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出版者:天津大学

作者:王化祥//张淑英

出品人:

页数:381

译者:

出版时间:2007-2

价格:30.00元

装帧:

isbn号码:9787561823866

丛书系列:

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• 电子技术
• 自动化
• 仪器仪表
• 物理学
• 工程技术

《万物互联：物联网的基石与未来》 内容简介 《万物互联：物联网的基石与未来》是一部深入探索物联网（IoT）世界，剖析其核心构成、关键技术、前沿应用以及未来发展趋势的综合性著作。本书并非孤立地介绍单一技术或产品，而是以宏大的视角，系统地阐述了物联网如何将物理世界与数字世界无缝连接，从而重塑我们的生活、工作乃至整个社会的面貌。 本书的核心在于揭示物联网的“互联”之道。它首先从物联网的概念起源、发展历程以及其在数字经济中的战略地位入手，为读者构建一个清晰的认知框架。随后，作者将物联网的构成要素拆解为感知层、网络层、平台层和应用层，并对每一层级中的关键技术进行深入剖析。 第一部分：物联网的基石——感知层技术 在感知层，本书着重探讨了实现物理世界数据采集的各种核心技术。虽然不涉及“传感器原理”的具体细节，但它会详细阐述各类数据采集终端如何成为物联网的“眼睛”和“耳朵”。这包括： 无线通信技术在数据采集中的应用： 介绍低功耗广域网（LPWAN）如LoRa、NB-IoT，以及短距离无线通信如Wi-Fi、蓝牙、Zigbee在不同场景下的数据传输优势与劣势。例如，在智慧农业中，如何选择低功耗、远距离的通信方式来收集土壤湿度、光照强度等数据；在智能家居中，蓝牙和Zigbee如何实现设备间的本地互联。 数据融合与初步处理： 探讨在终端设备端，如何对采集到的原始数据进行初步的过滤、去噪和格式化，以提高数据质量和传输效率。这部分内容将侧重于“数据如何被有效地收集和准备好”，而非“如何设计和工作”采集装置本身。 嵌入式系统与边缘计算的初步概念： 简要介绍在数据采集端，嵌入式系统如何协调硬件资源进行数据采集和初步处理。同时，引出边缘计算的概念，即在靠近数据源的地方进行计算，减轻云端压力，提升响应速度。例如，智能安防摄像头如何在本地进行初步的图像识别，只将关键信息上传。 各类数据采集的典型应用场景： 结合实际案例，展示不同类型的数据采集终端如何服务于智慧城市、工业自动化、环境监测、智能交通等领域。例如，描述在智慧工厂中，温度、压力、振动等数据的采集如何实现设备状态的实时监控和预测性维护；在智慧医疗中，可穿戴设备如何收集用户的生理指标。 第二部分：物联网的血脉——网络层技术 网络层是物联网的“神经系统”，负责将分散的感知节点连接起来，并将数据传输至云端或本地平台。本书将深入分析： 有线与无线通信协议的演进： 详细介绍从传统的以太网、Wi-Fi到5G、NB-IoT等，不同网络技术在带宽、延迟、功耗、连接密度等方面的特性，以及它们如何协同工作构建多层次的物联网网络。例如，阐述5G在工业物联网中如何提供高可靠、低延迟的连接，支持远程操控和实时数据分析；而NB-IoT则更适合于大规模、低功耗的设备连接，如智能水表、智能电表。 网络架构与拓扑结构： 探讨星型、总线型、网状等不同的网络拓扑结构在物联网中的应用，以及如何选择最优的架构以满足不同应用的需求。 网络安全的重要性与初步防护： 强调网络层作为数据传输的通道，其安全性的重要性。介绍数据传输过程中的加密、认证等基本安全措施，为后续更深入的安全讨论打下基础。 IPv6在物联网中的作用： 解释IPv6庞大的地址空间如何解决未来海量物联网设备接入的地址短缺问题，并对其在物联网通信协议栈中的地位进行说明。 第三部分：物联网的“大脑”——平台层技术 平台层是物联网的“智慧中枢”，它汇聚、存储、管理海量的物联网数据，并提供数据分析、应用开发和设备管理等服务。本书将重点关注： 物联网云平台的功能与架构： 深入剖析主流物联网云平台的关键功能，包括设备接入管理、数据存储与处理、数据可视化、应用开发接口（API）以及安全管理等。例如，讲解阿里云IoT、AWS IoT、Azure IoT等平台如何为开发者提供一站式的物联网解决方案。 大数据技术在物联网中的应用： 探讨如何利用Hadoop、Spark等大数据技术处理和分析海量的物联网时序数据、位置数据、图像数据等，从中挖掘有价值的信息。 人工智能与机器学习赋能物联网： 阐述AI和ML技术如何被集成到物联网平台中，实现对数据的智能分析、模式识别、预测和决策。例如，如何利用机器学习算法对设备故障进行预测性维护，或通过AI分析用户行为数据来优化产品推荐。 数据安全与隐私保护： 详细讨论在平台层，如何通过多层次的安全策略，包括数据加密、访问控制、身份验证等，来保障物联网数据的安全和用户的隐私。 开放标准与互操作性： 探讨MQTT、CoAP等通信协议以及OPC UA等标准在构建开放、可互操作的物联网生态系统中的作用，以及不同平台之间如何通过标准实现数据共享和集成。 第四部分：物联网的“价值实现”——应用层技术与行业赋能 应用层是物联网价值的最终体现，它将平台层处理后的数据转化为具体的服务和解决方案，深入各行各业。本书将通过大量案例，展示物联网在各个领域的创新应用： 智慧城市： 涵盖智能交通（车联网、智慧停车）、智能安防（视频监控、入侵检测）、智能照明、环境监测（空气质量、水质监测）、智慧能源（智能电网、能源管理）等，分析物联网如何提升城市管理效率、居民生活品质和可持续发展能力。 工业物联网（IIoT）： 聚焦于智能制造（设备监控、预测性维护、生产优化）、智慧物流（仓储管理、运输追踪）、工业安全（危险区域监测、人员定位）等，阐述物联网如何赋能工业4.0，提高生产效率、降低运营成本、保障生产安全。 智慧农业： 探讨精准农业（环境监测、智能灌溉、病虫害预警）、农产品追溯、无人农机等应用，展示物联网如何提高农作物产量和质量，实现农业的可持续发展。 智慧医疗： 介绍远程医疗（远程诊断、远程监护）、可穿戴健康设备、智能医疗设备管理、医院运营管理等，分析物联网如何改善医疗服务可及性，提高医疗效率和患者关怀水平。 智慧家居： 涵盖智能家电控制、家庭安防、能源管理、健康监测等，展示物联网如何提升家居的舒适度、便捷性和安全性。 零售与金融： 探索智能零售（库存管理、个性化推荐）、无人商店、金融风控、移动支付等应用，分析物联网如何优化商业模式，提升用户体验。 第五部分：物联网的未来展望与挑战 本书的最后一章将目光投向物联网的未来。作者将探讨： 新兴技术趋势： 例如，边缘智能的深化、数字孪生（Digital Twin）技术的兴起、区块链在物联网中的应用、以及5G-Advanced和6G的潜在影响。 行业融合与生态构建： 分析不同行业之间如何通过物联网实现更深度的融合，以及构建开放、合作的物联网生态系统的重要性。 挑战与机遇： 深入剖析物联网发展过程中面临的挑战，包括技术标准不统一、数据安全与隐私泄露风险、法律法规滞后、以及人才短缺等问题。同时，也指出这些挑战背后蕴藏的巨大机遇。 社会影响与伦理考量： 探讨物联网广泛应用可能带来的社会变革，例如就业结构的变化、人机交互的演进，以及由此引发的伦理道德问题，并呼吁各方共同努力，推动物联网的健康可持续发展。 《万物互联：物联网的基石与未来》旨在为读者提供一个全面、系统、深入的物联网知识体系，帮助理解这项颠覆性技术如何改变我们的世界，并为未来的创新和发展提供洞见和启示。本书适合对物联网技术感兴趣的学生、研究人员、技术开发者、产品经理以及各行业从业者阅读。

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这本《传感器原理及应用》的封面设计得非常朴实，那种深蓝色的背景配上白色的文字，总让我想起大学里那些厚重的教科书。我拿到手的时候，首先吸引我的是它严谨的结构。我本来对传感器技术了解不多，只知道一些基础的概念，但这本书从最基本的物理量测量原理讲起，深入浅出地剖析了各种传感器的内部机制。比如，它对电阻应变片的工作原理讲解得极其透彻，不仅有公式推导，还有大量的图示来辅助理解，连我这个半路出家的“业余爱好者”都能轻松跟上。书中对温度、压力、光电等核心传感器的分类和特性对比分析得非常到位，读起来让人感觉作者对这个领域的理解非常全面和深入，绝非浅尝辄止的科普读物，而是真正有价值的技术参考书。尤其是它在信号调理和数据采集部分的内容，简直是实战宝典，对于想搭建实际测量系统的人来说，绝对是不可多得的指路明灯。

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这本书的排版和装帧质量也值得一提，拿在手里很有分量，纸张的触感很舒服，这对于需要经常查阅的工具书来说非常重要。阅读过程中，我发现作者在术语的使用上极其严谨，专业词汇解释得非常到位，很少出现模棱两可的表述。特别是对于一些前沿传感器，如生物传感器和环境监测传感器，书中给出了较为全面的综述性介绍，这让我拓宽了对未来传感器发展方向的想象。它不仅仅局限于传统的工控领域，而是将触角延伸到了更广阔的应用空间，例如医疗诊断和可持续发展领域。这种对行业脉搏的精准把握，使得这本书即便是在技术更新飞快的今天，依然保持着很高的时效性和参考价值，绝对是案头常备的良品。

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这本书最大的亮点或许在于其平衡感，它在理论的深度和应用的广度之间找到了一个绝佳的切入点。它没有陷入纯粹的数学推导泥潭，也没有沦为简单的产品手册的堆砌。相反，它像一位耐心的导师，引导读者逐步构建起对整个传感器生态系统的认识。我特别喜欢它在讨论新型传感材料时的那种严谨的科学态度，既肯定了新技术的潜力，也客观地指出了其面临的工程化挑战。这种“脚踏实地”的写作风格，使得读者在获得知识的同时，也培养了批判性思维。对于任何想要深入理解现代信息获取技术底层逻辑的人来说，这本书都是一个非常扎实、全面的起点，绝对物超所值。

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翻开内页，我立刻被它详实的案例研究吸引住了。这本书的厉害之处就在于，它不仅仅停留在理论层面，而是紧密结合工业应用场景。我特别欣赏作者在讲解模糊逻辑传感器和智能传感器时所展现出的前瞻性视野。它没有回避现代传感器技术日益复杂的趋势，反而将这些复杂的概念拆解得井井有条。比如，书中对MEMS技术在微型加速度计中的应用描述，详细到连制造工艺的难点都有所提及，这远超出了我预期的深度。我感觉这不像是在读一本教材，更像是在听一位经验丰富的老工程师在手把手地传授独家秘籍。书中的图表绘制质量极高，清晰明了，很多复杂的系统框图一目了然，这极大地降低了理解门槛，也让我在对比不同传感器的优劣时，能够更快地做出技术判断。

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说实话，这本书的篇幅相当可观，一开始还有点担心内容会过于枯燥，但事实证明我的担忧是多余的。作者的叙事风格非常注重逻辑的连贯性，总能巧妙地将不同的知识点串联起来，形成一个完整的技术认知体系。我印象最深的是关于噪声抑制和抗干扰技术的章节。在实际工程中，信号的纯净度往往是决定项目成败的关键，而这本书详尽地分析了各种噪声源及其对应的滤波和隔离方案，提供了多种实用的解决方案。这种注重“实操性”的写作态度，让这本书的价值远超一般的理论书籍。它不仅教会了“是什么”，更重要的是告诉了“怎么办”，对于正在进行毕业设计或者小型项目开发的工程师来说，简直是及时雨，能省去大量摸索的时间。

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