本书较为全面地讲述了物联网的基本知识、基本构件及相关理论，如EPC编码技术、RFID技术、物联网传感器技术、无线传感器网络技术、M2M技术等，并深入分析和探讨了物联网基本构件的电子技术基础。本书图文并茂，在写作构思和结构编排上力争全面、系统、深入，使读者不仅能够对物联网有一个较为清晰的了解和认识，还能够进一步地深入理解和研究这种新一代信息技术的电子技术构成。

本书可作为物联网工程专业、电子专业、计算机专业及相关专业的本科生、研究生和博士生的学习参考用书，同时对相关学科领域的科技工作者和工程技术人员也有重要的使用和参考价值。

物联网(Internet of Things，IOT)是继计算机、互联网之后的又一次信息科技革命，被誉为第三次信息科技浪潮，并且被我国“十二五”规划列为国家战略性新兴产业。它的最高目标是要实现实时获取任何地点以及任何需要监控、连接、互动的物体或过程的信息，通过各种可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。物联网涉及计算机科学与技术、电子科学与技术、自动化、通信工程、信息安全、智能科学与技术等诸多学科领域，在智慧城市、低碳绿色、交通运输、物流配送、安防监控、智能电网、节能环保等方面有着广阔的应用前景。物联网的基础技术包括EPC和RFID技术、MEMS传感器技术、M2M技术、WSN（无线传感器网络）技术等，这些基础技术完成了物联网节点在信息获取和数据传输上的基础构建，是物联网提供有效服务的前提。

本书旨在根据国家科技发展纲要和“十二五”科技规划与社会发展战略的需要，围绕行业共性关键技术，结合物联网电子技术，全面提升我国物联网技术创新能力和科技水平。

本书涉及的内容有：

（1） 物联网的起源及关键技术。

（2） 物联网标签技术，主要包括EPC和RFID技术。

（3） 物联网传感器的分类、组成及特征等。

（4） 物联网无线传感器网络的体系结构、协议、标准等。

（5） M2M的系统架构、关键技术及应用模式等。

（6） 物联网数字逻辑基础。

（7） 组合逻辑电路分析与设计方法。

（8） 触发器的分析与设计方法。

（9） 时序逻辑电路的分析与设计方法。

（10） 脉冲产生与整形电路的分析与设计方法。

（11） 数模与模数转换电路的分析与设计方法。

本书在剖析物联网基本构件的基础上，仔细梳理了各个知识点，理出一条循序渐进的知识线路，详细阐述了其中的关键技术，进一步探讨了基本电子技术问题。本书具有体系结构清晰、知识完整、深入浅出、易于融会贯通的特点，非常适合教学和学习。

感谢北京科技大学的王志良教授，因为他作为编者的老师，对本书素材的积累提供了极大的帮助与支持。

感谢北京交通大学中国产业安全研究中心、北京产业安全与发展研究基地的李孟刚等老师的大力支持和帮助。

感谢清华大学出版社的大力支持与帮助。

本书在编写过程中，引用了一定数量的参考文献，在此，向这些作者、译者表示感谢。

本书的完成和出版得到了国家博士后基金（编号： 2012M520158）、辽宁省“百千万人才工程”资助项目（编号： 2012921058）、辽宁省教育厅项目基金（编号： L2012396，L2012397，L2012400）、辽宁省教育改革项目基金（辽教发［2012］130号）等的资助。

因为时间有限，作者的认识领悟能力有限，书中难免存在缺点与疏漏，敬请各位专家以及广大读者批评指正。

编者

2013年11月

第1章物联网概述

1.1物联网的定义

1.2物联网的起源

1.3物联网的三大推动力

1.3.1第一大推动力： 政府

1.3.2第二大推动力： 企业

1.3.3第三大推动力： 教育界与科技界

1.4物联网的三个层次

1.5物联网的八层架构

1.6物联网的四大支撑技术

1.7物联网的理论基础

1.7.1物联网环境下的控制理论

1.7.2物联网环境下的信息论

1.7.3物联网环境下的网络科学

第2章标签技术

2.1EPC编码

2.1.1EPC编码协议

2.1.2EPC系统结构

2.1.3EPC条形码标签

2.1.4EPC、条形码、RFID标签的区别

2.2RFID系统

2.2.1应答器原理

2.2.2阅读器部分

2.2.3RFID天线部分

2.2.4RFID中间件

本章小结

第3章物联网传感器技术

3.1传感器基础知识

3.1.1传感器的概念

3.1.2传感器的作用

3.1.3传感器的组成

3.1.4传感器的分类

3.1.5传感器的基本特性

3.2几种常用传感器介绍

3.2.1温度传感器

3.2.2湿度传感器

3.2.3超声波传感器

3.2.4气敏传感器

3.3智能传感器

3.3.1智能传感器的基本概念

3.3.2智能传感器的组成

3.3.3智能传感器的功能与特点

3.3.4基于IEEE 1451的网络化智能传感器

3.3.5智能传感器标准体系

3.3.6智能传感器的应用

3.3.7智能传感器发展趋势

3.4MEMS技术

3.4.1MEMS概述

3.4.2MEMS特点

3.4.3MEMS应用

3.4.4常用的MEMS传感器

3.5传感器接口技术

3.5.1传感器接口特点

3.5.2常用传感器接口电路

3.5.3传感器与微型计算机接口的一般结构

3.5.4接口电路应用实例

本章小结

第4章无线传感器网络技术

4.1无线传感器网络概述

4.1.1无线传感器网络介绍

4.1.2传感器网络体系结构

4.1.3传感器网络的发展

4.2无线传感器网络的技术体系

4.2.1自组网技术

4.2.2节点定位技术

4.2.3时间同步技术

4.2.4安全技术

4.3无线传感器网络的通信协议

4.3.1无线传感器网络的路由协议

4.3.2无线传感器网络的MAC协议

4.4无线传感器网络的技术标准

4.4.1IEEE 802.15.4标准

4.4.2ZigBee协议规范

4.5多传感器网络的信息融合

4.5.1无线传感器网络数据融合

4.5.2无线传感器网络数据融合分类模型

本章小结

第5章M2M技术

5.1概述

5.1.1M2M起源及现状

5.1.2M2M标准化工作

5.2M2M的体系结构、协议、内容

5.2.1M2M系统架构

5.2.2M2M关键技术

5.2.3M2M应用模式

5.2.4WMMP介绍

5.3M2M模块

5.3.1几种M2M模块介绍

5.3.2华为的M2M模块——MC323

5.4M2M应用

5.4.1医疗保健

5.4.2电力系统

5.4.3智能家居

5.5M2M前景和挑战

5.5.1M2M市场的前景

5.5.2当前M2M应用模式所存在的问题

本章小结

第6章数字逻辑基础  

6.1数字逻辑电路概述

6.1.1数字信号和数字逻辑电路

6.1.2数字逻辑电路的特点

6.1.3数字逻辑电路的分类

6.2数制与编码

6.2.1数制

6.2.2编码

6.3基本逻辑运算、复合逻辑运算及其描述

6.3.1逻辑代数与逻辑变量

6.3.2三种基本逻辑运算及其描述

6.3.3复合逻辑运算及其描述

6.4逻辑代数中的公式和定理

6.4.1基本公式

6.4.2常用公式

6.4.3基本定理

6.5逻辑函数的表示方法及相互转换

6.5.1逻辑函数的真值表

6.5.2逻辑函数的表达式

6.5.3逻辑函数的逻辑图

6.5.4逻辑函数的卡诺图

6.5.5逻辑函数各种表示方法之间的转换

6.6逻辑函数的化简

6.6.1逻辑函数的公式化简法

6.6.2逻辑函数的卡诺图化简法

6.6.3具有无关项的逻辑函数化简

本章小结

第7章组合逻辑电路 

7.1组合逻辑电路概述

7.1.1组合逻辑电路的特点

7.1.2组合逻辑电路逻辑功能的描述方法

7.1.3组合逻辑电路的分类

7.2组合逻辑电路的分析方法和设计方法

7.2.1组合逻辑电路的分析方法

7.2.2组合逻辑电路的设计方法

7.3常用组合逻辑电路

7.3.1加法器

7.3.2数值比较器

7.3.3编码器

7.3.4译码器

7.3.5数据分配器

7.3.6数据选择器

7.4用中规模集成组合逻辑器件实现组合逻辑函数

7.4.1用二进制译码器实现组合逻辑函数

7.4.2用数据选择器实现组合逻辑函数

7.4.3用加法器实现组合逻辑函数

7.5组合逻辑电路的竞争冒险

7.5.1产生竞争冒险的原因

7.5.2检查竞争冒险的方法

7.5.3消除竞争冒险的方法

本章小结

第8章触发器

8.1触发器概述

8.1.1触发器的特点

8.1.2触发器的现态和次态

8.1.3触发器的分类

8.1.4触发器的逻辑功能描述方法

8.2基本触发器

8.2.1与非门构成的基本RS触发器

8.2.2或非门构成的基本RS触发器

8.3同步触发器

8.3.1同步RS触发器

8.3.2同步D触发器

8.3.3同步JK触发器

8.3.4同步T触发器

8.3.5同步触发器的动作特点及时序图

8.4边沿触发器

8.4.1边沿D触发器

8.4.2边沿JK触发器

8.4.3边沿触发器的动作特点及时序图

本章小结

第9章时序逻辑电路

9.1时序逻辑电路概述

9.1.1时序逻辑电路的特点

9.1.2时序逻辑电路逻辑功能的描述方法

9.1.3时序逻辑电路的分类

9.2时序逻辑电路的分析方法

9.2.1时序逻辑电路的分析步骤

9.2.2同步时序逻辑电路分析举例

9.2.3异步时序逻辑电路分析举例

9.3常用时序逻辑电路

9.3.1基本寄存器和移位寄存器

9.3.2计数器

9.4时序逻辑电路的设计方法

9.4.1基于触发器的同步计数器设计

9.4.2基于MSI计数器和逻辑函数修改技术的任意计数器设计

9.4.3基于触发器的一般同步时序逻辑电路设计

本章小结

第10章脉冲产生与整形电路

10.1脉冲产生与整形电路概述

10.2555定时器

10.2.1555定时器的电路结构

10.2.2555定时器的功能

10.3施密特触发器

10.3.1施密特触发器的特点

10.3.2由555定时器构成的施密特触发器

10.3.3施密特触发器的应用

10.4单稳态触发器

10.4.1单稳态触发器的特点

10.4.2由555定时器构成的单稳态触发器

10.4.3单稳态触发器的应用

10.5多谐振荡器

10.5.1多谐振荡器的特点

10.5.2由555定时器构成的多谐振荡器

10.5.3由555定时器构成的多谐振荡器的其他形式

10.6其他形式的脉冲产生与整形电路

10.6.1由门构成的施密特触发器和集成施密特触发器

10.6.2由门构成的单稳态触发器和集成单稳态触发器

10.6.3由门构成的多谐振荡器

10.6.4石英晶体多谐振荡器

本章小结

第11章数模与模数转换电路

11.1数模与模数转换概述

11.2数模转换器

11.2.1二进制权电阻网络D/A转换的基本原理

11.2.2R2R倒T形电阻网络D/A转换的基本原理

11.2.3DAC的主要技术指标

11.2.4集成DAC0832简介

11.3模数转换器

11.3.1A/D转换的基本原理

11.3.2并行比较ADC

11.3.3逐次逼近ADC

11.3.4双积分ADC

11.3.5ADC的主要技术指标

11.3.6集成ADC0809简介

本章小结

参考文献