物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用 第2版
定 價(jià)：39 元
叢書名：“十二五”國(guó)家重點(diǎn)圖書出版規(guī)劃物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)規(guī)劃教材華章教育
- 作者：吳功宜 吳英
- 出版時(shí)間：2018/6/1
- ISBN：9787111599494
- 出 版 社：機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TP393.409
- 頁(yè)碼：
- 紙張：膠版紙
- 版次：
- 開(kāi)本：16開(kāi)
本書從物聯(lián)網(wǎng)基本概念出發(fā)，系統(tǒng)討論物聯(lián)網(wǎng)感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層與網(wǎng)絡(luò)安全的關(guān)鍵技術(shù)，并選取物聯(lián)網(wǎng)中的十個(gè)重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域，介紹我國(guó)與世界各國(guó)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用成功的案例與一些重要的物聯(lián)網(wǎng)研究問(wèn)題。本書適合高校物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)專業(yè)作為專業(yè)導(dǎo)論課程的教材。
前 言物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)預(yù)示著“世上萬(wàn)物凡存在，皆互聯(lián)；凡互聯(lián)，皆計(jì)算；凡計(jì)算，皆智能”的發(fā)展前景。作者認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)協(xié)同創(chuàng)新的平臺(tái)，它一方面支撐著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、智能、移動(dòng)計(jì)算、下一代網(wǎng)絡(luò)等新技術(shù)，另一方面支撐著智能工業(yè)、智能農(nóng)業(yè)、智能醫(yī)療、智能交通等各行各業(yè)的應(yīng)用。目前發(fā)展迅速的云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、深度學(xué)習(xí)、虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、可穿戴計(jì)算、智能機(jī)器人技術(shù)都在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中展現(xiàn)出了迷人的魅力。物聯(lián)網(wǎng)為多學(xué)科、跨行業(yè)的科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了千載難逢的機(jī)遇。
近年來(lái)，經(jīng)過(guò)科研、產(chǎn)業(yè)與教育界的共同努力，已對(duì)過(guò)去在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域的一些認(rèn)識(shí)模糊的問(wèn)題形成了共識(shí)，這些共識(shí)主要表現(xiàn)在：
1）物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)之間的關(guān)系日漸明晰。
2）支撐物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)日漸明晰。
3）物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用對(duì)社會(huì)發(fā)展的影響日漸明晰。
4）物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展對(duì)計(jì)算機(jī)教育的影響日漸明晰。
物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，但它不是互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用簡(jiǎn)單的功能延伸和接入規(guī)模的擴(kuò)展。物聯(lián)網(wǎng)融入了普適計(jì)算與信息物理融合系統(tǒng)（CPS）的“人-機(jī)-物”融合與“環(huán)境智能”的理念，將催生大量具有“計(jì)算、通信、控制、協(xié)同與自治”特征的智能設(shè)備與智能系統(tǒng)，推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的轉(zhuǎn)變，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
在修訂、出版了“十二五”普通高等院校本科國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材、“十二五”國(guó)家重點(diǎn)圖書出版規(guī)劃、物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)規(guī)劃教材《物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論（第2版）》，初步完成物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論MOOC課程之后，作者一直在思考如何在新的技術(shù)形勢(shì)下修訂《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用》一書。編寫《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用（第2版）》的指導(dǎo)思想是：保留第1版的結(jié)構(gòu)，在內(nèi)容上貼近物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展的前沿，調(diào)整每一章節(jié)的內(nèi)容，增加教材的科學(xué)性、趣味性與可讀性。在第6章中，作者選取了10個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的重要應(yīng)用領(lǐng)域，每個(gè)領(lǐng)域涵蓋物聯(lián)網(wǎng)不同類型、不同層次的問(wèn)題，挑選具有代表性的案例，介紹我國(guó)與世界各國(guó)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的成功案例與當(dāng)前一些重要的研究動(dòng)向，以幫助讀者開(kāi)闊學(xué)術(shù)視野，通過(guò)實(shí)際問(wèn)題加深對(duì)物聯(lián)網(wǎng)概念與技術(shù)的理解，啟發(fā)學(xué)習(xí)興趣。我們希望做到無(wú)論是理工科的學(xué)生，還是文、經(jīng)、管、法、醫(yī)、農(nóng)以及軍事學(xué)科的學(xué)生，只要具備信息技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)，就有興趣并能夠讀懂教材的內(nèi)容。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有典型的交叉學(xué)科特點(diǎn)，因此本書內(nèi)容涉及多個(gè)學(xué)科，作者在準(zhǔn)備和寫作的過(guò)程中認(rèn)真閱讀了很多書籍和文獻(xiàn)，請(qǐng)教了很多老師，這本書的內(nèi)容實(shí)際上凝聚了很多智者的心血。作者利用互聯(lián)網(wǎng)搜索引擎和專業(yè)網(wǎng)站挑選和編輯了相關(guān)插圖，希望能以圖文并茂的方式幫助讀者理解知識(shí)。在選擇圖片時(shí)，作者考慮了圖片的新聞性、正面引用、教學(xué)使用與不涉及個(gè)人肖像權(quán)等問(wèn)題。本書的第1～3章由吳功宜執(zhí)筆完成，第4～6章由吳英執(zhí)筆完成。
本書可以作為高等院校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)，以及計(jì)算機(jī)類與工科類專業(yè)的教材或參考書，可供文、經(jīng)、管、法、醫(yī)、農(nóng)等專業(yè)作為選修課教材，也可供物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究與產(chǎn)品研發(fā)人員、技術(shù)管理人員閱讀。
感謝教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)王志英教授、傅育熙教授、李曉明教授、蔣宗禮教授，感謝物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)研究專家組上海交通大學(xué)王東教授、武漢大學(xué)黃傳河教授、華中科技大學(xué)秦磊華教授、西北工業(yè)大學(xué)李士寧教授、國(guó)防科技大學(xué)方糧教授、西安交通大學(xué)桂小林教授、吉林大學(xué)胡成全教授、四川大學(xué)朱敏教授，在與各位教授交流、討論的過(guò)程中，作者學(xué)到了很多知識(shí)，受到很多啟發(fā)。感謝在本書第1版使用過(guò)程中所有提出意見(jiàn)和建議的老師。感謝機(jī)械工業(yè)出版社華章公司的溫莉芳副總經(jīng)理、朱劼編輯，她們經(jīng)常將搜集到的意見(jiàn)與建議反饋給作者，向作者提供一些反映技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)的資料和新出版的圖書，并與作者商討教材的編寫方法和思路，給了作者很多學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)與啟示。
限于作者的學(xué)識(shí)與經(jīng)歷，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識(shí)難免有片面之處，這本教材只能起到拋磚引玉的作用。若書中對(duì)某一方面技術(shù)的理解有錯(cuò)誤或不準(zhǔn)確，以及總結(jié)中出現(xiàn)掛一漏萬(wàn)的問(wèn)題，敬請(qǐng)讀者不吝賜教。
吳功宜 吳英于南開(kāi)大學(xué)信息技術(shù)科學(xué)學(xué)院計(jì)算機(jī)系wgy@nankai.edu.cn2018年5月
目 錄
前言
教學(xué)建議
第1章 物聯(lián)網(wǎng)概論 / 1
1.1 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的社會(huì)背景 / 1
1.1.1 比爾·蓋茨與《未來(lái)之路》 / 1
1.1.2 Auto-ID實(shí)驗(yàn)室、RFID標(biāo)簽與物聯(lián)網(wǎng)的概念 / 2
1.1.3 ITU與物聯(lián)網(wǎng)研究報(bào)告 / 3
1.1.4 智慧地球與物聯(lián)網(wǎng) / 5
1.1.5 各國(guó)政府發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃 / 7
1.1.6 我國(guó)發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略規(guī)劃 / 8
1.2 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的技術(shù)背景 / 9
1.2.1 普適計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng) / 9
1.2.2 CPS與物聯(lián)網(wǎng) / 11
1.3 物聯(lián)網(wǎng)的定義和技術(shù)特征 / 15
1.3.1 物聯(lián)網(wǎng)的定義 / 15
1.3.2 從信息技術(shù)發(fā)展的角度認(rèn)識(shí)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)特征 / 16
1.3.3 從物聯(lián)網(wǎng)功能的角度認(rèn)識(shí)物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特征 / 18
1.3.4 從物聯(lián)網(wǎng)覆蓋范圍的角度認(rèn)識(shí)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用特征 / 21
1.3.5 從物聯(lián)網(wǎng)工作方式認(rèn)識(shí)物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行特征 / 21
1.4 物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的異同點(diǎn) / 22
1.4.1 物聯(lián)網(wǎng)提供行業(yè)性、專業(yè)性與區(qū)域性的服務(wù) / 23
1.4.2 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)主要是通過(guò)自動(dòng)方式生成的 / 23
1.4.3 物聯(lián)網(wǎng)是可反饋、可控制的閉環(huán)系統(tǒng) / 23
1.5 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)與產(chǎn)業(yè)鏈 / 25
1.5.1 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn) / 25
1.5.2 物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu) / 26
1.5.3 物聯(lián)網(wǎng)與“互聯(lián)網(wǎng)+”的關(guān)系 / 27
本章小結(jié) / 28
習(xí)題 / 29
第2章 物聯(lián)網(wǎng)感知層技術(shù) / 31
2.1 RFID與自動(dòng)識(shí)別技術(shù) / 31
2.1.1 自動(dòng)識(shí)別技術(shù) / 31
2.1.2 條碼技術(shù) / 31
2.1.3 RFID標(biāo)簽的概念 / 34
2.1.4 RFID標(biāo)簽的分類 / 37
2.1.5 RFID標(biāo)簽的編碼標(biāo)準(zhǔn) / 42
2.2 傳感器與無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) / 43
2.2.1 感知的基本概念 / 43
2.2.2 無(wú)線傳感器與智能傳感器 / 50
2.2.3 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) / 51
2.3 位置感知技術(shù) / 57
2.3.1 位置信息與位置感知的概念 / 57
2.3.2 定位系統(tǒng)與定位技術(shù) / 59
2.4 智能感知設(shè)備與嵌入式技術(shù) / 66
2.4.1 嵌入式技術(shù)的基本概念 / 66
2.4.2 物聯(lián)網(wǎng)智能硬件 / 69
2.4.3 可穿戴計(jì)算及其在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用 / 77
2.4.4 智能機(jī)器人及其在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用 / 83
本章小結(jié) / 89
習(xí)題 / 89
第3章 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層技術(shù) / 93
3.1 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的基本功能 / 93
3.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù) / 95
3.2.1 互聯(lián)網(wǎng)的研究與發(fā)展 / 95
3.2.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類與特點(diǎn) / 99
3.3 移動(dòng)通信網(wǎng)技術(shù) / 101
3.3.1 蜂窩系統(tǒng)的基本概念 / 101
3.3.2 移動(dòng)通信技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展 / 106
3.3.3 5G與物聯(lián)網(wǎng) / 107
3.3.4 NB-IoT與物聯(lián)網(wǎng) / 109
本章小結(jié) / 111
習(xí)題 / 111
第4章 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層技術(shù) / 113
4.1 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的基本概念 / 113
4.1.1 管理服務(wù)層 / 113
4.1.2 行業(yè)應(yīng)用層 / 114
4.2 物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算 / 115
4.2.1 云計(jì)算產(chǎn)生的背景 / 115
4.2.2 云計(jì)算的分類 / 117
4.2.3 云計(jì)算的主要技術(shù)特征 / 118
4.2.4 云計(jì)算應(yīng)用與物聯(lián)網(wǎng) / 118
4.3 物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù) / 119
4.3.1 數(shù)據(jù)挖掘 / 119
4.3.2 大數(shù)據(jù) / 121
4.3.3 大數(shù)據(jù)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的影響 / 124
4.3.4 物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)及應(yīng)用 / 126
本章小結(jié) / 130
習(xí)題 / 131
第5章 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù) / 132
5.1 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全的概念 / 132
5.1.1 網(wǎng)絡(luò)空間安全的概念 / 132
5.1.2 OSI安全體系結(jié)構(gòu) / 133
5.2 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全研究的主要內(nèi)容 / 137
5.2.1 物聯(lián)網(wǎng)中可能存在的網(wǎng)絡(luò)攻擊方式 / 137
5.2.2 RFID安全與隱私保護(hù)研究 / 141
5.3 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全的發(fā)展 / 145
5.3.1 計(jì)算機(jī)病毒已經(jīng)成為攻擊物聯(lián)網(wǎng)的工具 / 146
5.3.2 物聯(lián)網(wǎng)工業(yè)控制系統(tǒng)成為新的攻擊重點(diǎn) / 146
5.3.3 網(wǎng)絡(luò)信息搜索功能將演變成攻擊物聯(lián)網(wǎng)的工具 / 147
5.3.4 僵尸物聯(lián)網(wǎng)成為網(wǎng)絡(luò)攻擊的新方式 / 148
本章小結(jié) / 149
習(xí)題 / 149
第6章 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用 / 151
6.1 智能工業(yè) / 151
6.1.1 智能工業(yè)的基本概念 / 151
6.1.2 工業(yè)4.0涵蓋的基本內(nèi)容 / 153
6.1.3 中國(guó)制造2025 / 156
6.2 智能農(nóng)業(yè) / 157
6.2.1 智能農(nóng)業(yè)的基本概念 / 157
6.2.2 智能農(nóng)業(yè)應(yīng)用示例 / 157
6.3 智能交通 / 160
6.3.1 物聯(lián)網(wǎng)智能交通與傳統(tǒng)智能交通的區(qū)別 / 160
6.3.2 無(wú)人駕駛技術(shù) / 161
6.4 智能電網(wǎng) / 163
6.4.1 智能電網(wǎng)的基本概念 / 163
6.4.2 智能電網(wǎng)應(yīng)用示例 / 164
6.5 智能環(huán)�！�/ 167
6.5.1 智能環(huán)保的基本概念 / 167
6.5.2 智能環(huán)保應(yīng)用示例 / 168
6.6 智能醫(yī)療 / 172
6.6.1 智能醫(yī)療的基本概念 / 172
6.6.2 智能醫(yī)療應(yīng)用示例 / 173
6.7 智能安防 / 178
6.7.1 智能安防的基本概念 / 178
6.7.2 智能安防應(yīng)用示例 / 178
6.8 智能家居 / 183
6.8.1 智能家居的基本概念 / 183
6.8.2 智能家居應(yīng)用示例 / 185
6.9 智能物流 / 187
6.9.1 智能物流的基本概念 / 187
6.9.2 智能物流與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系 / 187
6.9.3 未來(lái)商店與物聯(lián)網(wǎng) / 188
6.10 物聯(lián)網(wǎng)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用 / 192
6.10.1 物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng) / 192
6.10.2 物聯(lián)網(wǎng)軍事應(yīng)用研究的主要內(nèi)容 / 194
本章小結(jié) / 203
參考文獻(xiàn) / 205
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