前言物联网由于其广阔的应用前景和巨大的经济效益而受到世界各国的普遍关注,我国也在《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》中明确将物联网作为重要任务和重大工程。作为高等院校的物联网工程专业,培养学生进行物联网应用系统的综合设计能力是一个非常重要的任务。
全书共8章。第1章主要介绍物联网系统的特点、物联网体系结构、物联网业务的分类、物联网相关的标准、物联网系统设计和开发过程等。第2章介绍物联网应用系统开发过程中进行需求分析的重要性、需求分析的特点、需求分析的内容和方法、如何编写高质量的需求分析文档,并结合智能家居的开发实例介绍了需求分析的具体内容。第3章概述物联网设计基本内容、接口设计和数据库设计,介绍物联网应用系统的总体设计,并结合智能家居设计实例详细描述系统功能模块设计和软件模块结构设计。概要设计经复查确认后进入物联网系统的详细设计阶段,第4章详细介绍物联网设计基本内容、面向对象设计和用户界面设计,结合智能家居设计实例具体介绍了细化用户功能设计和数据结构设计等工作。网络层是设计开发物联网系统的重点和难点,第5章介绍物联网通信网络、网络层的基本拓扑结构、基于网关的网络层设计、基于IPv6的网络层设计以及应用案例。物联网应用系统中,往往包含一些硬件模块和部分软件组件。第6章介绍物联网设备选型的一些基本原则和传感器设备选型、射频标签选型和中间件选型等内容。第7章介绍物联网系统集成在物联网产业链中的作用、系统集成的主要特点和分类以及系统集成方案的选择。第8章介绍了物联网系统测试的基本概念、软件测试、硬件测试、无线传感器网络测试等内容。
相关开发文档的编写是物联网应用系统开发过程中非常重要的环节,为了便于更加深入理解和应用前面各章介绍的内容,本书通过附录的形式列举了“智能照明系统”开发过程中需要编写的“系统需求分析报告”“系统概要设计报告”“系统详细设计报告”以及“系统测试报告”,同时还给出了学生在完成该系统设计后编写的“课程设计总结报告”样例。
本书由鲁宏伟、刘群共同编写,附录列举的若干报告是华中科技大学计算机学院部分物联网工程专业学生(张云远、霍亮、常祥雨、张梦雪、殷淑君)完成的综合课程设计报告。本书在编写的过程中,参阅了大量的书籍、刊物和学位论文中的一些内容,其中包括从互联网上获得的许多资料,而这些资料难以一一列举出来,在此向所有这些资料的作者表示衷心的感谢。最后感谢所有对本书的写作和出版提供帮助的人们。
由于作者的水平和学识有限,本书难免存在不足之处,恳请各位专家和读者不吝指正。读者在阅读本书的过程中如有反馈信息,请发邮件至luhw@hust.edu.cn。
本书为读者提供相关教学资料,可从清华大学出版社的网站(www.tup.tsinghua.edu.cn)下载。
编者2017年1月