物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論(劉靜)
本書緊緊圍繞物聯(lián)網(wǎng)中“感知層、傳輸層、應(yīng)用層”所涉及的三大類技術(shù)架構(gòu)組成的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)知識體系安排教學(xué)內(nèi)容。主要內(nèi)容包括：物聯(lián)網(wǎng)的基本概念、體系結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)化、關(guān)鍵技術(shù)以及主要應(yīng)用領(lǐng)域與發(fā)展；感知技術(shù)、射頻識別（RFID）技術(shù)原理及應(yīng)用；傳感器及無線傳感網(wǎng)絡(luò)的基本知識及應(yīng)用；與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；云計算及智能信息處理技術(shù)；物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和物聯(lián)網(wǎng)的安全等。本書針對目前物聯(lián)網(wǎng)在全球蓬勃發(fā)展的現(xiàn)狀，特別遴選了一些在重點生產(chǎn)與生活領(lǐng)域中的應(yīng)用案例進(jìn)行詳細(xì)分析與介紹，幫助讀者拓展思維、開闊視野，為進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)和研究物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)打下堅實的基礎(chǔ)。
本書可以作為電子信息、通信、計算機(jī)、自動化、物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)等相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課教材，還可供物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的工程技術(shù)人員參考。
劉靜，山東理工職業(yè)學(xué)院信息工程系，副教授，劉靜，女，42歲，山東理工職業(yè)學(xué)院信息工程系副教授，工學(xué)碩士。1991年7月畢業(yè)于河南工業(yè)大學(xué)，獲工學(xué)學(xué)士學(xué)位。2007年就讀于山東科技大學(xué)控制理論與控制工程專業(yè)，2009年6月獲得工學(xué)碩士學(xué)位。
研究方向：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、傳感器技術(shù)等。
1．著譯作品
（1） 劉靜主編，《局域網(wǎng)組建與管理》，對外經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)出版社，2011年2月出版。
（2） 劉靜參編，《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與應(yīng)用》，北京師范大學(xué)出版社，2008年7月出版。
2．業(yè)務(wù)成果
（1）主研課題：《物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)人才培養(yǎng)的研究與探索》山東省軟科學(xué)2011年規(guī)劃課題。正在申報結(jié)題。
（2）主研課題：《網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源平臺建設(shè)與管理的研究與實踐》，教育部高職高專指導(dǎo)委員會2009年規(guī)劃課題。已結(jié)題。
（3）主研課題：《高職院校計算機(jī)專業(yè)實習(xí)實訓(xùn)質(zhì)量評價指標(biāo)體系研究》，山東省職業(yè)教育和成人教育研究所2009年規(guī)劃課題。已結(jié)題。 劉靜，山東理工職業(yè)學(xué)院信息工程系，副教授，劉靜，女，42歲，山東理工職業(yè)學(xué)院信息工程系副教授，工學(xué)碩士。1991年7月畢業(yè)于河南工業(yè)大學(xué)，獲工學(xué)學(xué)士學(xué)位。2007年就讀于山東科技大學(xué)控制理論與控制工程專業(yè)，2009年6月獲得工學(xué)碩士學(xué)位。
研究方向：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、傳感器技術(shù)等。
1．著譯作品
（1） 劉靜主編，《局域網(wǎng)組建與管理》，對外經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)出版社，2011年2月出版。
（2） 劉靜參編，《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與應(yīng)用》，北京師范大學(xué)出版社，2008年7月出版。
2．業(yè)務(wù)成果
（1）主研課題：《物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)人才培養(yǎng)的研究與探索》山東省軟科學(xué)2011年規(guī)劃課題。正在申報結(jié)題。
（2）主研課題：《網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源平臺建設(shè)與管理的研究與實踐》，教育部高職高專指導(dǎo)委員會2009年規(guī)劃課題。已結(jié)題。
（3）主研課題：《高職院校計算機(jī)專業(yè)實習(xí)實訓(xùn)質(zhì)量評價指標(biāo)體系研究》，山東省職業(yè)教育和成人教育研究所2009年規(guī)劃課題。已結(jié)題。
（4）主研課題：《以就業(yè)為導(dǎo)向的高職計算機(jī)專業(yè)課程體系研究與實踐》，山東省經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會2008年規(guī)劃課題。
（5）論文：在國家級、省級刊物上發(fā)表學(xué)術(shù)論文10篇。
（6）多次指導(dǎo)學(xué)生參加山東省網(wǎng)絡(luò)技能大賽，榮獲三等獎。
第1章物聯(lián)網(wǎng)概述1
1.1物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的概念1
1.1.1物聯(lián)網(wǎng)1
1.1.2傳感網(wǎng)2
1.1.3泛在網(wǎng)3
1.1.4物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)與泛在網(wǎng)之間的關(guān)系3
1.2物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和特點4
1.2.1物聯(lián)網(wǎng)的起源4
1.2.2物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展4
1.2.3物聯(lián)網(wǎng)的特征7
1.3物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)7
1.3.1感知層8
1.3.2網(wǎng)絡(luò)層9
1.3.3應(yīng)用層9
1.4物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化10 第1章物聯(lián)網(wǎng)概述1
1.1物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的概念1
1.1.1物聯(lián)網(wǎng)1
1.1.2傳感網(wǎng)2
1.1.3泛在網(wǎng)3
1.1.4物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)與泛在網(wǎng)之間的關(guān)系3
1.2物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和特點4
1.2.1物聯(lián)網(wǎng)的起源4
1.2.2物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展4
1.2.3物聯(lián)網(wǎng)的特征7
1.3物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)7
1.3.1感知層8
1.3.2網(wǎng)絡(luò)層9
1.3.3應(yīng)用層9
1.4物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化10
1.4.1國際物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定現(xiàn)狀11
1.4.2我國物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定現(xiàn)狀13
1.4.3我國物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)14
本章小結(jié)15
習(xí)題15第2章RFID技術(shù)16
2.1RFID技術(shù)概述16
2.1.1射頻識別技術(shù)16
2.1.2RFID技術(shù)的組成與特點20
2.1.3RFID技術(shù)的發(fā)展21
2.2RFID工作原理23
2.2.1RFID工作原理23
2.2.2讀寫器原理23
2.2.3讀寫器天線25
2.3RFID標(biāo)準(zhǔn)26
2.3.1RFID標(biāo)準(zhǔn)體系26
2.3.2RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)33
2.3.3中國RFID標(biāo)準(zhǔn)34
2.4RFID應(yīng)用實例35
本章小結(jié)42
習(xí)題42第3章傳感器技術(shù)44
3.1傳感器概述44
3.1.1傳感器的概念44
3.1.2傳感器的組成45
3.1.3傳感器的分類45
3.1.4傳感器的性能參數(shù)46
3.2常用傳感器48
3.2.1溫度傳感器及熱敏元件48
3.2.2光電式傳感器及光敏元件51
3.2.3氣敏傳感器及氣敏元件55
3.2.4力敏傳感器及力敏元件56
3.2.5磁敏傳感器及磁敏元件57
3.2.6超聲波傳感器59
3.3傳感器和微控制器接口61
3.3.1RS-232標(biāo)準(zhǔn)串行接口總線61
3.3.2USB總線技術(shù)62
3.3.3SPI接口64
3.3.4I2C接口65
3.3.5GP-IB標(biāo)準(zhǔn)接口66
3.4智能傳感器68
3.4.1智能傳感器概述68
3.4.2智能傳感器實現(xiàn)途徑71
3.4.3智能傳感器應(yīng)用舉例74
本章小結(jié)79
習(xí)題79第4章無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)80
4.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述80
4.1.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定義80
4.1.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)80
4.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)81
4.2.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)81
4.2.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特征82
4.3無線傳感網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧84
4.3.1協(xié)議棧整體結(jié)構(gòu)84
4.3.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議85
4.3.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議86
4.4無線傳感網(wǎng)絡(luò)的支撐技術(shù)89
4.4.1定位技術(shù)89
4.4.2時間同步91
4.4.3安全技術(shù)93
4.4.4數(shù)據(jù)融合94
4.5IPv6傳感器網(wǎng)絡(luò)95
4.5.1IPv6傳感器網(wǎng)絡(luò)概述95
4.5.26LoWPAN技術(shù)97
4.5.3IPv6傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用案例100
4.6無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用101
本章小結(jié)102
習(xí)題102第5章通信技術(shù)104
5.1短距離無線通信技術(shù)概述104
5.2ZigBee技術(shù)105
5.2.1概述105
5.2.2ZigBee協(xié)議棧106
5.2.3網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)107
5.2.4ZigBee技術(shù)應(yīng)用109
5.3Wi-Fi技術(shù)109
5.3.1Wi-Fi概述109
5.3.2Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和工作原理112
5.3.3Wi-Fi的關(guān)鍵技術(shù)和特點115
5.3.4Wi-Fi技術(shù)的應(yīng)用117
5.4超寬帶（UWB）技術(shù)119
5.4.1UWB技術(shù)概述119
5.4.2UWB技術(shù)的特點120
5.4.3UWB無線通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)122
5.4.4UWB技術(shù)的應(yīng)用124
5.5移動通信130
5.5.1移動通信概述130
5.5.2GSM全球移動通信系統(tǒng)130
5.5.3CDMA蜂窩通信系統(tǒng)135
5.5.4第三代移動通信系統(tǒng)（3G）139
5.5.5第四代移動通信系統(tǒng)（4G）144
5.6藍(lán)牙技術(shù)144
5.6.1藍(lán)牙概述144
5.6.2藍(lán)牙的原理146
5.6.3藍(lán)牙的協(xié)議棧148
5.6.4藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用151
本章小結(jié)153
習(xí)題153第6章云計算155
6.1云計算概述155
6.1.1云計算的概念155
6.1.2云計算的架構(gòu)157
6.1.3云計算的關(guān)鍵技術(shù)159
6.2云計算主要服務(wù)形式163
6.2.1SaaS（軟件即服務(wù)）164
6.2.2PaaS（平臺即服務(wù)）165
6.2.3IaaS（基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù)）167
6.3典型云計算平臺介紹169
6.4中國云計算的發(fā)展情況173
本章小結(jié)175
習(xí)題175第7章智能信息處理技術(shù)177
7.1機(jī)器學(xué)習(xí)177
7.1.1機(jī)器學(xué)習(xí)概述177
7.1.2機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)179
7.1.3機(jī)器學(xué)習(xí)的主要策略180
7.2模式識別184
7.2.1模式識別概述185
7.2.2模式識別的主要方法186
7.2.3模式識別的主要應(yīng)用186
7.3信息融合189
7.3.1信息融合概述189
7.3.2信息融合結(jié)構(gòu)與級別190
7.3.3信息融合的方法192
7.3.4信息融合的主要應(yīng)用195
7.4數(shù)據(jù)挖掘199
7.4.1數(shù)據(jù)挖掘概述199
7.4.2數(shù)據(jù)挖掘功能和常用方法201
7.4.3數(shù)據(jù)挖掘工具203
7.4.4基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖
掘平臺實例208
本章小結(jié)212
習(xí)題213第8章物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用214
8.1智能電網(wǎng)214
8.1.1智能電網(wǎng)概述214
8.1.2智能電網(wǎng)的整體架構(gòu)219
8.1.3智能電網(wǎng)應(yīng)用案例221
8.2智能物流225
8.2.1智能物流概述225
8.2.2智能物流倉儲管理系統(tǒng)226
8.2.3智能生鮮食品冷鏈物流系統(tǒng)案例227
8.3智能農(nóng)業(yè)231
8.3.1智能農(nóng)業(yè)概述231
8.3.2智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)架構(gòu)234
8.3.3智能農(nóng)業(yè)應(yīng)用案例235
8.4智能家居237
8.4.1智能家居概述237
8.4.2智能家居系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)239
8.4.3智能家居系統(tǒng)應(yīng)用案例241
8.5智能交通246
8.5.1智能交通概述246
8.5.2車聯(lián)網(wǎng)概述248
8.5.3智能交通應(yīng)用案例249
8.6智慧城市251
8.6.1智慧城市概述251
8.6.2智慧城市標(biāo)準(zhǔn)體系框架253
8.6.3華為智慧城市應(yīng)用案例255
本章小結(jié)257
習(xí)題258第9章物聯(lián)網(wǎng)安全260
9.1信息安全260
9.1.1信息安全的基本概念260
9.1.2信息安全的分類261
9.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全261
9.2.1傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全分析262
9.2.2傳感器網(wǎng)絡(luò)的攻擊防御機(jī)制262
9.3RFID安全265
9.3.1RFID的安全和隱私問題265
9.3.2RFID安全解決方案266
9.4云計算所面臨的安全挑戰(zhàn)268
9.4.1云計算存在的安全威脅268
9.4.2云計算安全的目標(biāo)和策略269
9.4.3云計算的安全標(biāo)準(zhǔn)271
9.5物聯(lián)網(wǎng)安全體系276
9.5.1物聯(lián)網(wǎng)的安全層次模型及體系結(jié)構(gòu)276
9.5.2感知層安全277
9.5.3網(wǎng)絡(luò)層安全278
9.5.4處理層的安全需求和安全框架282
9.5.5應(yīng)用層安全284
9.5.6物聯(lián)網(wǎng)安全的非技術(shù)因素286
本章小結(jié)286
習(xí)題287
附錄IPSO聯(lián)盟32家承辦方的簡要介紹288
參考文獻(xiàn)291
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