物联网信息物理感知
2020-04-16 11:29:44 0 举报AI智能生成
物联网之信息物理与信息感知基础
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大纲/内容
6 传感器基础
6.1 传感器的概念与组成
6.2 传感器的应用
6.3 传感器的分类
6.3.1 按传感器的工作机理分类
6.3.2 按传感器输出信号的性质分类
6.3.3 按传感器的结构分类
6.3.4 按传感器是否使用电源分类
6.3.5 按传感器的用途分类
6.4 传感器的一般特性
6.4.1 传感器的静态特性
6.4.2 传感器的动态特性
6.4.3 传感器的测量误差
6.4.4 传感器的标定
6.5 传感器的其他指标
6.5.1 供电电压
6.5.2 极限负载
6.5.3 温度和湿度范围
6.5.4 工作寿命
6.5.5 阻抗
6.5.6 接口类型
6.5.7 防护等级
6.6 传感器的选择
6.7 小结
6.8 习题
7 半导体的热、光、磁效应
7.1 半导体效应
7.1.1 半导体基础知识
7.1.2 热敏效应
7.1.3 光电效应
7.1.4 光敏电阻
7.1.5 霍尔效应
7.1.6 磁阻效应
7.2 PN结效应
7.2.1 PN结基础知识
7.2.2 热敏二极管
7.2.3 热敏三极管
7.2.4 光敏二极管
7.2.5 光敏三极管
7.2.6 色敏二极管
7.2.7 光生伏特效应
7.2.8 磁敏二极管
7.2.9 磁敏三极管
7.3 Z元件
7.3.1 Z元件概述
7.3.2 Z效应的微观机理
7.3.3 Z元件工作原理
7.3.4 热敏Z元件
7.3.5 光敏Z元件
7.3.6 磁敏Z元件
7.4 小结
7.5 习题
8 通用传感器
8.1 环境检测传感器
8.1.1 温度传感器概述
8.1.2 热电阻温度传感器
8.1.3 热电偶温度传感器
8.1.4 集成温度传感器
8.1.5 湿敏传感器
8.1.6 气敏传感器
8.2 声光传感器
8.2.1 光电传感器概述
8.2.2 光电器件
8.2.3 声波传感器概述
8.3 运动监测传感器
8.3.1 力学传感器
8.3.2 位移传感器
8.3.3 速度传感器
8.3.4 加速度传感器
8.4 运动监测传感器的应用
8.4.1 运动传感器应用于机器人
8.4.2 运动传感器应用于无人机
8.5 小结
8.6 习题
9 通用传感器件应用设计
9.1 传感器信号处理
9.1.1 电源处理
9.1.2 滤波电路
9.1.3 干扰抑制
9.2 传感器信号传输
9.2.1 有线模拟信号传输
9.2.2 无线模拟信号传输
9.2.3 有线数字信号传输
9.3 物联网常用总线
9.3.1 1-Wire总线协议
9.3.2 IIC总线协议
9.3.3 SPI总线协议
9.3.4 UART通用异步收发器
9.3.5 串行异步通信RS-232-C
9.3.6 异步串行通信RS485
9.3.7 串行通用总线USB
9.4 无线数字信号传输
9.4.1 GPRS技术
9.4.2 Wi-Fi技术
9.4.3 Bluetooth技术
9.4.4 ZigBee技术
9.4.5 RFID技术
9.5 通用传感器设计实例
9.5.1 重力传感器设计——电子秤
9.5.2 生理参数测量——电子血压计
9.5.3 气敏传感器设计——甲烷超标报警装置
9.6 小结
9.7 习题
10 传感器前沿技术发展
10.1 概述
10.1.1 智能传感器
10.1.2 无线传感器（UGS）
10.1.3 传感器无线自组网（Ad hoc）
10.2 智能传感器
10.2.1 智能传感器的功能和结构
10.2.2 智能传感器接口
10.2.3 智能传感器实例
10.3 无线传感器技术
10.3.1 无线传感器的特点
10.3.2 无线传感器的应用
10.3.3 无线传感器应用实例——自然环境检测
10.4 无线传感器网络
10.4.1 大规模网络
10.4.2 自组织网络
10.4.3 多跳路由
10.4.4 动态性网络
10.4.5 可靠的网络传感器
10.4.6 以数据为中心的网络
10.4.7 传感器网络不同于互联网
10.5 MEMS传感器
10.6 传感器能量获取技术
10.7 信息感知前沿技术发展
10.7.1 芬兰成功研发世界首款高光谱移动传感器
10.7.2 世界首个搭载小型化分子光谱传感器智能手机发布
10.7.3 纳米传感器把原子级别药物输入细胞
10.7.4 新型光学生物传感器可在几秒钟内识别感染性疾病
10.7.5 全球首款多通道光谱传感器芯片
10.7.6 发展网络化传感器大势所趋
10.8 物联网智能传感器实验教程
10.8.1 实验器材
10.8.2 模拟传感器实验
10.8.3 数字传感器实验
10.8.4 传感器联网实验
10.9 物联网智能传感器产品实例
10.10 小结
10.11 习题
丛书序 信息物理学是物联网工程的理论基础
1 绪论
1.1 信息物理概述
1.2 物联网概述
1.3 从物理学到信息物理学的演进
1.4 从互联网到物联网的演进
1.4.1 物联网对工业自动化的推动作用
1.4.2 物联网对信息化技术的推动作用
1.4.3 物联网的特征
1.4.4 物联网类别
1.4.5 物联网理解偏差
1.5 小结
1.6 习题
2 信息论基础
2.1 信息论概述
2.1.1 信息发展简史
2.1.2 信息定义
2.1.3 信息科学发展
2.1.4 信息推动社会进步
2.2 狭义信息论
2.2.1 信息系统的组成（以通信工程为例）
2.2.2 信源的分类
2.2.3 信息量
2.2.4 自信息量
2.2.5 互信息量
2.2.6 信息熵（平均自信息量）
2.2.7 信源扩展
2.3 信息编码的概念
2.4 信源编码介绍
2.4.1 编码器
2.4.2 信源等长编码定理
2.4.3 信源变长编码定理
2.4.4 哈夫曼编码
2.5 信道编码
2.5.1 信道编码理论
2.5.2 信道基本参数
2.5.3 信道编码基本概念
2.5.4 奇偶校验编码与奇偶监督编码
2.5.5 信道编码纠错方式
2.5.6 有噪信道编码
2.6 加密编码
2.6.1 信息加密的基本概念
2.6.2 DES、RSA和MD5 SSL加密方式
2.6.3 硬件加密
2.6.4 软件加密
2.7 小结
2.8 习题
3 传感器信号调理
3.1 模拟信号获取
3.1.1 模拟信号特征
3.1.2 模拟信号采集
3.2 小信号放大器设计
3.2.1 分立元件小信号放大器设计
3.2.2 集成电路小信号放大器
3.3 运算放大器信息处理设计
3.3.1 运算放大器的指标
3.3.2 运算放大器的分析方法
3.3.3 运算放大器信号调理电路
3.3.4 低噪声放大器设计
3.3.5 仪表放大器设计
3.4 小结
3.5 习题
4 模数转换
4.1 ADC转换器原理电路
4.1.1 逐次逼近型ADC
4.1.2 积分型ADC
4.1.3 并行比较型ADC
4.1.4 压频变换型ADC
4.1.5 ∑-Δ（Sigma-delta）调制型ADC
4.1.6 流水线型ADC
4.2 ADC转换电路设计指标
4.3 ADC转换器件设计选型
4.4 单片机ADC转换采样设计
4.4.1 局部高精度ADC转换
4.4.2 单片机ADC转换电路设计
4.5 DAC转换器原理电路
4.6 DAC转换器的主要特性指标
4.7 DAC转换器动态特性
4.8 ADC转换器的发展趋势
4.9 小结
4.10 习题
5 生物信息学
5.1 生物信息学的概念及范畴
5.1.1 分子生物信息学及基因组测序
5.1.2 互联网和医学生物学
5.1.3 物联网和生物信息学
5.2 生物信息的分类与采集
5.2.1 植物信息采集
5.2.2 动物信息采集
5.2.3 人体生理信息采集
5.3 生物传感器
5.3.1 生物传感器概论
5.3.2 酶传感器
5.3.3 免疫传感器
5.3.4 基因传感器
5.3.5 物联网和生物传感器
5.4 生物芯片技术
5.4.1 生物芯片概述
5.4.2 基因芯片
5.4.3 蛋白质芯片
5.4.4 芯片实验室
5.4.5 生物芯片技术的应用
5.4.6 物联网与生物芯片
5.5 可穿戴的生理参数测试仪
5.5.1 心率的测量
5.5.2 血氧的测量
5.6 物联网和保健理疗仪
5.7 小结
5.8 习题
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