物联网设计

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出版者:人民邮电出版社
作者:[英] Adrian McEwen Hakim Cassimally
出品人:
页数:300
译者:张崇明
出版时间:2014-12
价格:69.00元
装帧:平装
isbn号码:9787115376411
丛书系列:
图书标签:
  • 物联网
  • 互联网
  • 科普
  • 交互设计
  • 计算机
  • IoT
  • 科学
  • 新经济
  • 物联网
  • 设计
  • 智能设备
  • 传感器
  • 通信技术
  • 嵌入式系统
  • 云计算
  • 边缘计算
  • 数据采集
  • 物联网应用
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具体描述

物联网概览以及联网装置设计原则

因特网原理

原型设计与制作及具体案例介绍

物联网装置涉及的编程技术

物联网产品商业模式

制造阶段可能遇到的问题探讨

本书的主要目标读者是:面对伴随物联网时代而来的硬件创业大潮,想把握其中各种机会的创业者和技术人员;物联网相关领域的从业者;对物联网感兴趣的创客、艺术家和设计师;从事与物联网相关的创新活动的大学和中学师生。

《智能家居系统构建与应用》 本书聚焦于构建与应用智能家居系统,深入剖析现代家庭智能化发展的核心技术、设计理念与实践操作。我们将一同探索如何将物联网技术巧妙地融入日常生活,打造一个更舒适、便捷、安全、节能的居住环境。 第一部分:智能家居系统架构与核心组件 本部分将首先为读者勾勒出智能家居系统的整体蓝图,理解其分层架构以及各层之间的通信机制。我们将深入介绍构成智能家居系统的关键硬件组件,包括但不限于: 智能传感器: 详细讲解各类传感器的原理、选型与应用,如人体存在传感器、光照传感器、温湿度传感器、门窗磁传感器、漏水传感器、烟雾/燃气探测器等,以及它们如何收集环境信息,为系统提供“感官”。 智能控制器/网关: 探讨不同类型智能控制器的功能与通信协议,如中央控制器、分布式控制器、以及作为不同设备通信桥梁的智能网关,理解它们在指令接收、处理与转发中的作用。 执行器: 介绍各种执行器的工作原理与控制方式,例如智能开关、智能插座、电动窗帘电机、智能门锁、智能家电(空调、电视、灯具等)的控制模块,它们是如何根据指令对物理设备进行操作的。 通信模块: 详细阐述Wi-Fi、Zigbee、Z-Wave、蓝牙Mesh、Thread等主流无线通信技术在智能家居中的应用特点、优劣势及选型考量,以及有线通信(如KNX)的部署场景。 第二部分:智能家居核心功能模块设计与实现 在此基础上,本书将逐步深入到智能家居系统的核心功能模块的设计与实现。我们将以实际应用场景为导向,引导读者理解和构建以下关键功能: 智能照明系统: 学习如何设计基于场景联动、人体感应、光照感应的智能照明方案,实现按需点亮、亮度调节、色温变化,以及远程控制与定时开关。 智能安防系统: 探讨如何构建集成了门窗监控、入侵检测、视频监控、紧急报警等功能的智能安防体系,实现远程布防撤防、异常事件告警、实时视频查看等。 环境监测与调控系统: 讲解如何利用温湿度、空气质量(PM2.5、CO2、VOCs)、光照等传感器,实现对室内环境的实时监测,并联动空调、新风系统、加湿器、除湿器等设备,自动调节至舒适健康的状态。 智能影音娱乐系统: 介绍如何整合智能音箱、智能电视、投影仪等设备,实现语音控制、场景化影音模式切换、多房间音乐同步播放等功能,提升家庭娱乐体验。 家电智能控制: 阐述如何通过智能插座、红外遥控器、或直接支持智能化的家电,实现对传统家电的远程控制、定时任务、能耗监测等。 能源管理与节能优化: 深入探讨如何通过智能电表、智能插座等设备,监测家庭能源消耗,并结合生活习惯,制定节能策略,例如根据日出日落自动调节灯光,根据室内外温度智能控制空调运行。 第三部分:智能家居系统集成与平台选择 理解了各个组件和功能模块后,本部分将重点关注如何将分散的智能设备有效地集成起来,形成一个统一、可管理的智能家居系统。 主流智能家居平台介绍: 分析和比较市面上流行的智能家居平台,如Apple HomeKit、Google Home、Amazon Alexa、米家、涂鸦智能等,探讨它们的生态系统、开放性、兼容性及开发门槛。 本地化与云端架构: 讨论智能家居系统的本地化处理与云端服务的优势与劣势,以及混合架构的设计思路,理解数据处理的安全性与响应速度。 设备接入与协议转换: 讲解如何通过API、SDK等方式将不同品牌、不同协议的设备接入到统一平台,解决设备间的兼容性问题。 用户界面与交互设计: 探讨如何设计直观易用的用户界面(手机App、语音助手、智能面板),提升用户与智能家居系统的交互体验。 第四部分:智能家居安全性、隐私保护与未来发展 随着智能家居的普及,安全性和隐私保护问题愈发重要。本书将对此进行深入探讨。 网络安全防护: 分析智能家居设备面临的网络攻击风险,讲解如何通过网络隔离、强密码策略、固件更新等方式提升系统安全性。 数据隐私保护: 讨论用户数据(如行为习惯、生物识别信息)的采集、存储与使用规范,强调用户隐私保护的重要性与实现方法。 未来趋势展望: 展望智能家居的未来发展方向,如AI驱动的个性化服务、与智慧社区的联动、健康监测与远程医疗的融合、以及人机交互的进一步进化。 实践导向与案例分析: 本书在讲解理论知识的同时,注重实践操作。每章都将结合实际案例,例如“如何为一个新家规划一套基础的智能照明与安防系统”、“如何实现远程控制家里的电器”等,帮助读者将所学知识转化为实际能力。通过实际操作,读者将能够亲手搭建、配置和优化自己的智能家居系统。 《智能家居系统构建与应用》旨在成为您进入智能家居领域的得力助手,无论您是想为自己的家打造智能化升级,还是对智能家居技术感兴趣的研究者、开发者,都能从中获得宝贵的知识与灵感。

作者简介

作者简介:

Adrian McEwen

物联网专家,Arduino官网的Ethernet库管理者,Howduino物联网课程讲习班的组织者之一,在英国各地教授Arduino相关的课程。他曾在利物浦市中心的各个建筑物屋顶上巡视,并把Arduino传感器嵌入到城市的基础设施之中。

Hakim Cassimally

物联网爱好者,科幻小说作家,Perl语言忠实粉丝。他还创建了一个斯坦福大学的人工智能分布式学习课程的学习小组。

译者简介:

张崇明

本科及硕士毕业于天津大学精密仪器与光电子工程学院,博士毕业于复旦大学计算机科学技术学院。在中兴通讯南京研发中心做过三年通信软件的开发。目前在上海师范大学信息与机电工程学院从事教学与科研工作。

目录信息

第一部分 原型阶段
第1章 物联网概览  2
1.1 物联网的应用范例  2
1.2 物联网的概念  3
1.3 物联网出现的技术背景  6
1.4 有魔力的物品  10
1.5 物联网的创造者  12
1.6 小结  13
第2章 联网装置的设计原则  15
2.1 环境计算和宁静技术  16
2.2 用魔法作隐喻  20
2.3 隐私  24
2.3.1 保守秘密  24
2.3.2 谁的数据  26
2.4 联网装置的Web思维  27
2.4.1 小块松散组合  27
2.4.2 因特网上的一等公民  28
2.4.3 优雅降级  29
2.5 功能可供性  30
2.6 小结  32
第3章 因特网原理  33
3.1 因特网通信概览  33
3.1.1 IP  34
3.1.2 TCP  35
3.1.3 IP协议栈  35
3.1.4 UDP  36
3.2 IP地址  37
3.2.1 DNS  38
3.2.2 静态IP地址分配  39
3.2.3 动态IP地址分配  40
3.2.4 IPv6  40
3.3 MAC地址  42
3.4 TCP和UDP端口  43
3.4.1 示例:HTTP端口  44
3.4.2 其他常用端口  45
3.5 应用层协议  45
3.5.1 HTTP  46
3.5.2 HTTPS:加密的HTTP  49
3.5.3 其他应用层协议  50
3.6 小结  51
第4章 原型设计与制作概述  52
4.1 快速搭建原型  53
4.2 熟悉程度  57
4.3 成本与开发难度  57
4.4 原型和产品  61
4.4.1 修改嵌入式平台  61
4.4.2 原型结构和批量个性化定制  62
4.4.3 迁移到云端  62
4.5 开源与闭源  64
4.5.1 为何选择闭源  66
4.5.2 为何选择开源  67
4.5.3 混合使用开源和闭源  71
4.5.4 在大众市场项目中选择闭源  71
4.6 利用社区资源  72
4.7 小结  74
第5章 嵌入式装置的原型开发  75
5.1 电子电路基础  76
5.1.1 传感器  77
5.1.2 执行器  78
5.1.3 原型电路的演进路线  79
5.2 嵌入式计算基础  81
5.2.1 微控制器  81
5.2.2 片上系统  82
5.2.3 选择平台  82
5.3 Arduino  87
5.3.1 在Arduino上做开发  89
5.3.2 硬件相关的一些介绍  93
5.3.3 开放性  95
5.4 树莓派  97
5.4.1 外壳和扩展板  99
5.4.2 用树莓派做开发  100
5.4.3 硬件相关的一些说明  105
5.4.4 开放性  106
5.5 BeagleBone Black  107
5.5.1 外壳和扩展板  109
5.5.2 在BeagleBone上做开发  110
5.5.3 硬件相关的一些说明  114
5.5.4 开放性  114
5.6 Electric Imp  116
5.7 其他值得关注的平台  126
5.7.1 手机和平板电脑  126
5.7.2 插头计算:始终在线的物联网  127
5.8 小结  129
第6章 原型系统的结构设计与制作  130
6.1 准备工作  130
6.2 画草图,迭代和探索  132
6.3 非数字化的方法  134
6.4 激光切割  136
6.4.1 激光切割机的选择  137
6.4.2 软件  138
6.4.3 铰链和接头  139
6.5 3D打印  142
6.5.1 3D打印技术的类型  143
6.5.2 软件  146
6.6 数控铣削  147
6.7 现有物品的循环再利用  149
6.8 小结  154
第7章 原型系统在线组件的设计  155
7.1 开始使用API  156
7.1.1 API的混聚  157
7.1.2 Web数据抓取  158
7.1.3 合法性  158
7.2 编写新的API  159
7.2.1 Clockodillo  160
7.2.2 安全  161
7.2.3 API的实现  165
7.2.4 使用CURL进行测试  172
7.2.5 进一步的工作  174
7.3 实时响应  178
7.3.1 轮询  179
7.3.2 COMET  180
7.4 其他协议  183
7.4.1 消息队列遥测传输  183
7.4.2 可扩展通信和表示协议  184
7.4.3 受限应用协议  184
7.5 小结  184
第8章 嵌入式编程技术  185
8.1 内存管理  186
8.1.1 内存类型  186
8.1.2 最大程度地利用RAM  188
8.2 性能和电池寿命  193
8.3 库  196
8.4 调试  197
8.5 小结  201
第二部分 产品阶段
第9章 商业模式  204
9.1 商业模式简史  205
9.1.1 空间和时间  205
9.1.2 从手工制作到批量生产  206
9.1.3 因特网时代的长尾效应  208
9.1.4 以史为鉴  209
9.2 商业模式画布  209
9.3 商业模式的用途  211
9.4 常见模式  214
9.4.1 制造销售  214
9.4.2 订阅  215
9.4.3 定制化  215
9.4.4 成为一种关键资源  216
9.4.5 提供基础设施:传感器网络  217
9.4.6 获取提成  218
9.5 为物联网初创企业筹资  219
9.5.1 业余爱好项目和开源  220
9.5.2 风险投资  221
9.5.3 政府投资  224
9.5.4 众筹  225
9.6 精益创业  227
9.7 小结  228
第10章 生产制造阶段  230
10.1 你要生产什么  231
10.2 设计套件  232
10.3 设计印制电路板  234
10.3.1 软件选择  238
10.3.2 设计过程  239
10.4 制作印制电路板  242
10.4.1 蚀刻电路板  243
10.4.2 电路板的铣加工  243
10.4.3 第三方制作  244
10.4.4 装配  244
10.4.5 测试  246
10.5 批量生产壳体和其他固定物  248
10.6 认证  252
10.7 成本  255
10.8 扩展软件  257
10.8.1 部署  258
10.8.2 正确性和可维护性  259
10.8.3 安全  259
10.8.4 性能  260
10.8.5 用户社区  261
10.9 小结  261
第11章 道德伦理  262
11.1 描述物联网的特征  264
11.2 隐私  265
11.3 控制  269
11.3.1 混乱的控制  271
11.3.2 众包  271
11.4 环保  274
11.4.1 实体装置  274
11.4.2 电子电路  276
11.4.3 因特网服务  277
11.5 解决之道  277
11.5.1 把物联网作为解决方案的一部分  277
11.5.2 谨慎乐观  279
11.5.3 开放物联网的定义  280
11.6 小结  281
· · · · · · (收起)

读后感

评分

内容还是比较新,其实可以很吸引人。 我是计划当教材用的。 翻译太差了,浪费资源。要找原版看才行。 没办法,先这样吧,也没有其它的选择。 希望能拿到原版,然后组织学生看好了。 国内有原版吗?告诉我。 谢谢!

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用户评价

评分

这是一本让我爱不释手,反复阅读的书。它并没有像很多技术书籍那样,堆砌大量晦涩难懂的专业术语,而是从一个非常人性化的角度,展现了物联网的魅力。作者的叙事方式非常具有画面感,他笔下的物联网不再是冷冰冰的电子设备,而是充满温度、能够感知我们需求、并主动为我们服务的“智慧伙伴”。我尤其欣赏书中关于“场景化应用”的描述,它将抽象的物联网技术,具象化为一个个生动的生活场景,例如智能出行、智慧医疗、甚至是远程教育。这些场景的描绘,让我对物联网的未来有了更清晰的憧憬,也让我对如何利用技术去改善人们的生活有了更深刻的理解。这本书不仅仅是关于技术,更是关于如何用技术去连接生活,去创造价值。它让我明白,真正的物联网设计,不仅仅是硬件的连接,更是情感的连接,是智慧的连接,是让科技真正融入我们生活的方方面面,成为我们不可或缺的一部分。

评分

我必须说,《物联网设计》这本书在我的阅读体验中是相当令人耳目一新的。它成功地打破了我以往对技术书籍的刻板印象。作者的笔触非常流畅,文字间充满了对未知世界的探索欲。这本书并非简单地罗列了各种协议和标准,而是更注重于“设计”的本质,即如何从用户的需求出发,构建一个能够智能响应、自主学习的系统。书中提到的“用户中心设计”理念,让我意识到,再先进的技术,如果不能解决实际问题,不能为用户带来价值,那都是徒劳。我尤其欣赏书中对“隐私和安全”问题的深刻探讨,在物联网飞速发展的今天,这无疑是最为关键的挑战之一。作者并没有回避这些潜在的风险,而是提出了切实可行的解决方案,并且强调了在设计之初就必须将安全理念融入其中。读完这本书,我感觉自己不仅仅学到了一些知识,更重要的是,我学到了如何去思考,如何去设计,如何去创造一个真正有价值的、可持续发展的物联网应用。

评分

这本书给我的感觉就像是打开了一个巨大的宝藏盒,里面装满了关于物联网未来无限可能的各种奇思妙想。作者的叙述方式非常独特,他并没有直接抛出技术细节,而是从一个更宏观的视角切入,讲述了物联网如何改变我们的生活,如何重塑我们的社会。我印象最深刻的是其中对“数据驱动”的阐述,书中详细描绘了物联网产生海量数据,而这些数据又如何被分析、利用,最终为我们提供更智能、更个性化的服务。从智能穿戴设备收集的健康数据,到工业生产线上的设备运行状态,再到城市交通流量的实时监控,每一个数据背后都隐藏着巨大的价值。这本书让我看到了物联网不仅仅是冷冰冰的技术堆砌,更是连接人与人、人与物、物与物之间情感和需求的桥梁。它启发了我思考,如何在设计中融入更多人文关怀,让科技真正服务于人类,而不是让技术成为束缚。读完之后,我感觉自己对物联网的理解不再停留在表面,而是上升到了一个更高的哲学层面,对未来科技的发展有了更深刻的洞察。

评分

这本书在我的书架上可以说是鹤立鸡群般的存在,它以一种非常引人入胜的方式,将一个庞大而复杂的领域——物联网,变得触手可及。作者的语言风格非常平实,却又充满力量,他善于用最简单明了的语言,解释最前沿的技术概念。我非常喜欢书中关于“生态系统”的构建的讨论,物联网的发展绝非单打独斗,而是需要多方协作,共同构建一个开放、共享的生态圈。从硬件制造商到软件开发者,再到服务提供商,每一个环节都至关重要。书中详细地剖析了不同参与者之间的协作模式,以及如何通过标准化的接口和协议,促进整个生态系统的健康发展。这本书让我意识到,物联网的未来,不仅仅是技术的竞争,更是生态的较量。它也启发了我思考,如何在这个日益互联的世界中,找到自己的定位,并为整个生态系统的繁荣贡献一份力量。阅读的过程,就像是与一位经验丰富的向导同行,他对前方的道路了如指掌,并且愿意将他的智慧毫无保留地分享。

评分

读完这本《物联网设计》后,我感觉自己像是走进了一个全新的世界,脑海中构筑的那些关于未来科技的模糊想象,一下子变得清晰立体起来。这本书最大的亮点在于它并没有枯燥地罗列枯燥的技术名词,而是将复杂的物联网概念层层剥离,用一种非常直观且富有启发性的方式呈现出来。从最初的传感器如何感知环境,到数据如何通过网络传输,再到最终的智能决策和应用落地,每一个环节都解释得详详细细,而且穿插了大量生动有趣的案例,比如智能家居如何让生活更便捷,智慧农业如何提高产量和效率,甚至还有一些关于城市管理和工业自动化的宏大构想。我尤其喜欢书中关于“万物互联”的探讨,作者不仅仅是告诉你“能连”,更是深入剖析了“为什么需要连”,以及连接带来的深远影响。它让我开始思考,在这个日益数字化的时代,我们如何利用物联网技术解决现实生活中的难题,创造更美好的未来。读这本书的过程,与其说是在学习技术,不如说是在进行一场思想的冒险,它激发了我对技术创新和未来发展的无限好奇心,也让我对接下来的学习和实践充满了期待。

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略浅显,但还是想入一只树莓派玩

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从硬件到软件,从产品到模式,从理论到实践,涉及面极其广泛。这就注定了只能是草草略过,语焉不详。不过我觉得这并非作者的过错,而是由物联网发展的阶段性决定的。

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从硬件到软件,从产品到模式,从理论到实践,涉及面极其广泛。这就注定了只能是草草略过,语焉不详。不过我觉得这并非作者的过错,而是由物联网发展的阶段性决定的。

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一本技术和产品设计的书,商业模式讲的比经管类的书还好,特别是商业模式画布。只看了那一章,也算买值了

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对于像我一样对物联网感兴趣但又很不熟悉的人,非常推荐。买过ARM 借过RFID,终于在第四本找到我想看的东西了。副标题说明了全部。这种highlevel的介绍很适合(作者是英国滴,好像也很向往美帝 哈哈)

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