测量与控制用无线通信技术 王平 9787121055850 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王平 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121055850

商品编码：29572667223

包装：平装

出版时间：2008-03-01

基本信息

书名：测量与控制用无线通信技术

定价：30.00元

作者：王平

出版社：电子工业出版社

出版日期：2008-03-01

ISBN：9787121055850

字数：348000

页码：268

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.341kg

编辑推荐

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内容提要

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本书以测量与控制用无线通信关键技术问题为基础，有机地融入了作者参与制定美国仪器仪表学会ISA－100a工业无线通信标准所获得的研究成果，系统地介绍了IEEE 802.11b、802.15.1（蓝牙）、ZigBee三种无线通信技术的原理。设计方法与产品开发技术，并以作者开发的无线控制系统为典型例子，重点介绍了IEEE 802.11b、802.15.1（蓝牙）、ZigBee三种用于测量与控制的无线通信协议体系结构、协议栈软件的设计开发，以及相应的无线通信卡、无线测控设备、无线接入设备的开发方法和技术。
本书力求做到理论分析与技术应用并重，使读者对用于测量与控制的无线技术有一个系统、全面、深入的了解，并掌握用于测量与控制的无线技术产品的开发方法。
本书可作为自动控制领域从事科学研究、产品开发与工程应用的科研人员、工程技术人员的参考用书，也可作为自动化、计算机、通信、测控、电气等专业高年级本科生和研究生的教学用书。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《测量与控制用无线通信技术》：赋能智慧化工业升级的新篇章 在数字化浪潮席卷全球的今天，工业生产正经历着前所未有的智能化转型。从传统的自动化生产线到如今高度互联、数据驱动的智能工厂，无线通信技术扮演着至关重要的角色，它如同工业神经系统，连接着万物，驱动着效率的飞跃和管理的革新。本书《测量与控制用无线通信技术》，由王平编著，ISBN号为9787121055850，正是聚焦于这一核心驱动力，为读者深入剖析了支撑现代测量与控制系统高效运行的各类无线通信技术，旨在为相关领域的工程师、研究人员以及技术爱好者提供一本全面、深入且实用的技术参考。 本书并非仅仅是对现有无线通信技术的简单罗列，而是深入挖掘了这些技术在工业测量与控制场景下的独特需求、挑战与解决方案。它将读者从宏观的行业趋势引入，逐步深入到微观的技术细节，构建起一个完整而清晰的技术知识体系。 第一部分：工业无线通信的基石与发展脉络 开篇，本书便为我们描绘了工业无线通信的宏大图景。它阐述了为何无线通信技术对于现代测量与控制系统而言不可或缺，从传统有线连接的局限性出发，详细分析了无线化带来的显著优势，例如部署的灵活性、成本的降低、环境适应性的增强以及数据采集的时效性。随后，本书回顾了工业无线通信技术的发展历程，从早期的简单数据传输，到如今支持复杂场景下的高可靠、低延迟通信，技术的演进轨迹清晰可见，让读者能够深刻理解当前技术格局的形成原因。 第二部分：核心无线通信技术解析 本书的重点内容在于对支撑工业测量与控制的各类核心无线通信技术进行深入的解析。这部分内容严谨而详实，力求为读者提供最前沿、最实用的技术信息。 Wi-Fi 技术在工业领域的应用与优化： Wi-Fi作为一种广泛普及的无线技术，在工业场景下的应用也日益增多。本书详细介绍了Wi-Fi标准（如IEEE 802.11系列）的演进，特别是其在工业环境下的信道选择、干扰抑制、功耗管理以及安全加固等方面的优化策略。它不仅讲解了Wi-Fi的优势，也直面其在工业应用中的挑战，例如稳定性、安全性以及覆盖范围的限制，并提供了相应的技术解决方案。 蓝牙（Bluetooth）技术及其在近距离通信中的作用： 蓝牙技术以其低功耗、易用性和成本效益，在许多工业设备的连接和数据采集中扮演着重要角色。本书深入探讨了蓝牙的经典模式（Classic Bluetooth）和低功耗蓝牙（Bluetooth Low Energy, BLE）在工业物联网（IIoT）中的应用，包括设备配对、数据传输协议、功耗优化以及多设备组网等技术细节。尤其强调了BLE在传感器节点、人机交互设备等场景下的独特价值。 Zigbee 和 Thread 等低功耗、自组网技术： 对于需要大规模部署、低功耗运行的无线传感器网络（WSN），Zigbee和Thread等技术是不可或缺的选择。本书详细阐述了Zigbee的网络拓扑、通信协议栈、安全机制以及在分布式测量与控制系统中的优势。同时，也对基于IP的低功耗无线通信协议Thread进行了深入剖析，强调其与Matter等智能家居和工业互联标准的兼容性，展现了其在构建未来互联工厂中的潜力。 蜂窝通信技术（2G/3G/4G/5G）在广域工业覆盖中的应用： 随着工业物联网向更广泛的区域扩展，蜂窝通信技术提供了可靠的广域连接解决方案。本书详细分析了不同代蜂窝通信技术在工业场景下的适用性，特别是5G技术，如其高带宽、低延迟、海量连接等特性如何赋能远程监控、移动设备通信、增强现实（AR）辅助维护等前沿应用。书中将重点介绍5G在工业领域的切片技术、边缘计算等新特性如何满足工业对可靠性、实时性和安全性的严苛要求。 LoRa / LoRaWAN 等低功耗广域网（LPWAN）技术： 对于需要远距离、低功耗、低数据速率的监测和控制应用，LoRa和LoRaWAN技术提供了极具吸引力的解决方案。本书深入解析了LoRa的物理层特性、LoRaWAN的协议栈、网络架构以及在农业物联网、智慧城市、工业资产追踪等领域的应用案例，为读者理解如何实现大规模、低成本的无线部署提供了清晰的技术指引。 专用工业无线技术（如ISA100.11a, WirelessHART）： 针对工业过程控制和自动化领域对高可靠性、高安全性和实时性的特殊需求，本书也专门介绍了ISA100.11a和WirelessHART等专用的工业无线标准。详细阐述了这些技术在网络层、通信协议、安全保障以及在危险环境下的应用考量，使其成为本书不可或缺的一部分，能够帮助读者在特定高要求场景下做出技术选型。 第三部分：关键技术要素与挑战 除了对各类无线通信技术进行详细介绍，本书还从更深层次探讨了支撑这些技术在工业测量与控制中成功应用的通用性关键要素和面临的挑战。 网络协议与通信栈： 深入剖析了TCP/IP协议栈、UDP协议在工业无线通信中的应用，以及MQTT、CoAP等面向物联网的轻量级通信协议，分析其在数据传输效率、实时性、可靠性方面的权衡。 数据安全与隐私保护： 在工业环境中，数据安全至关重要。本书详细介绍了TLS/SSL加密、MAC地址过滤、身份认证、访问控制等安全机制，以及在无线通信过程中如何防范网络攻击、保护敏感数据。 功耗管理与能源效率： 对于部署在偏远地区或频繁更换电池成本高昂的设备，功耗管理是核心问题。本书探讨了低功耗设计原则、休眠模式、脉冲式通信等多种功耗优化技术。 可靠性与容错机制： 工业测量与控制系统对可靠性要求极高。本书介绍了重传机制、信道切换、冗余备份以及抗干扰技术等，以确保通信的稳定性和数据的完整性。 互操作性与标准化： 随着设备种类和厂商的增多，互操作性成为关键。本书讨论了相关行业标准、开放协议以及如何实现不同厂商设备之间的 seamless 集成。 环境适应性与电磁兼容性（EMC）： 工业环境往往复杂多变，存在高温、潮湿、振动以及强电磁干扰。本书探讨了如何选择适合工业环境的无线模块、天线以及进行电磁兼容性设计，确保系统的鲁棒性。 第四部分：应用场景与未来展望 为了让读者能够将理论知识与实际应用相结合，本书的最后部分重点关注了测量与控制用无线通信技术的典型应用场景，并对未来发展趋势进行了展望。 智能制造与工业物联网（IIoT）： 详细介绍了无线通信技术在智能工厂中的应用，如设备状态监测、预测性维护、生产过程优化、AGV（自动导引车）导航与控制、以及人机协作机器人通信等。 智能电网与能源管理： 探讨了无线技术在智能电表远程抄表、配电自动化、新能源接入监测等方面的应用，如何实现能源的高效分配和管理。 智能交通与物流： 分析了无线通信在车联网（V2X）、交通信号控制、物流追踪、仓储管理等领域的应用，如何提升交通效率和物流透明度。 环境监测与智慧农业： 介绍了无线传感器网络在环境参数（如温度、湿度、污染物浓度）监测，以及在农田灌溉、病虫害预警、精准施肥等智慧农业中的应用。 未来技术趋势： 展望了6G技术、人工智能（AI）与边缘计算在工业无线通信中的融合应用，以及为实现更高级别的自动化和智能化所带来的机遇与挑战。 《测量与控制用无线通信技术》一书，凭借其系统性的知识结构、深入的技术解析、以及对实际应用的关注，必将成为推动中国工业智能化转型升级的宝贵财富。它不仅为行业内的专业人士提供了坚实的技术支撑，也为那些渴望了解工业未来发展方向的读者打开了一扇通往智慧化世界的大门。本书的出版，无疑将为我国工业无线通信领域的发展注入新的活力，为构建更高效、更安全、更智能的工业生态系统奠定坚实的技术基础。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，市面上很多关于无线通信的书籍都过于偏重理论推导或者协议的字面描述，往往缺乏与实际工程应用的紧密结合。我非常关注这本特定主题的书籍是否能跨越这种鸿沟。对于“测量与控制”而言，时间同步是一个核心挑战，尤其是在分布式传感器网络中进行状态估计或闭环控制时。我期待书中能详细阐述如IEEE 1588（PTP）等高精度时间同步协议如何在受限的无线网络环境下得到有效实施，以及如何克服跳频、信道衰落等因素对时间戳精度的影响。如果作者能提供关于功耗优化策略的章节，那将极大地帮助那些部署在偏远或难以布线的野外环境中的测量节点。比如，如何设计低占空比的通信模式、如何利用深度睡眠模式以及智能唤醒机制来延长电池寿命，这直接关系到系统的长期维护成本和可靠性。好的技术书籍不应该只是告诉我们“可以这样做”，而应该清晰地指明“在什么场景下应该这样做，以及这样做的代价是什么”。

评分☆☆☆☆☆

我最近一直在寻找一本能够系统梳理现代工业物联网（IIoT）无线通信栈的书籍，特别是那些能深入剖析数据链路层和网络层协议栈如何为高精度测量提供保障的著作。我猜测这本《测量与控制用无线通信技术》可能在这方面有所建树。测量系统对数据完整性的要求远高于普通的数据传输，任何丢包或错序都可能导致严重的后果，比如产品报废或设备损坏。因此，书中对可靠性传输机制的讨论深度，如确认/重传机制（ARQ）、时间敏感网络（TSN）与无线技术的融合，以及如何利用信道编码技术来对抗噪声，是衡量这本书价值的关键点。我特别希望看到作者能对比不同通信技术在处理大规模设备接入时的可扩展性问题，比如，在一个大型化工厂中，如何用一套统一的无线架构管理成千上万个温度、压力、流量传感器，同时保证每个设备的数据都能被及时、准确地捕获。如果书中能提供一些基于MATLAB或Python的仿真工具来验证这些通信策略的有效性，那对读者来说无疑是巨大的加分项，可以帮助读者在投入实际硬件之前，先在虚拟环境中进行充分的迭代和优化。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名和作者信息挺吸引我的，但我手里暂时没有这本书，所以我的评价只能基于我对这个领域的一些普遍认知和对同类书籍的阅读体验来展开。我猜想，对于“测量与控制用无线通信技术”这样的主题，书籍内容必然会深入探讨各种主流和新兴的无线通信协议在工业自动化和精密测量场景下的应用细节。我期待书中能详尽地介绍如何权衡不同技术的性能指标，比如延迟、可靠性、功耗和抗干扰能力，这对于实际工程部署至关重要。例如，在实时控制系统中，毫秒级的延迟都是不可接受的，那么LoRa、ZigBee、蓝牙Mesh以及更前沿的5G/6G技术在这些特定约束下的适用性分析，一定会是干货满满的部分。我希望作者能提供丰富的案例分析，最好能结合具体的传感器类型和执行器，展示如何搭建一个稳定、高效的无线数据采集与控制网络，而不是空泛地罗列标准规范。如果书中还能包含一些关于无线频谱管理和电磁兼容性（EMC）方面的实践指导，那就更完美了，因为在复杂的工业环境中，电磁噪声是无线系统最大的敌人。一个优秀的实践指南应该能指导工程师如何通过合理的拓扑设计和参数配置，将误码率降到最低。

评分☆☆☆☆☆

阅读一本技术专著，我最看重的是作者的专业深度和其语言表达的清晰度。对于像“测量与控制”这样对精度要求极高的领域，任何模糊不清的描述都可能导致误解和错误的工程实现。我推测这本书的作者在通信和控制工程领域必然有深厚的积累，才能将复杂的物理层、介质访问控制层（MAC）以及上层应用层的技术细节有机地结合起来。我希望看到严谨的数学模型支撑那些关键的性能评估，但同时，这些理论又必须能通过直观的图表和流程图来辅助理解，避免让读者陷入纯粹的公式海洋中。此外，面向读者的友好性也很重要，如果书中能针对不同背景的读者（比如控制工程师和通信工程师）提供不同深度的内容导读或附录，帮助他们快速定位所需知识点，那这本书无疑会成为一本非常实用的参考手册，是工程师工具箱中不可或缺的一员。

评分☆☆☆☆☆

我对技术书籍的偏好在于其前瞻性和对未来趋势的洞察力。在当前的科技浪潮中，边缘计算和人工智能（AI）正越来越多地渗透到测量与控制系统中。我非常好奇这本书是否触及了如何利用无线技术将数据高效地传输到边缘侧进行初步处理和决策，从而减轻云端压力和降低回传延迟。例如，在预测性维护场景中，振动数据的实时无线传输和本地AI分析，对预防设备突发故障至关重要。如果书中能够探讨基于软件定义无线电（SDR）平台如何灵活部署定制化的测量协议，或者讨论如何利用认知无线电技术来动态选择最佳通信频段以避免干扰，那这本书的价值将立刻提升一个档次。我希望作者能站在更高的架构层面，不仅仅停留在单一协议的介绍，而是提供一个能指导工程师构建未来智能、自适应、自组织的无线测量系统的宏观视角和微观实现路径。