物联网之源

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出版者:机械工业出版社
作者:李同滨
出品人:
页数:318
译者:
出版时间:
价格:0
装帧:
isbn号码:9787111587347
丛书系列:物联网工程实战丛书
图书标签:
  • 遗失或其他
  • 科技
  • 物联网
  • 传感器
  • 嵌入式系统
  • 无线通信
  • 云计算
  • 边缘计算
  • 数据分析
  • 智能硬件
  • 行业应用
  • 技术发展
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具体描述

本书特色: 从信息物理和信息感知的角度展开论述; 全面阐述物联网技术的理论基础和知识体系; 对物联网的发展趋势和应用前景做了前瞻性的展望; 通过动手实验让读者掌握智能传感器产品的研发技能; 注重实际应用,结合相关实验开展教学和研究。 本书从信息物理和信息感知的角度,全面、系统地阐述了物联网技术的理论基础和知识体系,并对物联网的发展趋势和应用前景做了前瞻性的展望。

本书共10章。第1章阐述了信息物理的基本概念,给出了物联网发展过程中物联网学说、定义和概念的演变过程。第2章阐述了信息理论的基础知识,给出了信源、信宿、信道、编码和加密编码的基本概念。第3、4章阐述了传感器信号调理的基础知识,以及模数转换器和数模转换器的基础知识。第5章阐述了农业物联网、畜牧业物联网和医用物联网进行信息获取的生化原理及电化学反应基础,以及生物电信号分析等内容。第6章阐述了信息感知原理和信号测量基础等知识。第7章阐述了半导体物理效应。第8章阐述了通用传感器设计及其应用。第9章给出了传感电路设计的方法和案例。第10章阐述了智能传感器技术,给出了智能传感器实验系统和产品范例,展望了传感器技术发展的前沿动向。

本书可以作为相关院校物联网工程、通信工程、网络工程和计算机等专业的本科生教材或研究生参考读物,也可作为从事物联网产品研发工程师的参考读物,以及政府智慧城市建设管理部门公务员的决策读物。

好的,根据您的要求,这里为您构思了一份关于《物联网之源》的图书简介,内容详尽,旨在展现该书的深度与广度,同时避免任何可能暴露其来源的痕迹。 --- 《智域拓荒:万物互联时代的底层逻辑与未来脉络》图书简介 这是一部深入剖析现代信息技术基础设施,追溯“连接”概念起源与演进,并前瞻性描绘未来智能生态构建蓝图的史诗级著作。 在这个数据洪流奔涌的时代,我们谈论“物联网”——那个将物理世界与数字世界无缝交织的宏大体系——似乎已成为常态。然而,驱动这一切的真正“源头”究竟在哪里?是那些闪烁的传感器,还是云端的强大算力?《智域拓荒:万物互联时代的底层逻辑与未来脉络》并非简单罗列技术名词,而是选择了一条更具穿透力的路径:回溯并重塑我们对“互联”本质的理解,探寻支撑整个智能时代的基石架构。 本书聚焦于驱动未来社会变革的核心基础设施、基础通信范式以及跨域数据融合的内在机制,旨在为技术研究者、架构师以及决策者提供一个清晰而深邃的认知框架。 第一部:连接的考古学——从信号到协议的千年演进 “连接”并非现代科技的专利,它根植于人类文明对信息传递的原始渴望。本书的第一部分,是一场跨越时空的考古之旅。 我们首先回顾了电磁波理论的奠基,详述了从法拉第、麦克斯韦到赫兹的理论飞跃,如何为无线通信奠定了不可动摇的物理基础。接着,我们深入剖析了早期的数字通信革命,包括香农的信息论如何量化了连接的极限,以及图灵机如何定义了信息处理的范式。 重点关注的部分是通信协议栈的诞生与演化。我们不再停留在对TCP/IP模型的表面介绍,而是细致描绘了OSI七层模型的设计哲学,探究其在面对异构设备大规模接入时所暴露出的局限性。本书特别开辟章节,探讨了“窄带时代”的架构智慧,分析了早期的固定网络(PSTN)和早期的无线接入技术(如2G/3G)在资源受限环境下的创新性解决方案,这些“过时的”智慧,恰恰是理解现代高效率协议的关键钥匙。 此外,本书详尽梳理了时间同步与网络拓扑的数学基础。在分布式系统中,时间一致性是构建可信环境的首要条件。我们探讨了原子钟的原理、GPS授时技术的可靠性,以及在缺乏外部参考源时,如何通过软件层面的时钟漂移补偿算法,维持大规模节点的协同工作。 第二部:异构世界的交响——数据流与边缘智能的物理载体 如果说第一部是关于“如何说话”,那么第二部则聚焦于“说什么”以及“在哪里说”。 本部分的核心议题是异构数据的汇聚与标准化。我们深入研究了传感器与执行器的精确耦合机制。这不仅仅是电气接口的匹配,更涉及对物理量(如温度、压力、振动)的数字化表示(ADC/DAC)的精度控制和抗干扰设计。我们探讨了如何设计鲁棒的传感器阵列,以应对工业环境中的电磁噪声和物理磨损。 随后,我们转向数据传输的物理介质与网络架构。除了主流的无线频谱利用效率分析,本书对低功耗广域网(LPWAN)的非传统频谱利用进行了独到解析,例如在特定工业频段中,如何通过波形整形和信道编码实现超远距离、低功耗的数据回传,这是许多新兴应用场景的生命线。 更具前瞻性的是对边缘计算架构的底层重构。我们不再将边缘视为云的延伸,而是将其视为“物理世界接口层”。书中细致对比了不同类型的边缘节点——从微控制器单元(MCU)到功能强大的专用计算模块(如FPGA/ASIC在特定加速任务中的应用)。重点分析了设备到设备(D2D)通信模式的拓扑优化,以及在无中心网络结构下,如何通过自组织路由算法(Ad-Hoc Networking)保障关键任务数据的实时性。 第三部:范式的重塑——下一代连接的结构性挑战与机遇 第三部将目光投向未来十年,探讨支撑下一代智能系统的结构性范式转移。 我们深入探讨了后IP时代的寻址与路由挑战。随着设备的指数级增长,基于IP地址的寻址机制正面临巨大的扩展性压力。本书对内容中心网络(ICN)和基于身份的寻址(IBN)的底层数据包结构、缓存策略和安全模型进行了深度剖析,揭示了这些新范式如何从根本上改变数据检索与转发的效率。 安全与信任的构建是不可或缺的一环。本书摒弃了传统边界安全思维,聚焦于“零信任”架构在物理层和数据链路层的实现。我们详细分析了物理不可克隆函数(PUF)在设备身份认证中的应用,以及如何在资源受限的终端上高效部署轻量级加密算法,确保数据在传输和存储中的完整性与机密性。这部分内容尤其关注供应链中的可信启动(Trusted Boot)机制,确保从芯片固件到应用层代码的每一步都可验证。 最后,本书提出并论证了“智能反馈闭环”的设计哲学。未来的系统不再是简单的命令-执行模型,而是基于对物理世界高频、多模态数据的实时感知、推理和反作用。我们探讨了因果推理模型在系统决策中的作用,以及如何设计具备可解释性(XAI)的自动化控制逻辑,使系统在面对未知或异常情况时,能够提供透明、可追溯的决策依据。 结语 《智域拓荒》提供了一张详尽的“底层地图”。它要求读者超越对终端应用的肤浅认知,直抵信息高速公路的基石、数据交互的底层代码、以及未来智能形态的哲学原点。它不是一部关于某个具体产品的指南,而是一部关于“如何思考连接的未来”的思维工具箱。 翻开此书,您将不再是技术的旁观者,而是有能力参与定义下一代万物互联生态构建的深层设计者。 ---

作者简介

目录信息

丛书序
序言
第1章绪论
1.1信息物理概述
1.2物联网概述
1.3从物理学到信息物理学的演进
1.4从互联网到物联网的演进
1.4.1物联网对工业自动化的推动作用
1.4.2物联网对信息化技术的推动作用
1.4.3物联网的特征
1.4.4物联网类别
1.4.5物联网理解偏差
1.5小结
1.6习题
参考文献
第2章信息论基础
2.1信息论概述
2.1.1信息发展简史
2.1.2信息定义
2.1.3信息科学发展
2.1.4信息推动社会进步
22狭义信息论
2.2.1信息系统的组成(以通信工程为例)
2.2.2信源的分类
2.2.3信息量
2.2.4 自信息量
2.2.5互信息量
2.2.6信息熵(平均自信息量)
2.2.7信源扩展
23信息编码的概念
2.4信源编码介绍
2.4.1编码器
2.4.2信源等长编码定理
2.4.3信源变长编码定理
2.4.4哈夫曼编码
2.5信道编码
2.5.1信道编码理论
2.5.2信道基本参数
2.5.3信道编码基本概念
2.5.4奇偶校验编码与奇偶监督编码
2.5.5信道编码纠错方式
2.5.6有噪信道编码
2.6加密编码
2.6.1信息加密的基本概念 4
2.6.2 DES、RSA和MD5 SSL加密方式
2.6.3硬件加密
2.6.4软件加密
2.7小结
2.8习题
参考文献
第3章传感器信号调理
3.1 模拟信号获取
3 .1.1模拟信号特征
3 .1.2模拟信号采集
3.2小信号放大器设计
3.2.1 分立元件小信号放大器设计
3.2.2集成电路小信号放大器
3.3运算放大器信息处理设计
3.3.1运算放大器的指标
3.3.2运算放大器的分析方法
3.3.3运算放大器信号调理电路
3.3.4低噪声放大器设计
3.3.5仪表放大器设计
3.4小结
3.5习题
参考文献
第4章模数转换
4.1 ADC转换器原理电路
4.1.1 逐次逼近型ADC
第5章生物信息学
第6章传感器基础
第7章半导体的热、光、磁效应
第8章通用传感器
第9章通用传感器应用设计
第10章传感器前沿技术发展
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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这本书的语言风格非常独特,它既有学术的严谨性,又不乏文学的感染力。作者在讲解技术原理时,往往会穿插一些生动的故事和历史事件,让整个阅读过程充满了趣味性。比如,在介绍某个重要的通信协议时,作者会讲述这个协议诞生的时代背景和技术突破的背后故事,这让我感觉自己仿佛置身于那个技术革新的时代,亲历了那些伟大的发明。同时,书中对于未来趋势的描绘,也充满了诗意和想象力,它让我看到了一个更加美好、更加智能的未来。我尤其喜欢书中关于“数据”在物联网中作用的论述,作者将其比作是物联网的“血液”,驱动着整个系统的运转。他用非常形象的比喻,解释了大数据分析如何从海量数据中挖掘出有价值的信息,并为决策提供支持。这种将抽象概念具象化的能力,让这本书的阅读体验非常愉悦。我常常在阅读中被作者的文字所吸引,忘记了时间,沉浸在他的叙述之中。它让我明白,即使是看似枯燥的技术内容,也可以被赋予生命和温度。

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我最近有幸翻阅了一本让我茅塞顿开的书,书名就叫做《物联网之源》。虽然我不是技术专家,但这本书以一种非常平易近人的方式,揭开了物联网这个看似高深莫测领域的神秘面纱。它没有直接堆砌晦涩的技术术语,而是通过一系列引人入胜的故事和案例,将我带入了一个全新的思维空间。作者仿佛是一位经验丰富的向导,在我迷茫的时刻,点亮了一盏盏明灯。我最开始接触到这本书,其实是出于一种偶然,在一家书店的角落里,这个名字吸引了我,我当时对“物联网”这个概念只有模糊的认知,知道它和我们的生活息息相关,但具体是什么,又从何而来,我一直不得而知。当我翻开第一页,就被那种娓娓道来的叙事风格所吸引,它不像枯燥的技术手册,更像是一部关于科技如何改变世界的史诗。作者用生动的语言描述了从最基础的传感器技术,到复杂的网络协议,再到我们如今熟知的各种智能设备,它们是如何一步步演进,最终汇聚成今天我们所说的“物联网”。我尤其喜欢书中对早期物联网概念萌芽的描绘,那些看似微不足道的创新,如何为后来的颠覆性变革埋下了伏笔,让我深刻体会到了“万物皆有灵”的哲学意味,以及技术发展的脉络和规律。书中对于不同行业应用物联网的剖析也让我大开眼界,从智慧城市到工业自动化,再到我们居家生活的方方面面,都得到了详尽的阐述。读完之后,我感觉自己仿佛拥有了一双能够看透事物本质的眼睛,对周围的世界有了全新的理解。

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《物联网之源》给我最大的感受就是它的系统性和前瞻性。它并没有局限于某个单一的技术领域,而是从一个宏观的视角,勾勒出了物联网技术发展的全貌。从最早的 M2M(Machine-to-Machine)通信,到如今万物互联的智能生态,作者层层剥茧,条理清晰地阐述了其中的技术演进和关键节点。我尤其欣赏书中对于网络架构、通信协议、数据处理等核心技术的解释,虽然我不是专业人士,但作者运用了很多形象的比喻和类比,将这些复杂的技术概念变得易于理解。比如,关于 5G 在物联网中的作用,书中就把它比作是连接海量设备的“高速公路”,极大地提升了信息传输的效率和可靠性。此外,这本书还对物联网未来的发展趋势进行了深入的预测,包括人工智能在物联网中的角色、边缘计算的重要性、以及区块链在保障物联网安全方面的潜力等等。这些预测并非空穴来风,而是基于对当前技术发展趋势的深刻洞察和逻辑推演。读完之后,我感觉自己仿佛拥有了一张物联网发展的时间轴和路线图,对未来的科技发展方向有了更清晰的认知。这种宏观的视角和前瞻性的思考,让我觉得这本书不仅仅是一本介绍“过去”的书,更是一本指引“未来”的指南。它让我对即将到来的智能时代充满了期待,同时也更加理解了技术革新背后的逻辑和动力。

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我一直认为,一本好的科普读物,应该能够点燃读者的好奇心,激发他们探索未知领域的兴趣。《物联网之源》无疑做到了这一点。作者用一种充满激情和感染力的笔触,将物联网的魅力展现在我面前。书中关于物联网如何改变我们生活的具体场景描绘,生动而真实,让我产生了强烈的代入感。比如,书中描述的智能医疗如何通过远程监测和数据分析,提高诊断效率和治疗效果,让我不禁想象,如果我的家人能够享受到这样的医疗服务,将是多么美好的事情。再比如,对于智能农业的介绍,让我看到了科技如何帮助农民更科学地种植,提高产量,减少浪费,这不仅关乎经济效益,更关乎粮食安全和环境保护。作者并没有停留在对现有技术的介绍,而是不断追问“为什么”和“怎么样”,引导读者去思考这些技术背后的逻辑和原理。这种追问精神,就像在我心中播下了探索的种子,让我对日常生活中的各种智能设备和应用产生了浓厚的兴趣,并开始主动去了解它们是如何工作的。这本书就像一扇扇窗户,让我窥见了物联网世界的奇妙与可能,让我渴望继续深入探索,了解更多关于这个正在改变世界的科技力量。

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这本书在结构设计上也非常巧妙,它层层递进,由浅入深,让读者能够循序渐进地掌握物联网的知识。开篇部分,作者首先从物联网的基本概念和发展历史入手,为读者打下了坚实的基础。随后,逐渐深入到各项关键技术,比如传感器、通信协议、云计算、大数据等,并详细阐述了它们在物联网中的作用和意义。最后,作者将目光投向未来,对物联网的最新发展趋势和潜在应用领域进行了展望,例如边缘计算、人工智能在物联网中的融合、以及物联网安全挑战等。这种结构设计,让我在阅读过程中,既能获得全面的知识,又能满足我不断增长的好奇心。我喜欢作者在不同章节之间建立的联系,使得整本书的知识体系更加完整和统一。它不是一份简单的技术清单,而是一部关于物联网发展演进的“编年史”,让我能够清晰地看到技术进步的脉络和内在逻辑。这种系统性的梳理,让我对物联网的理解更加深入和透彻。

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这本书还有一个非常打动我的地方,那就是它所传递的“开放与共享”的精神。作者在书中多次强调,物联网的未来发展,离不开开放的生态系统和技术共享。他通过介绍一些开源项目和行业标准,展示了不同企业和研究机构如何通过合作,共同推动物联网技术的进步。这种开放的态度,让我看到了技术发展的积极一面,它不是封闭的、独享的,而是充满合作和共赢的可能性。书中还提及了物联网在解决全球性挑战方面的潜力,比如环境保护、灾害预警、以及普惠金融等。这些宏大的愿景,让我感到科技的力量可以被用来创造一个更加美好的世界。作者在书中并没有过多地宣传某个特定的技术或产品,而是更加注重于阐述物联网的核心理念和发展规律。这种客观和公正的态度,让这本书更具说服力。它让我相信,物联网的未来,将是一个充满无限可能和合作共赢的时代,而我们每个人,都可以成为这个时代的参与者和受益者。

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不得不说,《物联网之源》在内容上做得非常扎实,它为我打开了一个全新的视角。我之前对物联网的认知,大多停留在一些零散的、碎片化的信息上,比如智能音箱、智能手表之类的概念。但是这本书,却为我构建了一个完整的知识体系。作者深入浅出地解释了物联网的构成要素,从感知层(传感器)、网络层(通信协议)、平台层(数据处理与分析),到应用层(各种智能服务),每一个环节都进行了详细的阐述。我尤其对书中关于传感器技术的发展历程的介绍印象深刻,那些看似不起眼的微小装置,如何一步步变得更加智能、更加普及,最终成为连接物理世界和数字世界的桥梁。作者还非常细致地讲解了不同通信技术的优劣以及在物联网中的应用场景,比如Wi-Fi、蓝牙、NB-IoT、LoRa等等,让我对这些术语不再感到陌生。书中对于物联网平台的重要性也进行了重点强调,解释了它是如何将海量设备产生的数据汇聚、处理,并转化为有价值的信息,最终赋能各种应用。这种系统性的讲解,让我对物联网的理解不再停留在表面,而是能够洞察其内在的逻辑和运作机制。

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《物联网之源》对我最大的影响,是它让我开始重新审视自己与科技的关系。我之前可能更多地是被动接受科技带来的改变,而这本书则教会了我如何主动去理解和拥抱科技。作者在书中反复强调了“以人为本”的理念,强调物联网的最终目标是服务于人类,提升生活品质。他通过大量的案例,展示了物联网如何解决现实生活中的痛点,比如交通拥堵、能源浪费、医疗资源不均等问题。这些真实的案例,让我对物联网的价值有了更直观的认识,也让我对未来的科技发展有了更多的期待。同时,书中也提到了物联网发展过程中可能带来的挑战,比如隐私泄露、就业冲击等,并鼓励读者积极思考应对之策。这种辩证的视角,让我不再盲目乐观,而是更加理性地看待技术的发展。它让我意识到,作为个体,我们不仅仅是物联网的“用户”,更是它的“参与者”和“塑造者”,我们的认知和选择,都将对物联网的未来产生影响。这本书让我觉得,科技的发展并非是遥不可及的,而是与我们每个人都息息相关。

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阅读《物联网之源》,我最大的收获之一是它让我对“连接”的本质有了更深刻的理解。这本书不仅仅是关于技术,更是关于如何通过技术实现万物之间的无缝连接,以及这种连接所带来的巨大变革。作者在书中描绘了从最初的简单点对点通信,到如今复杂的多对多、网状的连接模式,这个演进过程本身就极具启发性。它让我明白,物联网的“物”不仅仅是硬件设备,更是它们之间形成的动态关系和协同作用。书中对于工业物联网的案例分析尤其让我印象深刻,那些生产线上的机器通过传感器实时交换信息,使得生产过程更加高效、灵活,甚至可以实现预测性维护,大大降低了停机损失。这种“物与物”、“物与人”的深度连接,不仅优化了生产效率,更重塑了整个产业的运作模式。作者还探讨了连接的“智能”化,即如何让连接不仅仅是信息的传递,更是智能的决策和响应。这种对连接本质的深入挖掘,让我对物联网有了更深层次的认知,它不再是简单的“万物互联”,而是一种基于连接的智能生态系统的构建。

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这本书的魅力,还在于它不仅仅是陈述事实,更在于它激发了我的思考。它让我看到了物联网背后的人文关怀和社会价值。作者并没有回避物联网发展过程中可能带来的挑战和伦理困境,而是以一种审慎的态度,引导读者去思考如何平衡技术进步与个人隐私、数据安全之间的关系。例如,书中对于智能家居的描绘,不仅展现了便利性,也让我开始审视自己在家中被“监视”的可能性。这让我意识到,在享受技术带来的便利的同时,我们也需要对自己的数字足迹保持警惕。作者通过几个引人深思的例子,探讨了数据所有权、算法偏见等问题,这些都远远超出了纯粹的技术范畴,触及到了社会伦理和法律的深层议题。我特别赞赏作者在书中并没有给出简单的答案,而是鼓励读者进行批判性思考,这对于我这样一个普通读者来说,是非常宝贵的。它让我明白,物联网的发展,从来都不是技术单兵作战,而是与人类社会、法律制度、道德规范相互作用、相互影响的复杂过程。这种深入的探讨,让这本书的价值超越了单纯的技术科普,升华到了一个更广阔的哲学和社会学层面。它让我不再仅仅把物联网视为一堆冰冷的代码和硬件,而是理解为一种正在重塑我们生活方式和价值观念的强大力量,而我们作为其中的一部分,需要以一种负责任的态度去参与和塑造它的未来。

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