具体描述
《电工电子技术及应用技能训练(第2版)》是按照中等职业教育电工电子技术及应用课程教学大纲的要求，并结合中等职业学校的教学实际分单元编写的。每单元包含若干实训课题，每个实训课题又包括相关知识和动手操作两部分。其中，相关知识是对本实训课题所涉及课程理论内容的总结；动手操作包括实训目的、实训器材以及实训步骤等。每个实训课题结束后安排了思考与练习。
《电工电子技术及应用技能训练(第2版)》在编写过程中注意吸收有关行业的电工职业技能鉴定规范的内容，因此，既可作为中等职业学校机电技术应用专业及相关专业学生的实训用书，也可作为相关行业岗位操作培训的参考用书。
《现代物联网感知与通信技术前沿》 内容简介： 本书深入探讨了构建智能化、互联化社会的基石——物联网（IoT）感知与通信技术的核心理念、最新发展和实际应用。在信息爆炸和技术飞速迭代的时代，物联网已不再是遥不可及的概念，而是渗透到我们生活方方面面的关键支撑。从智慧家居的便捷操控，到工业4.0的自动化生产，再到智慧城市的精细管理，无不依赖于高效、可靠的感知节点和无缝、泛在的通信网络。本书旨在为读者提供一个系统、全面、前沿的物联网技术知识体系，激发对该领域深入研究和创新的热情。 第一部分：物联网感知技术——让世界“知晓” 物联网的核心在于“感知”，即将物理世界的各类信息转化为可供识别、处理和传输的数字信号。本部分将详细剖析物联网感知技术的多元化构成与前沿探索。 传感器技术： 基础原理与分类： 详细介绍各类传感器的工作原理，包括但不限于电阻式、电容式、压电式、磁阻式、光学式、声学式、化学式等。我们将深入讲解温度传感器（热敏电阻、热电偶、RTD）、湿度传感器（电容式、电阻式）、压力传感器（应变片、压阻式）、光传感器（光敏电阻、光电二极管、光电三极管）、气体传感器（半导体式、电化学式、催化燃烧式）、位移传感器（LVDT、编码器、超声波）、加速度传感器（MEMS）、陀螺传感器等。 MEMS技术： 聚焦微机电系统（MEMS）在传感器领域的革命性影响，阐述其微纳加工工艺、集成化设计以及在微型化、低功耗传感器上的应用，如加速度计、陀螺仪、压力传感器等，它们是智能手机、可穿戴设备和无人机的关键组件。 新型传感材料与技术： 探索柔性电子、可穿戴传感器、生物传感器、纳米传感器等新兴方向。例如，基于石墨烯、碳纳米管等新型材料的传感器，以及用于健康监测、环境检测的特定功能传感器。 传感器的标定与校准： 强调传感器准确性的重要性，讲解数据采集、标定曲线的建立、误差分析以及动态校准技术。 信号处理与数据融合： 前端信号调理： 讲解放大、滤波（低通、高通、带通、带阻）、阻抗匹配等技术，以优化传感器原始信号的质量，减少噪声干扰。 模数转换（ADC）： 介绍不同类型的ADC（SAR、Sigma-Delta、Flash等）及其在传感器数据采集中的应用，重点关注分辨率、采样率和功耗的权衡。 数据融合算法： 深入研究如何整合来自多个不同类型传感器的数据，以获得更全面、更准确的感知信息。例如，卡尔曼滤波及其变种在状态估计中的应用；基于贝叶斯理论的传感器融合；以及机器学习方法（如支持向量机、神经网络）在数据融合中的潜力。 特征提取与降维： 讨论如何从海量原始传感器数据中提取关键特征，并运用PCA、t-SNE等技术进行数据降维，以便于后续的分析和传输。 低功耗设计与嵌入式系统： 传感器节点的功耗挑战： 分析传感器节点能量受限的根本原因，以及功耗对物联网系统可靠性和续航能力的影响。 超低功耗（ULP）设计： 介绍休眠模式、唤醒机制、事件驱动设计、动态电压频率调整（DVFS）等低功耗技术。 嵌入式处理器的选择与优化： 讨论针对物联网应用的嵌入式处理器（如ARM Cortex-M系列、RISC-V架构）的特点，以及软件层面的功耗优化策略。 能量采集技术： 探讨太阳能、热能、动能、射频能量采集等技术，以期实现传感器节点的自给自足供能，延长其工作寿命。 第二部分：物联网通信技术——让连接“无处不在” 感知到的信息需要通过通信网络进行传递和交换，以实现物联网的互联互通。本部分将聚焦物联网通信技术的演进、多样性与前沿发展。 短距离无线通信技术： Wi-Fi (IEEE 802.11系列)： 详述Wi-Fi的演进，包括Wi-Fi 4 (802.11n)、Wi-Fi 5 (802.11ac)、Wi-Fi 6 (802.11ax)及其在物联网场景下的优化（如MU-MIMO、OFDMA）。 Bluetooth (BLE)： 重点介绍低功耗蓝牙（BLE）的特性，如低功耗、组网能力、广播机制，以及其在可穿戴设备、智能家居、资产追踪等领域的广泛应用。 Zigbee & Thread： 深入分析基于IEEE 802.15.4标准的Zigbee和Thread协议，强调其低功耗、低速率、自组网（Mesh Networking）的特性，以及在智能家居、工业自动化中的优势。 NFC & RFID： 介绍近场通信（NFC）和射频识别（RFID）技术，分析其工作原理、通信距离、应用场景（如支付、门禁、身份识别、仓储管理）。 长距离、低功耗广域网（LPWAN）技术： LoRa & LoRaWAN： 详述LoRa（Long Range）调制技术和LoRaWAN（Long Range Wide Area Network）协议栈，突出其远距离传输、低功耗、低数据速率的特点，以及在智慧农业、智慧城市、资产追踪等场景下的应用。 NB-IoT & LTE-M： 介绍基于蜂窝网络的窄带物联网（NB-IoT）和LTE Cat-M1（LTE-M），分析其利用现有蜂窝基础设施的优势，以及在海量设备连接、低功耗需求场景下的性能特点。 Sigfox： 讨论Sigfox作为一种全球性的、专用的LPWAN技术，其特点和应用范围。 中距离通信技术： 6LoWPAN： 介绍6LoWPAN（IPv6 over Low-Power Wireless Personal Area Networks）技术，如何将IPv6协议栈适配到低功耗、低带宽的物联网网络中。 Matter Protocol： 重点探讨Matter协议，作为由CSA（Connectivity Standards Alliance）主导开发的，旨在为智能家居设备提供统一互操作性标准的新兴技术，分析其在促进跨品牌设备协同工作方面的意义。 5G及未来通信在物联网中的角色： 5G的演进与物联网： 探讨5G技术（eMBB, URLLC, mMTC）如何满足不同物联网应用的需求，特别是其高带宽、低时延和海量连接能力。 面向物联网的5G切片： 讲解网络切片技术如何为不同物联网应用提供定制化的网络服务。 未来通信展望： 简要展望6G及更远期的通信技术对物联网的潜在影响，如全息通信、感知通信一体化等。 网络协议与安全： IP协议族在物联网中的应用： 讨论IPv6、TCP/IP、UDP等协议在物联网通信中的作用。 MQTT & CoAP： 深入研究轻量级消息队列遥测传输（MQTT）和受限应用协议（CoAP）等物联网专用应用层协议，分析其在资源受限设备上的优势。 物联网安全挑战与对策： 强调物联网安全的重要性，探讨数据加密、身份认证、访问控制、入侵检测等安全机制，以及基于TLS/DTLS、IPsec等的安全通信解决方案。 第三部分：物联网应用与系统集成——让技术“落地” 本书的最终目标是展示如何将先进的感知与通信技术融合，构建出解决实际问题的物联网应用。 典型物联网应用场景剖析： 智慧家居： 从智能照明、温控、安防到家电互联，解析其感知与通信技术栈。 智慧工业（工业4.0）： 讲解工业传感器、PLC、SCADA与物联网的结合，实现生产过程监控、预测性维护、柔性制造。 智慧农业： 介绍土壤监测、环境感知、精准灌溉、智能养殖等应用。 智慧城市： 涵盖智能交通、智能电网、环境监测、智能安防、智能水务等。 智慧医疗： 探讨远程监护、可穿戴健康设备、智能医疗器械的应用。 物联网平台与云服务： 物联网平台的角色： 介绍各类物联网平台（如AWS IoT, Azure IoT Hub, Google Cloud IoT, 阿里云IoT）的功能，包括设备管理、数据采集、规则引擎、应用开发等。 边缘计算在物联网中的应用： 探讨边缘计算如何将数据处理能力推向网络边缘，降低延迟，减少带宽消耗，并提高数据隐私性。 系统集成与互操作性： 标准化与互操作性挑战： 分析不同厂商、不同技术之间的互操作性问题。 开放标准与协议的重要性： 强调推动物联网生态系统发展所需的开放标准和协议。 案例研究与实践经验： 通过精选的真实世界案例，展示感知与通信技术在具体项目中的集成、部署和优化过程。 分享在物联网项目实施中可能遇到的挑战和成功经验。 结论与未来展望： 本书在系统梳理物联网感知与通信技术的基础上，着重强调了技术融合、低功耗设计、网络安全以及实际应用的重要性。物联网的发展正以前所未有的速度改变着世界，掌握这些核心技术，不仅是理解未来趋势的关键，也是参与和塑造智能化社会的重要能力。本书力求通过深入浅出的讲解和前沿技术的介绍，为读者提供一个坚实的理论基础和广阔的实践视野，共同迎接和推动物联网时代的到来。
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