第一章 物联网实验概述

1.4  本书结构安排

    本书的第1章主要介绍本书总体情况，包括物联网基本概念、物联网关键技术的介绍，还包括 了本书的实验在物联网不同层次、不同实验平台上的分布情况。对于本书在关键技术和实验设计 基础知识方面，读者可以根据需要在学习实验前深入选读。
    第2章介绍本书所涉及的单片机、嵌入式及智能终端平台，每一部分都讲述了各平台的基础知 识，包括硬件、软件、开发环境相关知识，最后针对本书中所使用的平台，设计了专门的涉及平 台方面的基础实验。本章实验是全书的基础，这些实验基本都是在这3个平台上，通过对硬件的 组合和增强、软件及协议的修改和开发来实现的。
    第3章是物联网感知与标识实验。首先介绍物联网感知层的一些基础知识，然后从传感器和RFID两个方面设计了两组实验。传感器实验包括高精度温湿度传感器实验、运动感知实验、图像采集实验、步进电动机控制实验、键盘与液晶显示交互实验；RFID实验包括高频及超高频无源RFID实验。由于有源RFID的实验类似于后面的点到点无线通信，这里不再赘述。本章实验内容较多，读者可根据专业及项目需要进行选修。
    第4章是物联网通信与网络实验。本章集中介绍与通信和网络相关的实验，首先是在ISM频段选 择了433MHz和2.4GHz两个典型短距离通信实验，较详细地介绍了实现点到点无线通信的基本方法，然后基于这两个频段设计了无线自组网实验、IEEE 802.15.4及ZigBee网络实验。由于每部分还要涉及相当多的基础知识，建议读者适当结合丛书的其他内容和专业学术论文进行深入学习，并适当结合思考题进行深化学习。
    第5章是物联网接入与处理实验。本章基于第4章的通信和网络实验，设计了更贴近应用的实验方案，主要包括公网接入实验、网络安全通信实验、室内实时定位实验、自组网时间同步实验、数据索引及搜索实验等。虽然很难从实验的角度展示物联网的应用和服务，但读者可以将本章的实验结合后面的演示实验及应用系统，对物联网的规模化行业应用有一定的认识。本章实验为物联网行业应用的技术支撑。
    第6章给出5个典型物联网应用的演示实验，内容涉及环境监测、出入管理、智能家居、智能医疗和智能抄表等。这些系统级演示实验，更贴近于实际，同时也能够反映出前面各章节所包含的 基础实验的具体应用，有利于建立全局的系统的整体的概念。另外，智能家居和智能医疗将在第 7章从系统的角度进行详细介绍，读者也可以结合起来学习。
    第7章是本书物联网演示实验的升级，也是本书切入实际行业应用的基础，给出更接近应用水平的系统设计方案。由于时间的限制，主要给出了智能家居、智能物流、智能医疗等系统或子系统的设计，实际的系统设计应和具体应用需求密切相关。本章的内容都是相关作者在各自的应用背景下做出的，仅供读者自行设计时参考。 
    第8章结合物联网专业设置和实验室组建的需求，给出实验室建设的建议。当然，由于行业与领域的千差万别，读者可以在掌握本书实验原理及内容的基础上，根据自身的行业及专业需求，设计出具有显著特色的物联网实验室建设方案。