物聯網應用系統設計 版權信息
- ISBN:9787302469568
- 條形碼:9787302469568 ; 978-7-302-46956-8
- 裝幀:一般膠版紙
- 冊數:暫無
- 重量:暫無
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物聯網應用系統設計 本書特色
本書是面向物聯網工程專業,主要目的是為“物聯網應用系統設計”課程提供一本實用的參考教材。全書共8章,系統地分析了物聯網應用系統的特點、物聯網應用系統的體系結構、物聯網業務的分類、物聯網相關的標準、物聯網系統設計過程。在此基礎上,結合具體的物聯網應用系統對開發的完整過程進行了詳細的介紹。為了便于讀者對相關知識的理解和掌握,還通過附錄的形式給出了開發過程中需要編寫的開發文檔的實例。
本書可供高等院校物聯網工程類、計算機類本科生和專科生使用,對從事物聯網系統開發的科研和工程技術人員也有學習參考價值。
物聯網應用系統設計 內容簡介
物聯網工程專業成立于2010年,近幾年國內出版了一些相關的書籍,但一些內容主要還是傳統互聯網應用技術,與物聯網專業結合不是非常緊密,在教學實踐中,感覺尚缺乏合適的教材。因此,根據近幾年課程教學和課設實踐積累的經驗,采納軟件工程的應用系統開發模式,以多個具體實例循序漸進,力求知識覆蓋面大、兼顧多種難易程度的物聯網技術,注重理論和實踐的結合,使學生在掌握系統設計和開發過程的理論方法的同時,連接真實物聯網系統的設計過程。針對目前物聯網工程專業成立時間短,市場上缺乏比較適合的教材的現狀,本教材將本著理論結合實踐這一思想,從“應用系統”的角度,借助軟件工程的思想,結合多個實例介紹物聯網應用系統的完整設計和實現的過程,充分體現“物聯網應用系統”與一般互聯網應用系統的區別,使學生能夠通過本教材的學習,基本掌握物聯網系統的設計方法。本教材將本著理論與實踐相結合這一思想,從“應用系統”的角度,借助軟件工程的思想,結合多個實例介紹物聯網應用系統充分體現物聯網核心技術,掌握物聯網應用系統的設計方法。物聯網應用系統包含了物與物、人與物、人與人之間的互聯,其覆蓋范圍從終端到網絡、傳感采集到智能控制、從應用到服務等等,涉及眾多種技術,本書秉承理論結合實踐這一思想,從“應用系統”的角度,借助軟件工程的思想,結合多個實例詳細介紹物聯網應用系統從需求分析、概要設計、詳細設計、網絡層設計、系統節點設計、設備選型與系統集成到系統測試的完整設計和實現的全過程,讓學生既掌握了物聯網眾多技術,又實踐了系統設計與開發方法。
物聯網應用系統設計 目錄
目錄第1章概述1
1.1物聯網系統的特點1
1.2物聯網體系結構2
1.2.1物聯網三維體系結構2
1.2.2三類功能部件的關系4
1.3物聯網業務分類及系統架構5
1.3.1業務分類5
1.3.2系統架構6
1.4物聯網相關標準9
1.4.1物聯網相關的國際標準組織10
1.4.2中國標準11
1.4.3NBIoT標準12
1.4.4LTEV標準13
1.5物聯網應用領域13
1.6物聯網產業分析15
1.7中國物聯網產業鏈發展趨勢17
1.8物聯網應用實例17
1.8.1智能家居概述17
1.8.2智能家居產業發展階段18
1.8.3智能家居的組成18
1.9物聯網系統設計和開發過程22
1.10小結24
第2章物聯網系統需求分析25
2.1需求分析概述25
2.1.1需求分析的特點25
2.1.2需求分析的重要性25
2.1.3需求是創新的源泉26
2.1.4需求分析的任務27
2.2需求分析的過程27
2.2.1獲取用戶需求27
2.2.2分析用戶需求28
2.2.3編寫需求文檔28
2.2.4需求分析評審292.3需求分析內容29
2.3.1市場需求分析29
2.3.2技術需求分析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面向過程的結構化方法32
2.4.3面向對象方法32
2.4.4用例建模33
2.5需求分析過程中需要注意的問題34
2.6需求規格說明書35
2.6.1高質量需求敘述的特性35
2.6.2高質量需求說明書的特征36
2.7需求分析實例36
2.7.1智能家居系統結構36
2.7.2業務需求38
2.7.3用戶需求38
2.7.4功能需求45
2.7.5非功能需求46
2.8小結47
第3章物聯網系統概要設計48
3.1概要設計概述48
3.1.1基本概念48
3.1.2設計任務49
3.1.3設計原則49
3.1.4圖形工具51
3.1.5設計方法52
3.2接口設計55
3.3數據庫設計56
3.3.1設計原則56
3.3.2設計方法57
3.3.3設計步驟57
3.3.4數據庫設計組成583.4概要設計與詳細設計的銜接59
3.5物聯網系統總體設計59
3.5.1概述59
3.5.2系統架構61
3.5.3設計基本要求62
3.5.4設計實現方案63
3.5.5子層結構圖63
3.5.6相關硬件知識65
3.6基于實例的概要設計69
3.6.1系統功能模塊設計69
3.6.2軟件模塊結構設計72
3.6.3數據庫設計76
3.7小結78
第4章物聯網系統詳細設計79
4.1詳細設計概述79
4.1.1設計任務79
4.1.2表示工具79
4.1.3設計方法88
4.2面向對象設計89
4.2.1概述89
4.2.2UML90
4.2.3對象模型95
4.2.4動態模型97
4.2.5功能模型98
4.2.6設計原則98
4.2.7對象設計99
4.2.8設計模式100
4.3用戶界面設計109
4.3.1概述109
4.3.2工作流程110
4.3.3用戶界面設計規范111
4.4基于實例的詳細設計113
4.4.1數據結構設計1134.4.2用戶功能詳細設計116
4.5小結122
第5章物聯網系統網絡層設計123
5.1物聯網通信網絡123
5.1.1內部網絡123
5.1.2外部網絡131
5.2網絡層的拓撲結構136
5.2.1拓撲結構類型137
5.2.2拓撲結構的控制138
5.3基于網關的網絡層設計140
5.3.1網絡層分層設計140
5.3.2網關的設計142
5.3.3網絡層的尋址和路由143
5.4基于IPv6的網絡層設計144
5.4.1網絡互連方式145
5.4.2引入6LoWPAN的原因146
5.4.36LoWPAN協議棧146
5.4.4LoWPAN適配層協議148
5.5基于實例的網絡層設計156
5.5.1智能網關156
5.5.2基于6LoWPAN組網162
5.6小結170
第6章物聯網系統設備選型171
6.1設備選型概述171
6.2傳感器的選擇172
6.2.1傳感器的組成172
6.2.2傳感器的分類172
6.2.3傳感器的選型原則173
6.3射頻標簽的選擇175
6.3.1工作原理和通信頻率175
6.3.2標簽供電方式176
6.3.3標簽材質及封裝177
6.3.4閱讀器的技術參數1776.3.5閱讀器安裝使用方式178
6.4中間件的選擇178
6.4.1中間件選擇原則178
6.4.2RFID中間件180
6.5無線傳感器網絡的選擇181
6.5.1PHY/MAC層標準181
6.5.2其他無線個域網標準183
6.5.3路由及高層標準185
6.6小結187
第7章物聯網系統集成188
7.1物聯網產業鏈結構188
7.2系統集成190
7.2.1系統集成技術的演變歷程191
7.2.2系統集成的特點192
7.2.3系統集成的分類192
7.3系統集成方案選型193
7.3.1數據集成方案193
7.3.2業務流集成方案195
7.3.3Web Service集成方案196
7.4小結197
第8章物聯網系統測試198
8.1系統測試概述198
8.2軟件測試199
8.2.1軟件測試分類199
8.2.2軟件測試過程201
8.2.3軟件測試的原則202
8.2.4靜態測試和動態測試203
8.2.5測試用例設計205
8.3硬件測試和軟件測試的區別208
8.4系統集成測試209
8.4.1集成測試概述209
8.4.2集成測試實例210
8.5無線傳感器網絡測試2118.5.1無線傳感器網絡故障類型211
8.5.2無線傳感器網絡故障診斷的特點213
8.5.3無線傳感器網絡故障檢測與診斷方式213
8.6小結216
附錄A家庭智能照明系統需求分析報告217
附錄B家庭智能照明系統概要設計報告227
附錄C家庭智能照明系統詳細設計報告236
附錄D家庭智能照明系統測試報告254
附錄E家庭智能照明系統課程設計總結報告259
參考文獻282
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物聯網應用系統設計 作者簡介
魯宏偉,華中科技大學計算機學院教授,信息安全所所長。主要從事安全協議分析、社會網絡、物聯網、網絡安全與網絡應用研究。1983.9-1990.6,在華中理工大學數學系攻讀理學學士和理學碩士;1993.2-1995.6,在華中理工大學機械學院攻讀博士,并獲得工學博士學位;1990.6-1993.2,同濟醫科大學基礎醫學部數學教研室工作;1995.8-今,在華中科技大學計算機學院工作;主編“多媒體計算機技術”,參編“物聯網系統安全與應用”、“物聯網識別技術及應用”等教材;主持與某研究院合作項目5項、校教學改革項目1項、其他各類橫向項目10余項,近年發表學術論文數十篇。