了得網計算機/網絡

編輯推薦

網羅硬件、軟件、數據分析等知識

架構/傳感器/原型設計/感測技術/無線通信/網絡安全/機器學習/可穿戴設備/機器人

1.各領域知識彙總，硬件和軟件工程師！

本書從物聯網的基礎知識講起，介紹了硬件工程師、軟件工程師乃至數據分析師各自擅長的技術知識，力求讓工程師們彼此理解對方領域的知識。

2.專業團對撰寫，理論結合實際！

本書作者團隊來自日本IT服務領域領軍企業NTT DATA集團。書中以NTT DATA集團實際開發的物聯網繫統為例，講解了物聯網服務的開發要點、應用竅門等。

3.圖文並茂，清晰易懂，面面俱到！

以圖配文，講解細致。內容涵蓋物聯網架構、傳感器、感測技術、無線通信、機器學習、可穿戴設備等熱點問題，深入淺出，便於理解。

內容簡介

本書圖例豐富，從設備、傳感器及傳輸協議等構成IoT的技術要素講起，逐步深入講解如何靈活運用IoT。內容包括用於實現IoT的架構、傳感器的種類及能從傳感器獲取的信息等，並介紹了傳感設備原型設計必需的Arduino等平臺及這些平臺的選擇方法，連接傳感器的電路，傳感器的數據分析，乃至IoT跟智能手機可穿戴設備的聯動等。此外，本書以作者們開發的IoT繫統為例，講述了硬件設置、無線通信及網絡安全等運用IoT繫統時會出現的問題和訣竅。

作者簡介

日本NTT DATA集團

河村雅人
從事物聯網與機器人的研發，工作內容涉及軟件架構、產品選定，甚至還包括焊接、編程等。

大塚纮史
曾參與過應用了機器人中間件和AR交互技術的機器人服務開發，現致力於物聯網和機器對機器通信領域，以及與傳感器相關的研發。

小林佑輔

日本NTT DATA集團

河村雅人

從事物聯網與機器人的研發，工作內容涉及軟件架構、產品選定，甚至還包括焊接、編程等。

大塚纮史

曾參與過應用了機器人中間件和AR交互技術的機器人服務開發，現致力於物聯網和機器對機器通信領域，以及與傳感器相關的研發。

小林佑輔

致力於技術開發，近年來嘗試著把自己在數據分析工作上的經驗應用到技術開發中。

小山武士

負責安全技術開發，現在熱衷於開發設計可穿戴設備安全性方面的應用技術。

宮崎智也

專注於開發那些用來解決社會問題的機器人服務，從事雲機器人基礎架構的研發以及服務模型和應用方案的擬定。

石黑佑樹

在大學和研究生時期專攻機器人專用中間件的應用和機器人繫統集成。進入NTT DATA後一直追求與未來相關的主題，如基於機器人和雲的聯動技術的植物工廠等。

小島康平

致力於雲機器人基礎架構的研發，以及有關物聯網和機器人的技術開發，力圖在服務型機器人的社會應用方面做出貢獻。

第1章物聯網的基礎知識1
1.1物聯網入門……2
1.1.1物聯網……2
1.1.2物聯網的相關動向……2
1.2物聯網所實現的世界……3
1.2.1“泛在網絡”社會……3
1.2.2“物”的互聯網連接……4
1.2.3機器對機器通信所實現的事……5
1.2.4物聯網實現的世界……6
蓬勃發展的標準化活動……8
1.3實現物聯網的技術要素……9
1.3.1設備……9
1.3.2傳感器……13
1.3.3網絡……15第1章物聯網的基礎知識1

1.1物聯網入門……2

1.1.1物聯網……2

1.1.2物聯網的相關動向……2

1.2物聯網所實現的世界……3

1.2.1“泛在網絡”社會……3

1.2.2“物”的互聯網連接……4

1.2.3機器對機器通信所實現的事……5

1.2.4物聯網實現的世界……6

蓬勃發展的標準化活動……8

1.3實現物聯網的技術要素……9

1.3.1設備……9

1.3.2傳感器……13

1.3.3網絡……15

1.3.4物聯網服務……17

1.3.5數據分析……20

第2章物聯網的架構23

2.1物聯網的整體結構……24

2.1.1整體結構……24

2.1.2網關……25

2.1.3服務器的結構……27

2.2采集數據……28

2.3接收數據……30

2.3.1數據接收服務器的作用……30

2.3.2HTTP協議……30

REST API……31

2.3.3WebSocket……32

2.3.4MQTT……33

2.3.5數據格式……40

圖像、語音、視頻數據的處理……43

2.4處理數據……44

2.4.1處理服務器的作用……44

2.4.2批處理……44

2.4.3流處理……47

2.5存儲數據……49

2.5.1數據庫的作用……49

2.5.2數據庫的種類和特征……50

2.6控制設備……54

2.6.1發送服務器的作用……54

2.6.2使用HTTP發送數據……54

2.6.3使用WebSocket發送數據……55

2.6.4使用MQTT發送數據……55

事例：面向植物工廠的環境控制繫統……56

第3章物聯網設備……59

3.1設備——通向現實世界的接口……60

3.1.1為什麼要學習設備的相關知識……60

3.1.2連通性帶來的變化……60

3.2物聯網設備的結構……63

3.2.1基本結構……63

3.2.2微控制器主板的類型和選擇方法……68

開源硬件的興起……80

3.3連接“雲”與現實世界……80

3.3.1與全球網絡相連接……80

3.3.2與網關設備的通信方式……81

3.3.3有線連接……82

3.3.4無線連接……84

3.3.5獲得電波認證……89

3.4采集現實世界的信息……89

3.4.1傳感器是什麼……89

3.4.2傳感器的機制……90

3.4.3傳感器的利用過程……94

3.4.4放大傳感器的信號……95

3.4.5把模擬信號轉換成數字信號……96

3.4.6傳感器的校準……98

3.4.7如何選擇傳感器……100

3.5反饋給現實世界……103

3.5.1使用輸出設備時的重要事項……103

3.5.2驅動的作用……104

3.5.3制作正確的電源……107

3.5.4把數字信號轉換成模擬信號……108

3.6硬件原型設計……110

3.6.1原型設計的重要性……110

3.6.2硬件原型設計的注意事項……111

3.6.3硬件原型設計的工具……114

挑戰制作電路板！……115

3.6.4原型制作結束之後……116

第4章先進的感測技術……119

4.1逐步擴張的傳感器世界……120

4.2先進的感測設備……120

4.2.1RGB-D傳感器……122

4.2.2自然用戶界面……129

4.3先進的感測繫統……132

4.3.1衛星定位繫統……133

4.3.2準天頂衛星……144

4.3.3IMES……145

4.3.4使用了Wi-Fi的定位技術……147

4.3.5Beacon……150

4.3.6位置信息和物聯網的關繫……152

第5章物聯網服務的繫統開發……153

5.1物聯網和繫統開發……154

5.1.1物聯網繫統開發的問題……154

5.1.2物聯網繫統開發的特征……155

5.2物聯網繫統開發的流程……157

5.2.1驗證假設階段……158

5.2.2繫統開發階段……159

5.2.3維護應用階段……159

收益共享……160

5.3物聯網服務的繫統開發案例……161

5.3.1樓層環境監控繫統……161

5.3.2節能監控繫統……164

5.4物聯網服務開發的重點……166

5.4.1設備……167

5.4.2處理方式設計……175

5.4.3網絡……183

5.4.4安全性……185

5.4.5應用與維護……192

5.5面向物聯網服務的繫統開發……195

第6章物聯網與數據分析……197

6.1傳感器數據與分析……198

6.2可視化……200

6.3高級分析……207

6.3.1高級分析的基礎……207

機器學習和數據挖掘……216

6.3.2用分析算法來發現和預測……216

6.3.3預測……217

6.4分析所需要的要素……221

6.4.1數據分析的基礎架構……221

6.4.2CEP……224

6.4.3Jubatus……225

分析的難度……227

第7章物聯網與可穿戴設備……229

7.1可穿戴設備的基礎……230

7.1.1物聯網和可穿戴設備的關繫……230

7.1.2可穿戴設備市場……233

7.1.3可穿戴設備的特征……237

7.2可穿戴設備的種類……239

7.2.1可穿戴設備的分類……239

7.2.2眼鏡型……243

7.2.3手表型……248

7.2.4飾品型……250

7.2.5按照目的來選擇……253

7.3可穿戴設備的應用……261

7.3.1可穿戴設備的方便之處……261

7.3.2消費者應用情景……262

7.3.3用於企業領域……265

硬件開發的近期動向……268

第8章物聯網與機器人……271

8.1由設備到機器人……272

8.1.1機器人——設備的延續……272

8.1.2機器人的實用範圍正在擴大……273

8.1.3構建機器人繫統的關鍵……274

8.2利用機器人專用中間件……275

8.2.1機器人專用中間件的作用……275

8.2.2RT中間件……276

8.2.3ROS……278

8.3連接到雲端的機器人……280

8.3.1雲機器人……280

8.3.2UNR-PF……281

8.3.3RoboEarth……284

8.4物聯網和機器人的未來……287

後記……289

參考文獻……291

作者……296

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