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

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

王平 著

图书标签:

• 无线通信
• 测量技术
• 控制技术
• 传感器
• 物联网
• 自动化
• 电子工程
• 通信工程
• 工业控制
• 数据采集

店铺： 博学精华图书专营店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121055850

商品编码：29663849661

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

：30.00元

售价：20.4元,便宜9.6元,折扣68

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

内容提要

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

作者介绍

文摘

序言

现代工业生产的脉搏：先进无线通信在测量与控制领域的深度应用 在当今高度自动化和智能化的工业生产浪潮中，数据的实时采集、可靠传输和精确控制已成为提升效率、保证安全、优化决策的关键。而支撑这一切的，正是那一根根无形的“神经”——先进的无线通信技术。本书《测量与控制用无线通信技术》正是深入探讨这一核心技术在工业领域如何落地生根、蓬勃发展的权威指南。它并非泛泛而谈，而是直指工业生产的核心环节，系统性地剖析了无线通信技术如何成为现代测量与控制系统不可或缺的有机组成部分。 从工业现场到云端，无线通信构建起全方位的智能感知网络 传统的工业现场，传感器、执行器、PLC（可编程逻辑控制器）等设备之间的连接往往依赖于繁杂的线缆。这些线缆不仅安装成本高昂，维护困难，而且在恶劣的工业环境中极易损坏，影响数据传输的稳定性和实时性。而本书所聚焦的无线通信技术，则彻底打破了这一僵局。 1. 传感器网络的无线化： 无论是温度、压力、流量、液位等物理量的测量，还是设备状态、位置、振动等信息的采集，越来越多的传感器正告别线缆，拥抱无线。本书将详细介绍各类适用于工业环境的无线传感器网络（WSN）技术，例如： 低功耗广域网（LPWAN）技术： LoRa、NB-IoT等技术以其极低的功耗和长距离通信能力，非常适合部署在广阔的工业厂区、管线监测、环境监测等场景，为海量传感器的接入提供了可能。 短距离无线技术： Zigbee、Bluetooth Low Energy（BLE）、Wi-Fi等技术则在设备密度较高的区域，如自动化生产线上的机器人、AGV（自动导引车）、检测设备等之间实现高效、灵活的数据交换。 专用工业无线技术： ISA100.11a、WirelessHART等针对工业过程控制而设计的无线通信协议，在安全性、可靠性、实时性方面有着更严格的要求，能够满足严苛的工业应用场景。 本书将深入剖析这些技术的通信原理、网络拓扑、功耗管理、安全机制以及在不同工业场景下的具体应用案例，帮助读者理解如何根据实际需求选择最合适的无线传感器技术。 2. 控制指令的无线化： 传统的控制指令传输通常也需要线缆连接，限制了执行器的部署灵活性。无线通信技术的进步，使得远程控制、分布式控制、移动控制成为现实。 远程监控与诊断： 工程师可以远程监控生产设备的状态，接收报警信息，并通过无线网络下发简单的调整指令，大大提高了故障响应速度和维护效率。 移动操作与控制： 在大型工厂、矿山、港口等场景，AGV、无人机、移动机器人等载体上的控制系统，完全依赖于无线通信实现与中央控制系统的交互。 分布式控制系统（DCS）的无线化： 越来越多的DCS系统开始引入无线通信，用于连接分散的控制单元或远程I/O模块，降低布线成本，提高系统的灵活性和可扩展性。 本书将详细阐述如何利用无线通信实现可靠的控制指令传输，包括通信协议的选择、信号的鲁棒性设计、时延的控制以及网络的安全防护等关键问题。 3. 数据传输与融合的无线化： 工业数据的产生量呈爆炸式增长，如何高效、可靠地将这些数据从生产现场传输到数据中心、云平台，是实现工业大数据分析、人工智能决策的基础。 工业物联网（IIoT）平台： 无线通信是构建IIoT平台的核心连接技术。本书将介绍如何利用各种无线技术将生产设备、传感器、控制系统等连接起来，形成一个统一的数据采集和传输通道。 边缘计算与云边协同： 在部分场景下，数据在传输到云端之前，需要在边缘进行预处理和分析。本书将探讨无线通信如何在边缘计算节点与云平台之间实现高效的数据交互。 5G在工业场景的应用： 随着5G技术的发展，其高带宽、低时延、大连接的特性为工业带来了前所未有的机遇。本书将重点介绍5G在工业制造、智能电网、智慧交通等领域的潜在应用，以及其在测量与控制领域的颠覆性影响。 本书的核心价值：理论与实践的深度融合 《测量与控制用无线通信技术》并非仅限于理论的介绍，更注重将先进的无线通信技术与具体的工业测量与控制应用场景相结合。本书将： 深入剖析通信协议细节： 详细解析各类工业无线通信协议的帧结构、寻址方式、数据链路层和网络层的工作机制，帮助读者理解数据如何在网络中传输。 强调系统设计与优化： 从工业现场的实际需求出发，指导读者如何进行无线通信系统的选型、部署、集成和优化，包括网络覆盖设计、干扰分析、功耗优化、安全性设计等。 聚焦实际应用案例： 大量引用不同行业（如石油石化、电力、冶金、食品饮料、智能制造等）的实际应用案例，展示无线通信技术在解决工业痛点、提升生产效率、保障生产安全方面的成功实践。 探讨挑战与未来趋势： 充分认识到工业无线通信在实际应用中可能面临的挑战，如电磁干扰、环境适应性、数据安全、标准化等，并对未来的技术发展趋势进行前瞻性分析，如AI与无线通信的融合、数字孪生在无线系统中的应用等。 掌握未来工业的“语言” 对于从事工业自动化、过程控制、设备管理、数据工程等领域的工程师、技术人员和研究人员而言，本书提供了一套系统、全面的知识体系。它将帮助您： 理解工业无线通信的底层逻辑： 掌握各类无线通信技术的优缺点，理解其在工业场景下的适用范围。 提升工业系统的智能化水平： 能够设计、实施和优化更加灵活、高效、可靠的无线测量与控制系统。 把握工业4.0和智能制造的发展脉搏： 了解无线通信技术在推动数字化转型和智能化升级中的核心作用。 应对工业现场的实际挑战： 掌握解决无线通信部署和运行过程中可能出现的技术难题。 本书将成为您在构建下一代智能工业测量与控制系统的宝贵知识库和实践指南，帮助您掌握工业通信的“新语言”，驾驭工业智能化的浪潮。

评分☆☆☆☆☆

这本书的数学严谨性令人印象深刻，它似乎是在为高级信号处理课程的学生量身定制的教材。作者在介绍盲源分离（BSS）算法时，从高阶统计量的角度出发，详尽地推导了独立成分分析（ICA）的收敛条件和性能边界。很多教材在处理这些内容时，往往跳过了矩阵分解和特征值分解的复杂步骤，直接给出现成的公式，但这本著作则坚持从基础公理出发，每一步推导都清晰可循，对于希望打下扎实理论基础的读者而言，这是无价之宝。尤其在小波变换的应用章节，它不仅介绍了连续小波变换，还深入探讨了离散小波变换（DWT）在数据压缩与去噪中的最优基选择问题，并给出了如何利用能量集中特性来设计高效滤波器组的实际案例。我花了整整一个下午来梳理其中关于卡尔曼滤波器的扩展形式（如EKF和UKF）在非线性系统状态估计中的迭代过程，作者对雅可比矩阵的构建和线性化误差的分析极为透彻。这本书的阅读过程，更像是一场艰苦而充实的智力探险，它挑战读者的数学功底，但最终的回报是深刻的洞察力。

评分☆☆☆☆☆

我很少读到一本能如此优雅地平衡用户体验（UX）设计与底层硬件限制的书籍。这本书的叙事风格非常具有人文关怀，它从一个使用者的角度出发，探讨了如何通过巧妙的人机界面（HMI）设计来掩盖底层通信协议的复杂性和潜在的时延波动。书中有一个章节专门讨论了感知延迟与主观满意度之间的非线性关系，并引用了大量的心理物理学实验数据来支撑其观点，这在技术书籍中是相当罕见的。作者强调，再完美的底层技术，如果用户界面设计得令人困惑或响应迟缓，那么整个系统的价值都会大打折扣。书中对比了图形化编程界面与命令行配置模式在不同类型操作人员中的学习曲线和错误率，并提供了一套基于Fitts' Law优化的触摸屏交互模型。这种将认知科学融入工程实践的做法，让这本书不仅仅停留在“如何做”的层面，更上升到了“为什么应该这样做”的哲学高度。对于那些致力于设计面向最终用户的智能设备和系统的团队而言，这本书提供了极为宝贵的指导方针，帮助我们跳出单纯的技术指标竞争，转而关注更深层次的用户价值实现。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为嵌入式系统工程师量身打造的一本实战指南，它着重于如何将复杂的射频前端设计与低功耗微控制器进行高效集成。我尤其欣赏作者在电源管理与信号完整性部分的处理方式，许多教科书对这些“脏活累活”往往一带而过，但这本书却详细记录了在高频信号传输过程中，如何有效抑制地线反弹和串扰效应的PCB布局技巧。书中提供的硬件描述语言（HDL）示例代码，用于实现快速傅里叶变换（FFT）加速器，是另一个亮点，这些代码经过了实际验证，可以直接用于FPGA或ASIC的快速原型验证。更贴心的是，作者还专门开辟了一个章节讨论了实时操作系统（RTOS）在处理高吞吐量数据流时的调度策略优化，这对于设计需要硬性时间限制的控制回路软件至关重要。读完后感觉自己仿佛完成了一次从概念到样机的完整开发周期，每一个细节，从晶体振荡器的选型到中断服务例程的编写，都被照顾得无微不至。这本书记载的知识密度极高，需要反复研读才能完全吸收其中精髓，绝非泛泛之谈可比。

评分☆☆☆☆☆

最近翻阅了一本关于现代通信系统设计的著作，真是让人受益匪浅。这本书的深度和广度都令人印象深刻，它没有停留在理论的表面，而是深入剖析了现代通信系统，尤其是那些对实时性要求极高的应用场景中的核心挑战与解决方案。作者在阐述编码理论与调制技术的章节时，那种娓娓道来的叙事方式，使得即便是初接触这些复杂概念的读者也能轻松跟进。特别值得一提的是，书中对信道编码的优化算法进行了详尽的对比分析，不仅展示了不同算法的优劣，还结合实际的误码率性能曲线进行了量化评估，这对于我们进行工程选型决策时提供了极其宝贵的参考依据。书中还花了大量篇幅探讨了多址接入技术的演进，从传统的TDMA到OFDMA的精妙转变，每一个技术节点都伴随着清晰的数学推导和直观的图形辅助，使得复杂的频谱资源分配问题变得清晰可见。对于想深入理解下一代网络架构中物理层与MAC层协同设计的工程师来说，这本书无疑是一本案头必备的宝典，它真正做到了理论与实践的完美结合，读起来酣畅淋漓，思绪总能被引导向更深层次的思考，完全超出了我对一本技术专著的预期。

评分☆☆☆☆☆

作为一名长期关注工业自动化与过程控制领域的研究人员，我发现这本书在网络安全和系统可靠性方面展现了前所未有的前瞻性。在探讨传统现场总线协议的局限性时，作者并未简单地提出新的替代方案，而是深入剖析了为什么某些协议在面对分布式控制系统（DCS）的扩展性和弹性需求时显得力不从心。书中对时间敏感网络（TSN）标准的解读尤为独到，它不仅阐述了基于IEEE 802.1Qbv的时间触发整形机制，还详细对比了其与传统同步机制（如PTP）在抖动（Jitter）控制上的差异，配图清晰地展示了TSN如何保证微秒级的确定性。更让我眼前一亮的是，它讨论了基于区块链技术的分布式信任链在工业数据溯源中的潜在应用，虽然这部分内容略显超前，但却极大地拓宽了我们对未来工业控制基础设施的想象空间。这本书成功地搭建了一座连接传统强壮性与新兴互联性的桥梁，对于那些希望让老旧设备焕发新生，同时拥抱工业4.0愿景的专业人士而言，是一本引人深思的参考读物。