实。整体而言，这是一本打地基的好书，如果你是刚刚踏入电子世界的新手，它绝对能为你铺设一条坚实平坦的道路。我特别欣赏它在基础理论上的严谨性，每一个公式的推导都清晰可见，绝不含糊带过。

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说实话，这本书给我的感觉更像是一本为工程师量身定制的“工具箱”手册，而不是一本纯粹的理论教科书。它的侧重点明显偏向于实际应用中的问题解决。我翻阅了很多关于特定电路故障排除的章节，发现作者给出的诊断流程图非常实用，步骤清晰，逻辑性极强，很多我之前束手无策的疑难杂症，通过书中的指导方法竟然迎刃而解。特别是关于元器件选型和PCB布局的章节，那些细节的描述简直是教科书级别的。比如，它会细致地提醒你电源去耦电容应该放在哪个位置，如何避免地线噪声对敏感信号的影响，这些都是在课堂上很难学到的“经验之谈”。如果说有什么可以改进的地方，那就是插图的清晰度。在某些复杂的电路拓扑结构图上，线条过于密集，如果能采用更现代的矢量图，并在关键节点上做更强烈的色彩区分，阅读体验会更上一层楼。总的来说，这是一本我愿意放在工作台边随时翻阅的参考书。

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翻开这本书，首先映入眼帘的是一种沉稳、内敛的气质，装帧设计非常注重实用性，纸张的质感也很好，久翻不腻。更吸引我的是它在跨学科知识融合方面的努力。作者巧妙地将电子学与材料科学、乃至一些基础的物理光学原理结合起来，构建了一个更宏观的工程视野。比如，在讨论传感器接口电路时，它不仅仅停留在电路层面，还延伸讨论了被测物理量本身的特性如何影响信号采集的精度和动态范围，这种系统性的思考方式非常宝贵。让我印象尤为深刻的是，书中在介绍非线性电路分析时，引入了相平面分析法，这是一种非常直观且强大的工具，比单纯的数值模拟更能帮助人把握系统的定性行为。如果非要挑个毛病，那就是本书的配套习题集略显不足，有些习题的难度设置不够梯度化，希望能增加更多开放性的、需要综合运用多个章节知识的综合设计题，来更好地检验读者的学习效果。总而言之，这是一本能让你从“会用”到“精通”的进阶读物。

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我得说，这本书的学术深度是令人印象深刻的，它在处理一些核心的数学模型时毫不手软，直面那些晦涩难懂的微分方程和拉普拉斯变换。对于那些想深入探究底层原理，想知道“为什么是这样”的读者来说，这本书绝对是座宝藏。它不仅展示了结果，更重要的是展示了得出结果的完整数学路径。我印象最深的是关于噪声抑制和滤波理论的论述，作者深入讲解了各种滤波器（如巴特沃斯、切比雪夫）的特性曲线是如何通过精妙的数学构造来实现特定频率响应的。这种对数学严谨性的坚持，使得这本书的结论具有极高的可信度和权威性。然而，这种深度也使得它的门槛相对较高，如果读者没有扎实的微积分和线性代数基础，可能会在某些章节感到吃力，甚至产生畏难情绪。对我而言，虽然理解起来需要花费更多时间去回溯前置知识，但最终的收获是巨大的，它拓宽了我对信号世界本质的认知。

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这本书的行文风格简直就像一位经验丰富的老教授在跟你唠嗑，那种娓娓道来，不疾不徐的节奏感，让人在阅读过程中感到非常放松。我尤其喜欢它在介绍特定设计案例时所采用的叙事手法，它不是简单地罗列参数和步骤，而是会穿插讲述为什么当初设计者会选择A方案而不是B方案，那种对设计哲学和权衡利弊的探讨，才是真正体现出作者深厚功力的所在。比如在讲解反馈控制回路的设计时，书中花了大篇幅去讨论了系统的稳定性和瞬态响应之间的矛盾，并通过几个实际工业应用的例子，将这种理论上的抽象冲突具象化了。读完这一部分，我感觉自己对“优化”这个词有了全新的理解，不再是单纯追求极限数值，而是在诸多约束条件下寻求最佳平衡点。唯一的遗憾是，书中对最新的一些嵌入式系统和物联网（IoT）中的应用案例更新稍显滞后，这对于追求前沿技术的读者来说可能略有遗憾，但瑕不掩瑜，它的经典性是毋庸置疑的。

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如果是为了考试，看此书需要做笔记自己推导过程，如果是为了使用，此书需要添加实验内容，如果是为了消遣。。。。。。。。。。。。。。。。您换一本吧~不过此类型书没有练习册之类的参考资料，属于悲剧。

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