物联网技术应用开发_计算机科学

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前言

距物联网概念的首次提出已有十余年时间，作为世界信息产业第三次浪潮的代表，物联网在世界范围内受到的关注与日俱增，是各国近些年产业政策支持和投入的重点。在我国，自温

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第一部分基础篇

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第1章物联网技术概述

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1.1 物联网的定义

目前各界对于物联网的定义争议很大，还没有一个定义被广泛接受。各个国家和地区对于物联网都有自己的定义。以下是一些国家、地区和组织的定义。美国的定义：将各种传感设

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1.2 物联网技术的起源与发展

物联网的概念最早是由麻省理工学院Ashton教授于1999年在美国召开的移动计算和网络国际会议上提出的，其理念是基于RFID（射频识别技术）、电子代码（EPC）

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1.3 物联网的体系架构

传统上习惯将整个物联网体系分为三个层次：感知层、网络层、应用层，如图1-3所示。图1-3 物联网架构感知层由各种传感器以及传感器网关构成，包括光照强度传感

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1.4 物联网技术的应用领域

随着物联网相关技术的发展与成熟，物联网技术已经在很多行业中取得了应用，如智能交通、智能物流、智能安防、智慧医疗以及智能生产等各行各业，如图1-4所示。物联网技术

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第2章物联网的支撑技术

物联网的核心技术主要有自动识别技术、空间信息技术、传感器技术、无线通信网络技术、人工智能技术、云计算技术等。(https://www.daowen.com)

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2.1 自动识别技术

自动识别技术就是应用一定的识别装置，通过被识别物品和识别装置之间的接近活动，自动地获取被识别物品的相关信息，并提供给后台的计算机处理系统来完成相关后续处理的一种

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2.2 空间信息技术

空间信息技术（Spatial Information Technology）是20世纪60年代兴起的一门新兴技术，20世纪70年代中期以后在我国得到迅速发展，主

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2.3 传感器技术

在物联网中，传感器主要负责接收物品“讲话”的内容。传感器技术是从自然信源获取信息并对获取的信息进行处理、变换、识别的一门多学科交叉的现代科学与工程技术，它涉及传

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2.4 无线通信网络技术

物联网中物品要与人无障碍地交流，必然离不开高速、可进行大批量数据传输的无线网络。物联网的通信与组网技术主要完成感知信息的可靠传输。无线网络既包括允许用户建立远距

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2.4.1 蓝牙技术

蓝牙（Bluetooth）是一种低成本、低功率、近距离无线连接技术标准，是实现数据与语音无线传输的开放性规范。所谓蓝牙（Bluetooth）技术，其实质内容是建

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2.4.2 ZigBee技术

ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通信技术，主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的周

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2.4.3 Wi-Fi技术

Wi-Fi是一种可以将个人计算机、手持设备（如PDA、手机）等终端以无线方式互相连接的技术。Wi-Fi是一个无线网路通信技术的品牌，由Wi-Fi联盟（Wi-Fi

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2.4.4 超宽带技术

超宽带（UWB）技术是一种无线载波通信技术，即不采用正弦载波，而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。超宽带技术是利用纳秒级窄脉冲发射

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2.4.5 无线网络技术

在高速发展的信息时代，伴随着有线网络的广泛应用，以快捷高效、组网灵活为优势的无线网络技术也在飞速发展。一般来说，凡是采用无线传输媒体的计算机网络系统都可称为无线

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2.5 人工智能技术

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2.5.1 人工智能概述

人工智能领域的研究是从1956年正式开始的，这一年在达特茅斯大学召开的会议上正式使用了“人工智能”（Artificial Intelligence，AI）这个术

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2.5.2 物联网的智能化模型

1.感知层感知层解决的是人类世界和物理世界的数据获取问题，由各种传感器以及传感器网关构成。该层被认为是物联网的核心层，主要是物品标识和信息的智能采集，它由基本

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2.5.3 物联网中的人工智能技术

物联网需要来自人工智能技术的研究成果，如问题求解、逻辑推理证明、专家系统、数据挖掘、模式识别、自动推理、机器学习、智能控制等技术。通过对这些技术的应用，使物联网

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2.6 云计算技术

物联网的发展离不开云计算技术的支持。在物联网中，终端的计算和存储能力有限，云计算平台可以作为物联网的大脑，以实现对海量数据的存储和计算。(https://www

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2.6.1 云计算的概念和原理

云计算（Cloud Computing）是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态、易扩展且经常是虚拟化的资源。云是网络、互联网

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2.6.2 云计算的特点

云计算具有以下几个主要特征：（1）资源配置动态化：根据消费者的需求动态划分或释放不同的物理和虚拟资源，当增加一个需求时，可通过增加可用的资源进行匹配，实现资源

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2.6.3 云计算的关键技术

云计算主要有分布式计算、并行计算、网格计算、效用计算、虚拟化等关键技术，这些技术支撑着云计算的高效处理。（1）分布式计算是利用互联网上计算机CPU的闲置处理能

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2.6.4 云计算与物联网的关系

云计算是物联网发展的基石，并且从两个方面促进物联网的实现。（1）云计算是实现物联网的核心，运用云计算模式使物联网中以兆计算的各类物品的实时动态管理和智能分析成

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2.6.5 物联网与云计算结合

云计算与物联网各自具备很多优势，如果把云计算与物联网结合起来，云计算其实就相当于一个人的大脑，而物联网就是眼睛、鼻子、耳朵和四肢等。云计算与物联网的结合方式可以

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第3章软件开发基础

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3.1 C#开发语言

C#与C++很相似，还借鉴了Java的许多特点。但是C#比C++更安全，比Java更高效，特别适合于Windows环境下的.NET编程。眼看Java占领了利润

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《物联网技术应用开发》简介

前言

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