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第1章 概述1

1.1物联网系统的特点1

1.2物联网体系结构2

1.2.1物联网三维体系结构2

1.2.2三类功能部件的关系4

1.3物联网业务分类及系统架构5

1.3.1业务分类5

1.3.2系统架构6

1.4物联网相关标准9

1.4.1物联网相关的国际标准组织10

1.4.2中国标准11

1.4.3 NB-IoT标准12

1.4.4 LTE-V标准13

1.5物联网应用领域13

1.6物联网产业分析15

1.7中国物联网产业链发展趋势17

1.8物联网应用实例17

1.8.1智能家居概述17

1.8.2智能家居产业发展阶段18

1.8.3智能家居的组成18

1.9物联网系统设计和开发过程22

1.10小结24

第2章 物联网系统需求分析25

2.1需求分析概述25

2.1.1需求分析的特点25

2.1.2需求分析的重要性25

2.1.3需求是创新的源泉26

2.1.4需求分析的任务27

2.2需求分析的过程27

2.2.1获取用户需求27

2.2.2分析用户需求28

2.2.3编写需求文档28

2.2.4需求分析评审29

2.3需求分析内容29

2.3.1市场需求分析29

2.3.2技术需求分析30

2.3.3安全需求分析31

2.4需求分析方法31

2.4.1原型化方法31

2.4.2面向过程的结构化方法32

2.4.3面向对象方法32

2.4.4用例建模33

2.5需求分析过程中需要注意的问题34

2.6需求规格说明书35

2.6.1高质量需求叙述的特性35

2.6.2高质量需求说明书的特征36

2.7需求分析实例36

2.7.1智能家居系统结构36

2.7.2业务需求38

2.7.3用户需求38

2.7.4功能需求45

2.7.5非功能需求46

2.8小结47

第3章 物联网系统概要设计48

3.1概要设计概述48

3.1.1基本概念48

3.1.2设计任务49

3.1.3设计原则49

3.1.4图形工具51

3.1.5设计方法52

3.2接口设计55

3.3数据库设计56

3.3.1设计原则56

3.3.2设计方法57

3.3.3设计步骤57

3.3.4数据库设计组成58

3.4概要设计与详细设计的衔接59

3.5物联网系统总体设计59

3.5.1概述59

3.5.2系统架构61

3.5.3设计基本要求62

3.5.4设计实现方案63

3.5.5子层结构图63

3.5.6相关硬件知识65

3.6基于实例的概要设计69

3.6.1系统功能模块设计69

3.6.2软件模块结构设计72

3.6.3数据库设计76

3.7小结78

第4章 物联网系统详细设计79

4.1详细设计概述79

4.1.1设计任务79

4.1.2表示工具79

4.1.3设计方法88

4.2面向对象设计89

4.2.1概述89

4.2.2 UML90

4.2.3对象模型95

4.2.4动态模型97

4.2.5功能模型98

4.2.6设计原则98

4.2.7对象设计99

4.2.8设计模式100

4.3用户界面设计109

4.3.1概述109

4.3.2工作流程110

4.3.3用户界面设计规范111

4.4基于实例的详细设计113

4.4.1数据结构设计113

4.4.2用户功能详细设计116

4.5小结122

第5章 物联网系统网络层设计123

5.1物联网通信网络123

5.1.1内部网络123

5.1.2外部网络131

5.2网络层的拓扑结构136

5.2.1拓扑结构类型137

5.2.2拓扑结构的控制138

5.3基于网关的网络层设计140

5.3.1网络层分层设计140

5.3.2网关的设计142

5.3.3网络层的寻址和路由143

5.4基于IPv6的网络层设计144

5.4.1网络互连方式145

5.4.2引入6LoWPAN的原因146

5.4.3 6LoWPAN协议栈146

5.4.4 LoWPAN适配层协议148

5.5基于实例的网络层设计156

5.5.1智能网关156

5.5.2基于6LoWPAN组网162

5.6小结170

第6章 物联网系统设备选型171

6.1设备选型概述171

6.2传感器的选择172

6.2.1传感器的组成172

6.2.2传感器的分类172

6.2.3传感器的选型原则173

6.3射频标签的选择175

6.3.1工作原理和通信频率175

6.3.2标签供电方式176

6.3.3标签材质及封装177

6.3.4阅读器的技术参数177

6.3.5阅读器安装使用方式178

6.4中间件的选择178

6.4.1中间件选择原则178

6.4.2 RFID中间件180

6.5无线传感器网络的选择181

6.5.1 PHY/MAC层标准181

6.5.2其他无线个域网标准183

6.5.3路由及高层标准185

6.6小结187

第7章 物联网系统集成188

7.1物联网产业链结构188

7.2系统集成190

7.2.1系统集成技术的演变历程191

7.2.2系统集成的特点192

7.2.3系统集成的分类192

7.3系统集成方案选型193

7.3.1数据集成方案193

7.3.2业务流集成方案195

7.3.3 Web Service集成方案196

7.4小结197

第8章 物联网系统测试198

8.1系统测试概述198

8.2软件测试199

8.2.1软件测试分类199

8.2.2软件测试过程201

8.2.3软件测试的原则202

8.2.4静态测试和动态测试203

8.2.5测试用例设计205

8.3硬件测试和软件测试的区别208

8.4系统集成测试209

8.4.1集成测试概述209

8.4.2集成测试实例210

8.5无线传感器网络测试211

8.5.1无线传感器网络故障类型211

8.5.2无线传感器网络故障诊断的特点213

8.5.3无线传感器网络故障检测与诊断方式213

8.6小结216

附录A家庭智能照明系统需求分析报告217

附录B家庭智能照明系统概要设计报告227

附录C家庭智能照明系统详细设计报告236

附录D家庭智能照明系统测试报告254

附录E家庭智能照明系统课程设计总结报告259

参考文献282