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第1章 概论1

1.1物联网概述1

1.1.1物联网的功能属性与特征1

1.1.2物联网体系架构2

1.1.3物联网在中国的发展4

1.1.4物联网产业链分析7

1.1.5物联网现阶段发展中的六大问题10

1.2物联网传感器及其在物联网中的基础地位12

1.2.1传感器与物联网传感器12

1.2.2国内外对传感器技术的认识12

1.2.3传感器产业技术发展现状14

1.2.4物联网与传感器产业的发展19

1.3物联网传感器目前主要应用领域22

1.3.1物流及安保领域22

1.3.2环境参数监测领域23

1.3.3设备状态检测领域23

1.3.4物理参量检测领域23

1.3.5环境感知检测领域23

1.4物联网传感器核心技术及应用23

1.4.1 RFID识别技术23

1.4.2 MEMS工艺技术24

1.4.3传感网技术26

1.4.4无线传感器网络技术27

1.4.5无线传感网络能量收集技术28

1.5中国物联网传感器发展的优势、问题及目标31

1.5.1中国传感器产业的优势31

1.5.2中国传感器产业发展存在的主要问题与对策33

1.5.3物联网传感器发展目标37

第2章 传感器技术与原理40

2.1传感器的定义与作用40

2.1.1传感器定义40

2.1.2传感器的机理41

2.1.3传感器的作用41

2.1.4传感器技术发展阶段42

2.1.5传感器产品工艺发展方向43

2.2传感器的原理与特性45

2.2.1传感器的组成45

2.2.2传感器的信号转换方式46

2.2.3传感器的特性48

2.2.4传感器的影响因素及误差51

2.2.5传感器的选用原则52

2.2.6传感器使用的注意事项53

2.3传感器的命名方法及分类54

2.3.1传感器的命名54

2.3.2传感器的表示方法55

2.3 .3传感器的分类55

2.4电阻式传感器及应用64

2.4.1机械量传感器65

2.4.2磁敏及光敏电阻传感器68

2.4.3电阻式传感器应用70

2.5电感式传感器及应用71

2.5.1自感式传感器71

2.5.2互感式传感器72

2.5.3电涡流式传感器73

2.5.4电感式传感器应用75

2.6电容式传感器及应用77

2.6.1电容式传感器原理77

2.6.2电容式传感器特点80

2.6.3电容式传感器应用80

2.7光学传感器及应用81

2.7.1光探测器81

2.7.2光图像传感器84

2.7.3光纤传感器86

2.7.4光学传感器应用87

2.8传感器技术和产业发展趋势89

2.8.1传感器技术发展趋势89

2.8.2传感器技术发展路线图91

2.8.3传感器技术发展目标91

2.8.4传感器产业“十二五”期间发展思路92

第3章RFID技术基础与应用94

3.1 RFID概述94

3.1.1 RFID与物联网关系94

3.1.2 RFID的基本概念95

3.1.3 RFID组成96

3.1.4 RFID分类99

3.1.5 RFID发展历史与现状102

3.1.6 RFID在物联网中的应用104

3.2 RFID工作原理及特征106

3.2.1 RFID工作原理106

3.2.2 RFID工作特征108

3.3 RFID关键技术108

3.3.1 RFID软件中间件技术108

3.3.2 RFID安全与隐私保护111

3.3.3 RFID防碰撞协议113

3.3.4 RFID天线技术115

3.4 RFID标准119

3.4.1 RFID标准简介119

3.4.2 RFID频率标准122

3.4.3 RFID标准体系结构125

3.5 RFID数据的安全性与完整性127

3.5.1 RFID数据协议与方式127

3.5.2 RFID数据安全性129

3.5.3 RFID数据完整性132

3.6 RFID与无线传感器网络整合134

3.6.1 RFID与无线传感器网络整合的原因134

3.6.2 RFID标签与传感器的整合136

3.6.3 RFID标签与无线传感器节点和无线设备的整合139

3.6.4读写器与无线传感器节点和无线设备的整合140

3.6.5 RFID与传感器的混合142

3.7 RFID发展趋势143

3.7.1 RFID应用系统的发展趋势143

3.7.2射频识别市场发展现状与预测144

第4章MEMS工艺技术145

4.1 MEMS概论145

4.1.1 MEMS的概念145

4.1.2 MEMS的特征145

4.1.3 MEMS的形成与发展146

4.1.4 MEMS的发展前景149

4.2 MEMS的组成151

4.2.1微传感器151

4.2.2微驱动器154

4.2.3微能源155

4.3 MEMS的设计156

4.3.1 MEMS设计概述156

4.3.2 MEMS设计的主要内容157

4.3.3 MEMS设计的主要方法157

4.4 MEMS的材料及制造技术159

4.4.1 MEMS的材料159

4.4.2 MEMS的制造技术159

4.4 MEMS的封装161

4.4.1 MEMS封装的概念161

4.4.2 MEMS封装与集成电路封装的比较161

4.4.3 MEMS封装的等级和接口162

4.4.4 MEMS封装的工艺163

4.4.5 MEMS封装的材料164

4.5 MEMS的检测165

4.5.1 MEMS检测的一般方法165

4.5.2 MEMS中微弱信号检测与处理166

4.6几种典型的MEMS传感器167

4.6.1硅压阻压力传感器167

4.6.2硅电容（3D技术）智能压力传感器167

4.6.3气体传感器168

4.6.4巨磁传感器169

4.6.5流量传感器170

4.6.6硅麦克风（声音）传感器170

4.6.7温、湿度传感器171

4.6.8硅陀螺（加速度）传感器171

4.7 MEMS的应用172

4.7.1 MEMS在医学中的应用172

4.7.2 MEMS在汽车中的应用174

4.7.3 MEMS在军事中的应用177

4.7.4 MEMS技术的其他应用178

第5章 智能传感器180

5.1智能传感器概述180

5.1.1智能传感器的基本概念180

5.1.2智能传感器的组成182

5.1.3智能传感器的功能与特点183

5.1.4智能传感器的基本技术187

5.1.5智能传感器标准体系188

5.1.6智能传感器的应用与发展189

5.2智能传感器的体系结构190

5.2.1智能传感器的层次结构190

5.2.2智能传感器的设计结构190

5.2.3智能传感器的结构191

5.2.4智能传感器的形式194

5.3智能传感器通信技术195

5.3.1概述195

5.3.2汽车协议197

5.3.3工业网络200

5.3.4楼宇与家庭自动化204

5.4网络化智能传感器206

5.4.1基于现场总线的网络化智能传感器207

5.4.2基于TCP/IP协议的网络化智能传感器211

5.5智能传感器的发展趋势212

5.5.1不断采用新机理、新材料、新技术、新工艺212

5.5.2微型化与低功耗213

5.5.3总线技术的标准化与规范化215

5.5.4智能信息处理化215

5.5.5传感器虚拟化216

5.5.6智能传感器网络化216

第6章 无线传感器网络218

6.1无线传感器网络技术概述218

6.1.1无线传感器网络的概念218

6.1.2无线传感器网络的特点219

6.1.3无线传感器网络体系结构概述222

6.1.4无线传感器网络发展阶段224

6.1.5无线传感器网络应用225

6.1.6无线传感器网络发展趋势227

6.2无线传感器网络物理层概述229

6.2.1无线传感器网络物理层的研究内容229

6.2.2无线通信物理层的主要技术230

6.2.3无线传感器网络物理层的主要技术挑战231

6.3无线传感网络通信协议232

6.3.1路由协议概述232

6.3.2 MAC协议233

6.4无线传感器网络的支撑技术236

6.4.1拓扑控制236

6.4.2节点定位238

6.4.3时间同步241

6.4.4数据融合244

6.4.5安全技术248

6.5无线传感器网络的开发250

6.5.1无线传感器网络硬件平台250

6.5.2无线传感器网络的操作系统与软件开发253

6.5.3无线传感器网络的仿真255

第7章 传感器网络技术标准257

7.1一般传感器网络技术标准257

7.1.1国内外传感器网络标准研究现状257

7.1.2传感器网络标准体系研究258

7.2物联网传感器网络技术标准260

7.2.1 IEEE702.11260

7.2.2 ZigBee263

7.2.3 IEEE1451标准268

第8章 物联网示范工程中的传感器应用274

8.1传感器在物联网系统中的应用前景274

8.2传感器在基于物联网的医疗健康系统中的应用275

8.2.1应用背景概述275

8.2.2物联网环境下的无线医疗传感节点设计275

8.2.3基于物联网的医疗健康护理系统的优点279

8.3传感器在基于物联网的智能交通物系统中的应用279

8.3.1应用背景概述279

8.3.2基于物联网的智能交通系统总体架构279

8.3.3核心网络设备的设计280

8.3.4基于物联网的智能交通系统的优点281

8.4传感器在基于物联网的智能小区系统中的应用282

8.4.1应用背景概述282

8.4.2智能小区的总体架构283

8.4.3主要传感设备的设计283

8.4.4物联网网关设备的设计284

8.4.5关键技术设计和软件实现284

8.4.6基于物联网的智能小区的优点285

8.5传感器在基于物联网的节能减排系统中的应用286

8.5.1应用背景概述286

8.5.2节能减排系统的总体架构286

8.5.3核心网络设备的设计287

8.5.4关键技术设计和软件技术设计实现287

8.5.5基于物联网的节能减排系统的优点289

8.6传感器在基于物联网自助旅游系统中的应用289

8.6.1应用背景概述289

8.6.2自助旅游系统的体系结构290

8.6.3核心硬件设备的设计291

8.6.4关键技术设计和软件实现291

8.6.5基于物联网的自助旅游系统的优点293

8.7传感器在基于物联网的农业种植系统中的应用294

8.7.1应用背景概述294

8.7.2农业种植系统的总体架构295

8.7.3核心网络设备的设计295

8.7.4关键技术设计和软件实现296

8.7.5基于物联网的农业种植系统的优点298

附录2012中国市场传感器调查报告299

参考文献308