物联网应用系统设计

本书特色

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本书是面向物联网工程专业，主要目的是为“物联网应用系统设计”课程提供一本实用的参考教材。全书共8章，系统地分析了物联网应用系统的特点、物联网应用系统的体系结构、物联网业务的分类、物联网相关的标准、物联网系统设计过程。在此基础上，结合具体的物联网应用系统对开发的完整过程进行了详细的介绍。为了便于读者对相关知识的理解和掌握，还通过附录的形式给出了开发过程中需要编写的开发文档的实例。
本书可供高等院校物联网工程类、计算机类本科生和专科生使用，对从事物联网系统开发的科研和工程技术人员也有学习参考价值。

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内容简介

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物联网工程专业成立于2010年，近几年国内出版了一些相关的书籍，但一些内容主要还是传统互联网应用技术，与物联网专业结合不是非常紧密，在教学实践中，感觉尚缺乏合适的教材。因此，根据近几年课程教学和课设实践积累的经验，采纳软件工程的应用系统开发模式，以多个具体实例循序渐进，力求知识覆盖面大、兼顾多种难易程度的物联网技术，注重理论和实践的结合，使学生在掌握系统设计和开发过程的理论方法的同时，连接真实物联网系统的设计过程。针对目前物联网工程专业成立时间短，市场上缺乏比较适合的教材的现状，本教材将本着理论结合实践这一思想，从“应用系统”的角度，借助软件工程的思想，结合多个实例介绍物联网应用系统的完整设计和实现的过程，充分体现“物联网应用系统”与一般互联网应用系统的区别，使学生能够通过本教材的学习，基本掌握物联网系统的设计方法。本教材将本着理论与实践相结合这一思想，从“应用系统”的角度，借助软件工程的思想，结合多个实例介绍物联网应用系统充分体现物联网核心技术，掌握物联网应用系统的设计方法。物联网应用系统包含了物与物、人与物、人与人之间的互联，其覆盖范围从终端到网络、传感采集到智能控制、从应用到服务等等，涉及众多种技术，本书秉承理论结合实践这一思想，从“应用系统”的角度，借助软件工程的思想，结合多个实例详细介绍物联网应用系统从需求分析、概要设计、详细设计、网络层设计、系统节点设计、设备选型与系统集成到系统测试的完整设计和实现的全过程，让学生既掌握了物联网众多技术，又实践了系统设计与开发方法。

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作者简介

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鲁宏伟，华中科技大学计算机学院教授，信息安全所所长。主要从事安全协议分析、社会网络、物联网、网络安全与网络应用研究。1983.9-1990.6，在华中理工大学数学系攻读理学学士和理学硕士；1993.2-1995.6，在华中理工大学机械学院攻读博士，并获得工学博士学位；1990.6-1993.2，同济医科大学基础医学部数学教研室工作；1995.8-今，在华中科技大学计算机学院工作；主编“多媒体计算机技术”，参编“物联网系统安全与应用”、“物联网识别技术及应用”等教材；主持与某研究院合作项目5项、校教学改革项目1项、其他各类横向项目10余项，近年发表学术论文数十篇。

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目录

目录第1章概述1
1.1物联网系统的特点1
1.2物联网体系结构2
1.2.1物联网三维体系结构2
1.2.2三类功能部件的关系4
1.3物联网业务分类及系统架构5
1.3.1业务分类5
1.3.2系统架构6
1.4物联网相关标准9
1.4.1物联网相关的国际标准组织10
1.4.2中国标准11
1.4.3NB�睮oT标准12
1.4.4LTE�睼标准13
1.5物联网应用领域13
1.6物联网产业分析15
1.7中国物联网产业链发展趋势17
1.8物联网应用实例17
1.8.1智能家居概述17
1.8.2智能家居产业发展阶段18
1.8.3智能家居的组成18
1.9物联网系统设计和开发过程22
1.10小结24
第2章物联网系统需求分析25
2.1需求分析概述25
2.1.1需求分析的特点25
2.1.2需求分析的重要性25
2.1.3需求是创新的源泉26
2.1.4需求分析的任务27
2.2需求分析的过程27
2.2.1获取用户需求27
2.2.2分析用户需求28
2.2.3编写需求文档28
2.2.4需求分析评审292.3需求分析内容29
2.3.1市场需求分析29
2.3.2技术需求分析30
2.3.3安全需求分析31
2.4需求分析方法31
2.4.1原型化方法31
2.4.2面向过程的结构化方法32
2.4.3面向对象方法32
2.4.4用例建模33
2.5需求分析过程中需要注意的问题34
2.6需求规格说明书35
2.6.1高质量需求叙述的特性35
2.6.2高质量需求说明书的特征36
2.7需求分析实例36
2.7.1智能家居系统结构36
2.7.2业务需求38
2.7.3用户需求38
2.7.4功能需求45
2.7.5非功能需求46
2.8小结47
第3章物联网系统概要设计48
3.1概要设计概述48
3.1.1基本概念48
3.1.2设计任务49
3.1.3设计原则49
3.1.4图形工具51
3.1.5设计方法52
3.2接口设计55
3.3数据库设计56
3.3.1设计原则56
3.3.2设计方法57
3.3.3设计步骤57
3.3.4数据库设计组成583.4概要设计与详细设计的衔接59
3.5物联网系统总体设计59
3.5.1概述59
3.5.2系统架构61
3.5.3设计基本要求62
3.5.4设计实现方案63
3.5.5子层结构图63
3.5.6相关硬件知识65
3.6基于实例的概要设计69
3.6.1系统功能模块设计69
3.6.2软件模块结构设计72
3.6.3数据库设计76
3.7小结78
第4章物联网系统详细设计79
4.1详细设计概述79
4.1.1设计任务79
4.1.2表示工具79
4.1.3设计方法88
4.2面向对象设计89
4.2.1概述89
4.2.2UML90
4.2.3对象模型95
4.2.4动态模型97
4.2.5功能模型98
4.2.6设计原则98
4.2.7对象设计99
4.2.8设计模式100
4.3用户界面设计109
4.3.1概述109
4.3.2工作流程110
4.3.3用户界面设计规范111
4.4基于实例的详细设计113
4.4.1数据结构设计1134.4.2用户功能详细设计116
4.5小结122
第5章物联网系统网络层设计123
5.1物联网通信网络123
5.1.1内部网络123
5.1.2外部网络131
5.2网络层的拓扑结构136
5.2.1拓扑结构类型137
5.2.2拓扑结构的控制138
5.3基于网关的网络层设计140
5.3.1网络层分层设计140
5.3.2网关的设计142
5.3.3网络层的寻址和路由143
5.4基于IPv6的网络层设计144
5.4.1网络互连方式145
5.4.2引入6LoWPAN的原因146
5.4.36LoWPAN协议栈146
5.4.4LoWPAN适配层协议148
5.5基于实例的网络层设计156
5.5.1智能网关156
5.5.2基于6LoWPAN组网162
5.6小结170
第6章物联网系统设备选型171
6.1设备选型概述171
6.2传感器的选择172
6.2.1传感器的组成172
6.2.2传感器的分类172
6.2.3传感器的选型原则173
6.3射频标签的选择175
6.3.1工作原理和通信频率175
6.3.2标签供电方式176
6.3.3标签材质及封装177
6.3.4阅读器的技术参数1776.3.5阅读器安装使用方式178
6.4中间件的选择178
6.4.1中间件选择原则178
6.4.2RFID中间件180
6.5无线传感器网络的选择181
6.5.1PHY/MAC层标准181
6.5.2其他无线个域网标准183
6.5.3路由及高层标准185
6.6小结187
第7章物联网系统集成188
7.1物联网产业链结构188
7.2系统集成190
7.2.1系统集成技术的演变历程191
7.2.2系统集成的特点192
7.2.3系统集成的分类192
7.3系统集成方案选型193
7.3.1数据集成方案193
7.3.2业务流集成方案195
7.3.3Web Service集成方案196
7.4小结197
第8章物联网系统测试198
8.1系统测试概述198
8.2软件测试199
8.2.1软件测试分类199
8.2.2软件测试过程201
8.2.3软件测试的原则202
8.2.4静态测试和动态测试203
8.2.5测试用例设计205
8.3硬件测试和软件测试的区别208
8.4系统集成测试209
8.4.1集成测试概述209
8.4.2集成测试实例210
8.5无线传感器网络测试2118.5.1无线传感器网络故障类型211
8.5.2无线传感器网络故障诊断的特点213
8.5.3无线传感器网络故障检测与诊断方式213
8.6小结216
附录A家庭智能照明系统需求分析报告217
附录B家庭智能照明系统概要设计报告227
附录C家庭智能照明系统详细设计报告236
附录D家庭智能照明系统测试报告254
附录E家庭智能照明系统课程设计总结报告259
参考文献282

封面

书名:物联网应用系统设计

作者:鲁宏伟

页数:281

定价:¥39.5

出版社:清华大学出版社

出版日期:2017-07-01

ISBN:9787302469568

PDF电子书大小:110MB 高清扫描完整版