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　　《物聯(lián)網(wǎng)概論》是一本關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的導(dǎo)論性教材�！段锫�(lián)網(wǎng)概論》系統(tǒng)全面地闡釋了物聯(lián)網(wǎng)基本概念、理論基礎(chǔ)及技術(shù)體系，對自動識別技術(shù)、無線傳感網(wǎng)、通信網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理、物聯(lián)網(wǎng)安全等關(guān)鍵技術(shù)進行了討論介紹，同時介紹了與物聯(lián)網(wǎng)密切相關(guān)的工程設(shè)計與實施方法。《物聯(lián)網(wǎng)概論》圖文并茂，語言簡潔，知識結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、完整，使讀者不僅能夠?qū)ξ锫?lián)網(wǎng)有一個全景性的認識和了解，還能夠為物聯(lián)網(wǎng)工程及其應(yīng)用系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計提供參考。　　《物聯(lián)網(wǎng)概論》適用范圍廣，可作為物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)及其相關(guān)專業(yè)的教材，供需要掌握物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)知識的高年級本科生學(xué)習和研究生選讀，也可供希望了解物聯(lián)網(wǎng)知識的企業(yè)管理者、科研人員、高等院校教師等參考使用。

　　在全球范圍內(nèi)，物聯(lián)網(wǎng)概念已深入人心。物聯(lián)網(wǎng)已成為經(jīng)濟社會綠色、智能、可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和重要引擎。物聯(lián)網(wǎng)工程是一個新建專業(yè)，而且是一個圍繞“戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)”設(shè)立的新專業(yè)，亟待全方位開展專業(yè)建設(shè)。為適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教材建設(shè)的需要，我們特編撰了這本教材。
　　導(dǎo)論課程的目的是介紹物聯(lián)網(wǎng)的基本概念、基本理論、關(guān)鍵技術(shù)與典型應(yīng)用系統(tǒng)的功能、結(jié)構(gòu)與基本設(shè)計方法，以告知初學(xué)者如何在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域繼續(xù)發(fā)展，需要進一步學(xué)習和掌握哪些知識與技術(shù)。本書的宗旨是通過討論物聯(lián)網(wǎng)的基本概念和理論，介紹物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)，向讀者展示一個應(yīng)用前景廣闊而美好的物聯(lián)網(wǎng)世界，啟發(fā)讀者的學(xué)習興趣，培養(yǎng)其創(chuàng)新能力，激勵其開拓新技術(shù)領(lǐng)域。因此，本書緊緊圍繞物聯(lián)網(wǎng)中“感知、傳輸、應(yīng)用”所涉及的概念及技術(shù)，架構(gòu)了物聯(lián)網(wǎng)知識體系。
　　1.內(nèi)容結(jié)構(gòu)
　　物聯(lián)網(wǎng)幾乎涵蓋了信息技術(shù)的各個方面，本書在剖析物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，仔細梳理了物聯(lián)網(wǎng)涵蓋的知識點，建構(gòu)了一條物聯(lián)網(wǎng)知識鏈，詳細闡述了其關(guān)鍵技術(shù)、工程設(shè)計及其典型應(yīng)用，討論了物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的科學(xué)問題和安全技術(shù)。全書共8章內(nèi)容，在第1章緒論中，主要介紹物聯(lián)網(wǎng)的基本概念、信息物理系統(tǒng)（CPS）、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的基本組成和應(yīng)用領(lǐng)域；第2章的物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)，基于感知信息論、網(wǎng)絡(luò)控制論、網(wǎng)絡(luò)科學(xué)等理論，討論物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)參考模型、實現(xiàn)方法和技術(shù)架構(gòu)；第3章在簡介傳統(tǒng)識別技術(shù)的同時，重點討論條形碼識別、射頻識別（RFID）和位置識別技術(shù)；第4章以無線傳感網(wǎng)為對象，重點介紹無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本知識和組網(wǎng)技術(shù)；第5章介紹與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的通信網(wǎng)，包括無線通信網(wǎng)、光纖通信網(wǎng)、移動通信網(wǎng)、軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）等；第6章介紹數(shù)據(jù)智能處理方法，內(nèi)容涵蓋傳感器數(shù)據(jù)融合、云計算、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)挖掘與智能決策等；第7章介紹物聯(lián)網(wǎng)安全，重點討論物聯(lián)網(wǎng)身份識別技術(shù)、RFID系統(tǒng)的安全與隱私保護、無線傳感網(wǎng)安全控制等技術(shù)；第8章主要是從設(shè)計方法學(xué)的角度，討論物聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用系統(tǒng)的工程設(shè)計與實施。通過閱讀本書，讀者不僅可以從理論、技術(shù)上對物聯(lián)網(wǎng)有較全面的了解，而且可以根據(jù)工程應(yīng)用實例對物聯(lián)網(wǎng)工程有更直觀的認識。
　　2.特色特點
　　本書作為一本“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”課程教材，為使讀者能夠快速地對物聯(lián)網(wǎng)有一個全面、系統(tǒng)的認識，在體例新、內(nèi)容新和方法新等方面形成了鮮明特色。
　�。�1）體例新
　　體例新是指全書以物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，按照“從下層到上層，從技術(shù)到方法”的思路組織了物聯(lián)網(wǎng)的知識體系。從信息物理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)科學(xué)的角度討論物聯(lián)網(wǎng)的基本理論問題，從具體的RFID技術(shù)、無線傳感網(wǎng)、通信網(wǎng)、數(shù)據(jù)智能處理技術(shù)，上升到物聯(lián)網(wǎng)的方法論和安全技術(shù)，進而給出完整、清晰的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架。全書知識結(jié)構(gòu)清晰、深入淺出，便于讀者從宏觀上把握物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵。
　�。�2）內(nèi)容新
　　內(nèi)容新是指在本書的許多章節(jié)中，引入了一些相對深入的物聯(lián)網(wǎng)前沿理論、技術(shù)，以及一些較新的研究成果，包括感知信息論、網(wǎng)絡(luò)控制論、移動互聯(lián)網(wǎng)、軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）、云計算、海量數(shù)據(jù)存儲、基于大數(shù)據(jù)的智能決策與控制等。其中也包括作者自己的部分研究工作，例如物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)及工程應(yīng)用案例等。這些具有前瞻性的新內(nèi)容反映了物聯(lián)網(wǎng)尚處在起步階段，需要協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展。
　　（3）方法新
　　方法新是指按照教育部計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會編制的《物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)規(guī)范》中關(guān)于“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”知識體系的要求，構(gòu)建了物聯(lián)網(wǎng)知識鏈。對每一個知識單元按基本概念、基本技術(shù)、應(yīng)用設(shè)計及示例逐層遞進展開。知識內(nèi)容既有銜接性，又有一定的跨越性，還具有可裁剪性，適合不同層次的教學(xué)需求；教師在教學(xué)中可根據(jù)課時要求、研究興趣和專長進行選擇與補充。

　　《物聯(lián)網(wǎng)概論》：
　　1.感知節(jié)點
　　感知節(jié)點由各種類型的采集和控制模塊組成，如溫度傳感器、聲音傳感器、振動傳感器、壓力傳感器、RFID讀寫器、二維碼識讀器等，完成物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的數(shù)據(jù)采集和設(shè)備控制等功能。
　　感知節(jié)點的組成包括4個基本單元：傳感單元（由傳感器和模數(shù)轉(zhuǎn)換功能模塊組成，如RFID、二維碼識讀設(shè)備、溫度傳感器設(shè)備）、處理單元（由嵌入式系統(tǒng)構(gòu)成，包括CPU微處理器、存儲器、嵌入式操作系統(tǒng)等）、通信單元（由無線通信模塊組成，實現(xiàn)末梢節(jié)點間以及與匯聚節(jié)點的通信）、電源／供電部分。感知節(jié)點綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計算技術(shù)、智能組網(wǎng)技術(shù)及無線通信技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)等，能夠通過各類集成化的微型傳感器協(xié)作地實現(xiàn)實時監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，通過嵌入式系統(tǒng)對信息進行處理，并通過隨機自組織無線通信網(wǎng)絡(luò)以多跳中繼方式將所感知信息傳送到接入層的基站節(jié)點和接入網(wǎng)關(guān)，最終到達信息應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)。
　　2.末梢網(wǎng)絡(luò)
　　末梢網(wǎng)絡(luò)即接入網(wǎng)絡(luò)，包括匯聚節(jié)點、接入網(wǎng)關(guān)等，完成應(yīng)用末梢感知節(jié)點的組網(wǎng)控制和數(shù)據(jù)匯聚，或完成向感知節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)等功能。也就是在感知節(jié)點之間組網(wǎng)之后，如果感知節(jié)點需要上傳數(shù)據(jù)，則將數(shù)據(jù)發(fā)送給匯聚節(jié)點（基站），匯聚節(jié)點收到數(shù)據(jù)后，通過接入網(wǎng)關(guān)完成和承載網(wǎng)絡(luò)的連接；當用戶應(yīng)用系統(tǒng)需要下發(fā)控制信息時，接入網(wǎng)關(guān)接收到承載網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)后，由匯聚節(jié)點將數(shù)據(jù)發(fā)送給感知節(jié)點，完成感知節(jié)點與承載網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和交互功能。
　　感知節(jié)點與末梢網(wǎng)絡(luò)承擔物聯(lián)網(wǎng)的信息采集和控制任務(wù)，構(gòu)成并實現(xiàn)無線傳感網(wǎng)的功能。
　　3.核心承載網(wǎng)絡(luò)
　　核心承載網(wǎng)絡(luò)可以有很多種，主要承擔接入網(wǎng)與信息服務(wù)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通信任務(wù)。根據(jù)具體應(yīng)用需要，核心承載網(wǎng)絡(luò)可以是公共通信網(wǎng)，譬如3G、4G/5G移動通信網(wǎng)、WiFi、WiMAX、互聯(lián)網(wǎng)，以及企業(yè)專用網(wǎng)，甚至是新建的專用于物聯(lián)網(wǎng)的通信網(wǎng)。
　　4.信息服務(wù)系統(tǒng)硬件設(shè)施
　　物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)硬件設(shè)施由各種應(yīng)用服務(wù)器（包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器）組成，還包括用戶設(shè)備（如PC、手機）、客戶端等。主要是對采集數(shù)據(jù)的融合／匯聚、轉(zhuǎn)換、分析，以及用戶呈現(xiàn)的適配和事件的觸發(fā)等。對于信息采集，由于從感知節(jié)點獲取大量的原始數(shù)據(jù)，并且這些原始數(shù)據(jù)對于用戶來說只有經(jīng)過轉(zhuǎn)換、篩選、分析處理后才有實際價值。對這些有實際價值的信息，由服務(wù)器根據(jù)用戶端設(shè)備進行信息呈現(xiàn)的適配，并根據(jù)用戶的設(shè)置觸發(fā)相關(guān)的通知信息；當需要對末端節(jié)點進行控制時，由信息服務(wù)系統(tǒng)硬件設(shè)施生成、發(fā)送控制指令。針對不同的應(yīng)用將設(shè)置不同的應(yīng)用服務(wù)器。
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