了得網工業技術_智能感知、無線傳感器及測量

編輯推薦

創客繫列，全彩色印刷，圖片清晰，版式新穎，盡量貼合90後主題的喜好。內容簡單明了，適合入門級讀者自行搭建或者進行短期培訓的課程來使用。

內容簡介

本書從傳感器基礎知識出發，對傳感器連接到處理器的信號以及會出現的問題做了闡述，接著介紹了無線傳感器網絡（WSN）的基礎知識，除了說明組建WSN的重要性及各個部分實現的功能外，還重點介紹了WSN的電源基礎知識及各種供電技術，然後介紹了基於Zigbee的繫統設計，對傳感器數據接收和分析軟件的設計進行了詳細說明，隨後列舉了3個應用項目，讀者會從中學習到一些項目的具體實現技巧。

作者簡介

Subhas C. Mukhopadhyay，博士，新西蘭梅西大學(Massey University) 工程與先進技術學院教授，在智能傳感器網絡領域發表論文220多篇，是8種國際會議的主編，6種國際知名期刊編委，發表專著7本，其中5本為SpringerVerlag收錄。他是IEEE Sensors journal and IEEE Transactions on Instrumentation and Measurements期刊的主編，擔任多次傳感器研究領域國際學術會議主席。

譯者序原書前言第1章傳感器基礎
1.0 引言
1.1 傳感器的分類
1.2 熱傳感器
1.2.1 熱敏電阻
1.2.2 熱電偶
1.2.3 電阻式溫度檢測器
1.3 濕度傳感器
1.3.1 電阻式濕度傳感器
1.3.2 電容式濕度傳感器
1.3.3 熱導式濕度傳感器
1.4 電容式傳感器
1.5 平面叉指式傳感器
1.6 平面電磁傳感器

譯者序原書前言第1章傳感器基礎

1.0 引言

1.1 傳感器的分類

1.2 熱傳感器

1.2.1 熱敏電阻

1.2.2 熱電偶

1.2.3 電阻式溫度檢測器

1.3 濕度傳感器

1.3.1 電阻式濕度傳感器

1.3.2 電容式濕度傳感器

1.3.3 熱導式濕度傳感器

1.4 電容式傳感器

1.5 平面叉指式傳感器

1.6 平面電磁傳感器

1.7 光敏技術1.7.1 光照度傳感器

1.7.2 光敏電阻

1.7.3 日照強度儀

1.8 濕度傳感技術

1.8.1 頻域反射土壤濕度傳感器

1.8.2 時域反射土壤濕度傳感器

1.8.3 石膏塊電阻土壤濕度傳感器

1.8.4 中子探測土壤濕度傳感器

1.9 二氧化碳檢測技術

1.9.1 固態電化學型二氧化碳傳感器

1.9.2 非色散紅外二氧化碳氣體傳感器

1.10 傳感器的參數

1.10.1 測量範圍

1.10.2 靈敏度

1.10.3 精確度

1.10.4 穩定性

1.10.5 重復性

1.10.6 靜態和動態特性

1.10.7 能量收集

1.10.8 溫度變化以及其他環境參數變化的補償

1.11 傳感器的選擇

1.12 進一步閱讀建議

第2章傳感器接口技術和信號調整

2.0 引言

2.1 信號的偏差轉換與電壓轉換

2.2 傳感器輸出的負載效應

2.3 分壓電路

2.4 低通RC濾波器

2.5 高通RC濾波器

2.6 設計無源濾波器需要考慮的實際問題

2.7 基於儀器應用的運算放大器電路

2.7.1 差分放大器

2.7.2 共模抑制

2.7.3 單電阻控制測量放大電路

2.8 電流—電壓轉換器

2.9 比較器

2.10 信號調整電路設計的幾個原則

2.11 傳感器性能的影響因素

2.11.1 傳感器補充說明

2.12 溫度的影響

2.13 傳感器老化

2.14 進一步閱讀建議

第3章無線傳感器和傳感器網絡

3.0 簡介

3.1 無線通信的頻率

3.2 基於項目的無線傳感器網絡開發

3.2.1 基於微控制器和通信設備的無線傳感器

3.2.2 基於微控制器和ZigBee通信設備的無線傳感器網絡

3.3 純ZigBee構建的無線傳感器網絡

3.4 進一步閱讀建議

第4章傳感器電源

4.0 簡介

4.1 電源

4.1.1 市電電源供電

4.1.2 電池

4.2 能量收集

4.2.1 太陽能

4.3 太陽能和鉛酸電池的進一步探討

4.4 風力發電

4.5 射頻能量收集

4.6 振動能量收集

4.7 熱能能量收集

4.8 電能管理技術

4.8.1 路由協議

4.8.2 睡眠模式簡介

4.8.3 MAC協議

4.9 選擇電池要慎重

4.10 進一步閱讀建議

第5章數據接收和分析軟件的設計

5.0 簡介

5.1 無線傳感器網絡的建立

5.2 配置ZigBee無線模塊的步驟

5.2.1 ZigBee Explorer USB

5.2.2 （無線基站）協調器的配置

5.2.3 遠程ZigBee節點的配置（傳感設備＃1無線模塊）

5.3 API模式數據傳輸簡述

5.4 測試協調器和遠程XBee節點之間的通信

5.4.1 例1

5.4.2 例25.5 用C＃設計和開發圖形用戶界面接收傳感器數據

5.5.1 創建一個新的Visual Studio C＃程序

5.6 更改組件名稱

5.7 在Visual Studio C＃應用程序中添加程序語句

5.7.1 通過串口接收傳感器數據的編碼步驟

5.8 完整的程序（Form1.cs）和注釋

5.9 參考文獻

第6章傳感器的信號處理技術

6.0 引言

6.1 建築結構健康監測信號處理技術的簡介

6.1.1 正常狀態

6.1.2 特征提取

6.1.3 降維

6.1.4 協同損傷事件檢測方法

6.2 傳感器數據提取信息之後的信號處理技術

6.2.1 從傳感器數據獲取信息：日常活動識別模型

6.2.2 從傳感器數據中求出行為模式

6.2.3 傳感器數據分類

6.2.4 檢測趨勢

6.2.5 傳感器數據特征表示

6.2.6 注釋方法

6.3 參考文獻

第7章幾個項目簡介

7.0 概要

7.1 基於無線傳感器網絡生理參數監測繫統

7.1.1 測量人體溫度

7.2 情緒識別的智能感知繫統

7.2.1 情緒識別繫統的目標

7.2.2 情緒識別智能感知繫統的發展

7.2.3 實驗結果及分析

7.2.4 總結與討論

7.3 基於無線傳感器網絡的智能電力監控繫統

7.3.1 繫統概況

7.4 進一步閱讀建議

前言

近來無線傳感器和傳感器網絡發展迅速，廣泛應用於環境監測、制造業現場監測和控制、智能交通、建築健康監測以及健康護理等領域。隨著電子、嵌入式單片機、智能無線傳感器、網絡以及通信技術的迅速發展，無線傳感器節點纔有實現低成本和低功耗的可能。雖然相關領域已經有不少出版物，但是本書從基本知識開始，幫助讀者認識無線傳感器網絡（Wireless Sensor Network，WSN）。本書分為7章。第1章講述傳感器的基本知識。對常用的幾種用於無線傳感器網絡和智能傳感器網絡的傳感器作了簡要的介紹。本章的基礎知識對於實現一個智能傳感器非常重要。第2章對傳感器連接到處理器的信號條件以及會出現的問題作了闡述。這是由於要構建智能傳感器或者無線傳感器網絡，傳感器就要與處理器相連，當傳感器連接到處理器接口上時常常會出現一些問題。第3章介紹了無線傳感器網絡組成的一些基礎知識，說明了組建WSN的重要性以及各個組成部分實現的功能。第4章說明了WSN節點的電源供電基本知識和各種電源供電技術。第5章敘述了實現一個WSN的基本知識，重點說明了基於ZigBee的繫統設計，由此讀者對於如何實現配置傳感器節點和協調器會有一個整體的概念。接著，本章對編程程序和數據接收以及儲存的GUI程序編制進行了說明。在第6章對傳感器數據進行分析的幾種技術進行了說明。第7章闡述了有關無線傳感器和傳感器網絡的3個應用項目，讀者會學習到一些項目的具體實現技巧。我的很多學生（畢業了的和沒有畢業的）對本書的編寫做了不少工作，在此我不得不提一下他們的名字（名字不分先後）：Nagender Kumar Suryadevara, Quan Vu, Sean Kelly, Gerard Mendez, Mathias Haefke, Chinthaka Gooneratne, Michael Sutherland, Anuroop Gaddam, Mohd Syaifudin Abdul Rahman, Vishnu Kasturi, Karan Singh Malhi,Matias Haefke, Julia Schnepper, Satinder Singh Gill, Mohd. Amri Yunus, Chagitha Ranhotigamage, Hatim Al Abri。尤其要指出的是Nagender Kumar Suryadevara在編寫第5章和第6章時做了大量工作。也感謝諸多科技論文的作者，他們的名字在本書中沒有提到。也誠摯地感謝我的夫人Krishanthi以及孩子 Sakura 和Hiroshi對我一貫的支持和幫助！作者：Subhas Chandra Mukhopadhyay新西蘭梅西大學（Palmerston North，Manawatu校區）工程與先進技術學院

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