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物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)教程(第2版) 
定 價：39.5 元
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本書詳細介紹了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)理論、實際應(yīng)用案例和新的前沿技術(shù)。本書共分為14章，第1章為物聯(lián)網(wǎng)概述，其他13章內(nèi)容主要涉及物聯(lián)網(wǎng)工程中的13類關(guān)鍵技術(shù)，包括物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)技術(shù)，標識技術(shù)，通信技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)，軟件、服務(wù)和算法技術(shù)，硬件技術(shù)，數(shù)據(jù)和信號處理技術(shù)，發(fā)現(xiàn)與搜索引擎技術(shù)，關(guān)系網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)，電源和能量儲存技術(shù)，安全與隱私技術(shù)，標準化和相關(guān)技術(shù)等。各章后都附有習(xí)題、工程案例，以幫助讀者學(xué)習(xí)和理解實際工程應(yīng)用。同時，每一章除講解相關(guān)技術(shù)原理外，還附有相應(yīng)章節(jié)的實用工程案例，以便學(xué)生深入了解課程內(nèi)容及增加工程經(jīng)驗。 本書主要作為物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)、計算機專業(yè)和電氣信息類的大學(xué)本科生教材，也可作為高職高專和職業(yè)培訓(xùn)機構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培訓(xùn)教材，對從事物聯(lián)網(wǎng)及計算機網(wǎng)絡(luò)工作的工程技術(shù)人員也有學(xué)習(xí)參考價值。
本書第1版自2012年6月出版以來，頗受讀者厚愛，在3年之間已印刷3次,目前已有18所教育部屬985/211院校、省屬重點高校、獨立學(xué)院、職業(yè)技術(shù)學(xué)院使用本書作為物聯(lián)網(wǎng)工程基礎(chǔ)課程的教材，也有部分院校將其作為相關(guān)專業(yè)的碩士研究生的教學(xué)參考書。
目前銷售本教材的除新華書店等各地實體書店外，網(wǎng)上銷售的還有亞馬遜（中國）、當當網(wǎng)等數(shù)十家網(wǎng)上銷售單位，教材銷售量較大，讀者反映熱烈，評價較高。 本書已經(jīng)過各校2~3屆以上學(xué)生教學(xué)實踐檢驗，得到普遍認可，教學(xué)效果良好。結(jié)合編者本身教學(xué)實踐及各地同行專家的指正意見，為了跟蹤學(xué)科發(fā)展方向，更好地為讀者服務(wù)，編者對原書內(nèi)容進行了認真修訂，寫出了第2版。 這次修訂的指導(dǎo)思想是，保持原書按照《歐盟物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略研究路線圖》白皮書中列出的13類關(guān)鍵技術(shù)為基本框架、內(nèi)容比較豐富、有豐富案例的特點，增加了反映學(xué)科最新發(fā)展方向的新內(nèi)容，對原書中的具體內(nèi)容進行了100多處適當?shù)脑鰟h或修改。 另外，鑒于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)理論和最新主流的前沿技術(shù)中出現(xiàn)了相當多的技術(shù)專業(yè)名稱和縮寫，有些英文名詞目前還沒有特別確切的中文專業(yè)譯名相對應(yīng)，所以編者在此類名詞和術(shù)語縮寫后全部加注英文原文與中文翻譯，以便教師授課時更清晰地進行表述和說明，希望有助于在教學(xué)中將基本概念、原理、技術(shù)和方法講深講透。 在此次編寫過程中，各地專家、學(xué)者與老師提供了各自教學(xué)過程中很有價值的資料和意見，清華大學(xué)出版社諸位編輯也付出了大量的時間與關(guān)注，謹在此一并表示衷心的感謝。 本書不當之處敬請廣大讀者與同行老師不吝賜教。 編者2015年10月
第1章物聯(lián)網(wǎng)概述1
1.1物聯(lián)網(wǎng)的起源與發(fā)展1 1.2物聯(lián)網(wǎng)的定義2 1.2.1物聯(lián)網(wǎng)的概念2 1.2.2物聯(lián)網(wǎng)的定義及組成2 1.3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系4 1.3.1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述4 1.3.2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系4 1.3.3物聯(lián)網(wǎng)面臨的主要技術(shù)問題6 1.4物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域6 1.5應(yīng)用案例: 光纖傳感溫度監(jiān)測系統(tǒng)9 習(xí)題與思考題11 第2章物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)技術(shù)12 2.1物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)12 2.1.1感知識別層13 2.1.2網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層13 2.1.3管理服務(wù)層14 2.1.4綜合應(yīng)用層15 2.2未來的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)技術(shù)16 2.3應(yīng)用案例: 上海嘉定物聯(lián)網(wǎng)工程示范項目17 習(xí)題與思考題19 第3章標識技術(shù)20 3.1特定領(lǐng)域的標識與自動識別技術(shù)20 3.1.1條形碼技術(shù)20 3.1.2磁卡21 3.1.3IC卡技術(shù)22 3.1.4射頻識別技術(shù)23 3.1.5傳感器技術(shù)24 3.1.6光學(xué)字符識別技術(shù)33 3.1.7語音識別技術(shù)35 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)教程(第2版) 目錄3.1.8生物計量識別技術(shù)36 3.1.9遙感遙測40 3.1.10機器人智能感知41 3.2不同的標識體系41 3.2.1ISO標識體系41 3.2.2GS1標識體系42 3.2.3IEEE標識體系42 3.2.4IPv6與6LoWPAN標識體系43 3.3用于物聯(lián)網(wǎng)標識的開放架構(gòu)43 3.4電子產(chǎn)品編碼44 3.4.1電子產(chǎn)品編碼體系及其特點44 3.4.2物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的“物品”的統(tǒng)一標識體系44 3.4.3EPC標簽的通用標識符46 3.4.4序列化全球貿(mào)易標識代碼48 3.5未來的物聯(lián)網(wǎng)標識技術(shù)48 3.6應(yīng)用案例: 醫(yī)療健康護理傳感器網(wǎng)絡(luò)49 習(xí)題與思考題51 第4章通信技術(shù)52 4.1無線低速網(wǎng)絡(luò)52 4.1.1藍牙技術(shù)52 4.1.2紫蜂技術(shù)54 4.1.3紅外通信技術(shù)58 4.1.4近距離通信技術(shù)59 4.2移動通信網(wǎng)絡(luò)62 4.2.1移動通信系統(tǒng)簡介62 4.2.2第一代移動通信: 模擬語音64 4.2.3第二代移動通信: 數(shù)字語音64 4.2.4第三代移動通信: 數(shù)字語音與數(shù)據(jù)65 4.2.5第四代移動通信技術(shù)67 4.3設(shè)備對設(shè)備通信技術(shù)69 4.3.1M2M簡介69 4.3.2M2M體系結(jié)構(gòu)和技術(shù)組成70 4.3.3M2M卡和模塊71 4.3.4M2M應(yīng)用72 4.4工業(yè)領(lǐng)域的無線網(wǎng)絡(luò)73 4.4.1Wireless HART73 4.4.26LoWPAN74 4.5未來的物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)75 4.6應(yīng)用案例: 電子不停車收費系統(tǒng)76 習(xí)題與思考題77 第5章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)79 5.1非接觸射頻識別系統(tǒng)79 5.1.1RFID分類與基本組成79 5.1.2RFID射頻電子標簽80 5.1.3RFID閱讀器82 5.1.4閱讀器關(guān)鍵技術(shù)83 5.1.5Savant系統(tǒng)84 5.1.6RFID標準85 5.1.7RFID應(yīng)用86 5.2EPC信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)86 5.2.1物聯(lián)網(wǎng)EPC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)成86 5.2.2系統(tǒng)構(gòu)成87 5.2.3信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)89 5.2.4EPC網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用流程90 5.2.5對象名稱解析服務(wù)91 5.2.6實體標記語言91 5.2.7EPC信息服務(wù)模塊92 5.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)93 5.3.1傳感器的組成和結(jié)構(gòu)94 5.3.2傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)97 5.3.3傳感器網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)技術(shù)102 5.3.4傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議與路由協(xié)議103 5.3.5IEEE 802.15.4標準103 5.3.6傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理技術(shù)104 5.4寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)105 5.4.1無線局域網(wǎng)105 5.4.2無線城域網(wǎng)110 5.4.3超寬帶技術(shù)112 5.5無線網(wǎng)格網(wǎng)115 5.5.1無線網(wǎng)格網(wǎng)的技術(shù)特點115 5.5.2無線網(wǎng)格網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)116 5.5.3無線網(wǎng)格網(wǎng)與其他通信網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別118 5.5.4無線網(wǎng)格網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)118 5.5.5無線網(wǎng)格網(wǎng)的優(yōu)勢120 5.6云計算網(wǎng)絡(luò)120 5.6.1云計算簡介121 5.6.2云計算系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)122 5.6.3云計算服務(wù)層次124 5.6.4云計算技術(shù)層次128 5.6.5云計算的核心技術(shù)129 5.6.6典型云計算平臺130 5.6.7典型的云計算系統(tǒng)及應(yīng)用132 5.7未來的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)133 5.8應(yīng)用案例： 戰(zhàn)場監(jiān)測與指揮傳感器網(wǎng)絡(luò)134 習(xí)題與思考題137 第6章網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)138 6.1位置服務(wù)138 6.2GPS全球定位系統(tǒng)138 6.2.1GPS構(gòu)成138 6.2.2GPS工作過程139 6.2.3GPS定位計算140 6.2.4全球四大GPS系統(tǒng)141 6.2.5GPS的應(yīng)用142 6.3蜂窩基站定位142 6.3.1GSM蜂窩基站的基礎(chǔ)架構(gòu)142 6.3.2COO定位143 6.3.3七號信令定位143 6.3.4TOA/TDOA定位143 6.3.5AOA定位145 6.3.6基于場強的定位145 6.3.7混合定位145 6.4新興定位系統(tǒng)145 6.4.1AGPS定位基本機制145 6.4.2AGPS定位基本流程146 6.4.3AGPS定位技術(shù)的實際應(yīng)用情況147 6.5無線室內(nèi)環(huán)境定位148 6.5.1室內(nèi)GPS定位技術(shù)148 6.5.2室內(nèi)無線定位技術(shù)149 6.6傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)點定位技術(shù)151 6.6.1傳感器網(wǎng)絡(luò)定位簡介151 6.6.2WSN定位技術(shù)基本概念151 6.6.3基于測距的算法152 6.6.4結(jié)點坐標計算方法153 6.6.5基于非測距的算法155 6.6.6新型WSN定位研究分析155 6.7傳感器網(wǎng)絡(luò)時間同步技術(shù)156 6.8未來的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)定位和發(fā)現(xiàn)技術(shù)159 6.9應(yīng)用案例： 礦用射頻識別人員定位系統(tǒng)160 習(xí)題與思考題162 第7章軟件、服務(wù)和算法技術(shù)163 7.1環(huán)境感知型中間件163 7.1.1中間件概述163 7.1.2中間件的體系框架與核心模塊164 7.1.3中間件的分類164 7.1.4物聯(lián)網(wǎng)中間件的設(shè)計165 7.2嵌入式軟件165 7.2.1嵌入式系統(tǒng)165 7.2.2嵌入式軟件的應(yīng)用166 7.2.3嵌入式軟件的分類167 7.2.4嵌入式軟件發(fā)展趨勢168 7.3微型操作系統(tǒng)168 7.3.1傳感器結(jié)點微型操作系統(tǒng)168 7.3.2其他常見微型操作系統(tǒng)169 7.4面向服務(wù)架構(gòu)171 7.4.1面向服務(wù)架構(gòu)簡介171 7.4.2面向服務(wù)架構(gòu)的特征171 7.4.3面向服務(wù)架構(gòu)的元素172 7.4.4面向服務(wù)的計算環(huán)境173 7.4.5利用價值173 7.5物聯(lián)網(wǎng)海量數(shù)據(jù)存儲與查詢175 7.5.1網(wǎng)絡(luò)存儲體系結(jié)構(gòu)175 7.5.2海量數(shù)據(jù)存儲及查詢179 7.6物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)融合及路由180 7.6.1數(shù)據(jù)融合的基本概念180 7.6.2物聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)融合的關(guān)鍵問題181 7.6.3物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)融合的基本原理181 7.6.4傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)融合技術(shù)182 7.6.5數(shù)據(jù)融合的層次結(jié)構(gòu)183 7.6.6多傳感器數(shù)據(jù)融合算法184 7.6.7傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)融合路由算法187 7.7未來的物聯(lián)網(wǎng)軟件、服務(wù)和算法技術(shù)188 7.8應(yīng)用案例： Google數(shù)據(jù)中心189 習(xí)題與思考題192 第8章硬件技術(shù)194 8.1微電子機械系統(tǒng)194 8.1.1MEMS簡介194 8.1.2發(fā)展概述194 8.1.3微電子機械系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域195 8.1.4微電子機械系統(tǒng)技術(shù)196 8.1.5產(chǎn)品應(yīng)用實例197 8.2移動設(shè)備內(nèi)置傳感器硬件平臺198 8.2.1內(nèi)置傳感器198 8.2.2微處理器198 8.2.3通信芯片199 8.3數(shù)字化傳感器及網(wǎng)絡(luò)接口技術(shù)200 8.3.1數(shù)字化傳感器200 8.3.2傳感器的網(wǎng)絡(luò)化201 8.4未來的物聯(lián)網(wǎng)硬件技術(shù)201 8.5應(yīng)用案例： 基于無線通信M2M模塊的道路照明解決方案202 習(xí)題與思考題206 第9章數(shù)據(jù)和信號處理技術(shù)207 9.1可擴展標記語言207 9.1.1可擴展標記語言簡介207 9.1.2可擴展標記語言特性208 9.1.3可擴展標記語言文檔結(jié)構(gòu)208 9.1.4XML的優(yōu)勢209 9.2高性能計算210 9.2.1高性能計算概述211 9.2.2高性能計算機的應(yīng)用211 9.2.3高性能計算分類212 9.2.4分布式計算212 9.2.5網(wǎng)格計算213 9.2.6網(wǎng)格類型214 9.2.7高性能計算集群214 9.3海量數(shù)據(jù)庫技術(shù)216 9.3.1傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫面臨更大的挑戰(zhàn)217 9.3.2支撐物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)217 9.3.3關(guān)系型數(shù)據(jù)庫219 9.3.4非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫220 9.3.5實時數(shù)據(jù)庫222 9.3.6分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)224 9.4語義網(wǎng)226 9.4.1語義網(wǎng)概念226 9.4.2語義網(wǎng)基本特征227 9.4.3語義網(wǎng)與萬維網(wǎng)的區(qū)別227 9.4.4語義網(wǎng)的實現(xiàn)228 9.4.5語義網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)228 9.4.6語義網(wǎng)的主要應(yīng)用230 9.5智能決策算法230 9.6人工智能技術(shù)231 9.7人機交互技術(shù)233 9.7.1人機交互技術(shù)概況233 9.7.2人機交互技術(shù)的發(fā)展233 9.7.3多媒體與虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的交互特點234 9.7.4多通道人機交互技術(shù)235 9.7.5人機界面235 9.8未來的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)和信號處理技術(shù)236 9.9應(yīng)用案例： 基于圖像處理技術(shù)的汽車牌照識別系統(tǒng)237 習(xí)題與思考題238 第10章發(fā)現(xiàn)與搜索引擎技術(shù)239 10.1搜索引擎技術(shù)概述239 10.1.1搜索引擎的發(fā)展239 10.1.2搜索引擎分類239 10.2Web搜索引擎工作原理240 10.2.1Web搜索引擎的組成240 10.2.2Web搜索引擎的工作模式241 10.2.3搜索引擎的技術(shù)設(shè)計與算法242 10.3物聯(lián)網(wǎng)搜索引擎246 10.3.1基于物品的搜索引擎技術(shù)247 10.3.2基于簡單標識的對象查找技術(shù)247 10.4服務(wù)發(fā)現(xiàn)技術(shù)248 10.4.1Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)248 10.4.2傳感數(shù)據(jù)的語義發(fā)現(xiàn)技術(shù)249 10.4.3數(shù)據(jù)挖掘250 10.4.4物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘257 10.5未來的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)現(xiàn)與搜索引擎技術(shù)262 10.6應(yīng)用案例： 語境感知技術(shù)264 習(xí)題與思考題265 第11章關(guān)系網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)266 11.1網(wǎng)絡(luò)管理的熱點技術(shù)266 11.2分布式網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)269 11.2.1分布式網(wǎng)絡(luò)管理體系結(jié)構(gòu)270 11.2.2基于CORBA的分布式管理272 11.2.3基于Web的分布式網(wǎng)絡(luò)管理273 11.2.4基于移動代理的分布式網(wǎng)絡(luò)管理275 11.2.5基于主動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)管理278 11.2.6未來的網(wǎng)管系統(tǒng)278 11.3分布式數(shù)據(jù)庫/資料集合的管理278 11.3.1分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的組成279 11.3.2分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的分類279 11.3.3分布式數(shù)據(jù)庫/資料集合的管理的實現(xiàn)280 11.4應(yīng)用案例： 海量飛行數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)281 習(xí)題與思考題285 第12章電源和能量儲存技術(shù)286 12.1能源采集轉(zhuǎn)換技術(shù)286 12.1.1能源采集轉(zhuǎn)換技術(shù)概述286 12.1.2光伏技術(shù)288 12.1.3生物發(fā)電288 12.1.4壓電技術(shù)289 12.1.5能量轉(zhuǎn)換裝置291 12.2能量存儲(電池)技術(shù)293 12.2.1薄膜電池293 12.2.2鋰離子電池295 12.2.3印刷電池298 12.2.4光電池298 12.3無線供電技術(shù)300 12.3.1無線供電技術(shù)實驗300 12.3.2短距離無線供電方案301 12.4未來的電源與能量儲存技術(shù)303 12.5應(yīng)用案例： 利用廢熱為無線傳感器供電304 習(xí)題與思考題307 第13章安全與隱私技術(shù)308 13.1物聯(lián)網(wǎng)安全性概述308 13.1.1物聯(lián)網(wǎng)安全的必要性308 13.1.2物聯(lián)網(wǎng)安全的層次308 13.1.3感知層的安全需求和安全框架309 13.1.4傳輸層的安全需求和安全框架311 13.1.5處理層的安全需求和安全框架312 13.1.6應(yīng)用層的安全需求和安全框架314 13.1.7影響信息安全的非技術(shù)因素和存在的問題315 13.2RFID標簽安全機制316 13.2.1RFID電子標簽的安全設(shè)置316 13.2.2RFID電子標簽在應(yīng)用中的安全機制317 13.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全機制318 13.3.1WSN安全問題318 13.3.2傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全機制319 13.3.3傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全分析320 13.3.4WSN安全研究重點322 13.4物聯(lián)網(wǎng)身份識別技術(shù)323 13.4.1電子ID身份識別技術(shù)323 13.4.2個人特征的身份證明326 13.4.3基于零知識證明的識別技術(shù)329 13.5信息隱藏330 13.5.1信息隱藏概述330 13.5.2信息隱藏技術(shù)331 13.6未來的物聯(lián)網(wǎng)安全與隱私技術(shù)332 13.7應(yīng)用案例： 汽車芯片感應(yīng)防盜系統(tǒng)333 習(xí)題與思考題335 第14章標準化和相關(guān)技術(shù)336 14.1物聯(lián)網(wǎng)標準化的意義336 14.2國際標準化組織和各國標準化組織337 14.3射頻識別技術(shù)的標準化工作338 14.3.1RFID的ISO IEC標準338 14.3.2GS1的EPC標準340 14.4無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的標準化工作341 14.5設(shè)備對設(shè)備通信技術(shù)的標準化工作343 14.6未來的物聯(lián)網(wǎng)標準化工作344 14.7應(yīng)用案例： M2M標準化工作345 習(xí)題與思考題347 參考文獻348第1章物聯(lián)網(wǎng)的前世今生11.1智慧地球與感知中國1 1.1.1智慧地球1 1.1.2感知中國5 1.2從RFID系統(tǒng)到IOT8 1.2.1RFID的基本原理及應(yīng)用8 1.2.2基于EPC的早期物聯(lián)網(wǎng)10 1.3從WSN到無線泛在網(wǎng)絡(luò)11 1.3.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)12 1.3.2泛在網(wǎng)絡(luò)13 1.3.3泛在網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)的關(guān)系15 1.3.4泛在網(wǎng)絡(luò)的研究和意義16 1.4物物相連的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃18 1.4.1國外物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀18 1.4.2國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展情況22 思考題26 第2章認識物聯(lián)網(wǎng)27 2.1物聯(lián)網(wǎng)典型應(yīng)用27 2.1.1RFID的物聯(lián)網(wǎng)供應(yīng)鏈系統(tǒng)27 2.1.2物聯(lián)網(wǎng)智能家居31 2.1.3物聯(lián)網(wǎng)煤礦安防系統(tǒng)34 2.1.4智能電網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)38 2.2物聯(lián)網(wǎng)的共性特征45 2.2.1物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)45 2.2.2物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系47 2.3物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)49 2.3.1感知技術(shù)49 2.3.2傳輸技術(shù)50 2.3.3應(yīng)用層支撐技術(shù)52 2.4是或不是物聯(lián)網(wǎng)52 2.4.1CPS522.4.2WSN54 2.4.3呼叫中心55 2.4.4綠野千傳57 思考題58 第3章物聯(lián)網(wǎng)感知與數(shù)據(jù)采集59 3.1感知節(jié)點與傳感芯片59 3.1.1幾類典型感知節(jié)點59 3.1.2節(jié)點組織結(jié)構(gòu)62 3.1.3網(wǎng)關(guān)節(jié)點64 3.1.4傳感器與傳感器板65 3.2RFID讀寫系統(tǒng)67 3.2.1RFID標簽67 3.2.2RFID讀寫器70 3.3節(jié)點定位74 3.3.1GPS與位置計算74 3.3.2基于距離的節(jié)點定位77 3.3.3距離無關(guān)的節(jié)點定位80 3.4數(shù)據(jù)采集與A/D轉(zhuǎn)換81 3.4.1數(shù)據(jù)采集模塊組成81 3.4.2A/D轉(zhuǎn)換原理81 思考題82 第4章物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸83 4.1物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)83 4.1.1光纖通信83 4.1.2射頻通信89 4.1.3寬帶通信89 4.1.4載波通信92 4.2無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)94 4.2.1無線局域網(wǎng)94 4.2.2無線自組網(wǎng)98 4.2.3無線個域網(wǎng)101 4.2.4無線傳感網(wǎng)105 4.3介質(zhì)訪問技術(shù)108 4.3.1基于預(yù)分配的介質(zhì)訪問109 4.3.2基于競爭的介質(zhì)訪問112 4.3.3混合式介質(zhì)訪問116 4.4網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)119 4.4.1Internet的數(shù)據(jù)傳輸119 4.4.2網(wǎng)絡(luò)接入與融合123 4.4.3網(wǎng)關(guān)與路由125 4.5資源受限網(wǎng)絡(luò)的弱時間同步127 4.5.1時間同步概述127 4.5.2無線傳感網(wǎng)的時間同步128 思考題129 第5章操作系統(tǒng)130 5.1操作系統(tǒng)概述130 5.1.1操作系統(tǒng)的功能及分類130 5.1.2操作系統(tǒng)的任務(wù)調(diào)度132 5.1.3操作系統(tǒng)的資源管理136 5.2幾種流行嵌入式操作系統(tǒng)平臺139 5.2.1嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OSⅡ139 5.2.2嵌入式Linux142 5.2.3Windows CE操作系統(tǒng)144 5.2.4Android手機操作系統(tǒng)147 5.3TinyOS: 物聯(lián)網(wǎng)前端微操作系統(tǒng)149 5.3.1TinyOS概述150 5.3.2TinyOS的工作原理150 5.3.3nesC語言程序設(shè)計154 5.3.4應(yīng)用開發(fā)示例: CntToLedsAndRfm158 思考題160 第6章物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理162 6.1后臺數(shù)據(jù)庫技術(shù)162 6.1.1數(shù)據(jù)庫概述162 6.1.2關(guān)系型數(shù)據(jù)庫167 6.1.3結(jié)構(gòu)化查詢語言172 6.2資源受限網(wǎng)絡(luò)的分級數(shù)據(jù)融合176 6.2.1節(jié)點的分簇控制176 6.2.2簇內(nèi)數(shù)據(jù)融合180 6.2.3分布式數(shù)據(jù)存儲與處理183 6.3數(shù)據(jù)挖掘與海計算185 6.3.1數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)185 6.3.2云計算概述189 6.3.3海計算的概念與未來191 思考題194 第7章物聯(lián)網(wǎng)安全與隱私195 7.1物聯(lián)網(wǎng)安全問題195 7.1.1經(jīng)典的網(wǎng)絡(luò)安全問題196 7.1.2RFID系統(tǒng)的隱私與安全問題198 7.1.3傳感網(wǎng)的安全威脅201 7.2經(jīng)典的安全方法204 7.2.1安全服務(wù)與安全機制205 7.2.2密碼學(xué)與安全防護206 7.2.3入侵檢測技術(shù)213 7.2.4內(nèi)容安全技術(shù)216 7.2.5容忍入侵與可生存技術(shù)219 7.3RFID系統(tǒng)的安全與隱私技術(shù)222 7.3.1快易通的安全事故222 7.3.2RFID系統(tǒng)安全實現(xiàn)機制224 7.3.3RFID系統(tǒng)密碼安全技術(shù)226 7.3.4RFID系統(tǒng)的隱私保護技術(shù)228 7.4傳感網(wǎng)安全技術(shù)231 7.4.1傳感網(wǎng)密鑰管理技術(shù)231 7.4.2傳感網(wǎng)的路由安全235 7.4.3傳感網(wǎng)的入侵檢測技術(shù)238 7.4.4傳感網(wǎng)的可生存技術(shù)241 思考題242 第8章工程與物聯(lián)網(wǎng)工程243 8.1什么是工程243 8.1.1工程及相關(guān)概念243 8.1.2工程教育和工程創(chuàng)新245 8.2信息化工程247 8.2.1信息化工程的特點247 8.2.2網(wǎng)絡(luò)工程248 8.2.3軟件工程256 8.3物聯(lián)網(wǎng)工程的相關(guān)命題263 8.3.1懂網(wǎng)知物的物聯(lián)網(wǎng)工程人才263 8.3.2物聯(lián)網(wǎng)工程之智慧停車場264 思考題267 參考文獻268第1章緒論1.1物聯(lián)網(wǎng)的基本概念1 1.1.1物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)2 1.1.2物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)概念4 1.2物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)與特征6 1.2.1物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)6 1.2.2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系結(jié)構(gòu)9 1.2.3物聯(lián)網(wǎng)的特征10 1.3物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)分析10 1.4物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用前景13 1.4.1物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域簡介13 1.4.2物聯(lián)網(wǎng)下的新的工作和生活方式14 1.5物聯(lián)網(wǎng)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀15 1.5.1物聯(lián)網(wǎng)國外發(fā)展狀況15 1.5.2物聯(lián)網(wǎng)國內(nèi)發(fā)展狀況17 習(xí)題19 第2章射頻識別技術(shù) 2.1自動識別和數(shù)據(jù)采集技術(shù)20 2.1.1自動識別技術(shù)的概念和分類20 2.1.2常用的數(shù)據(jù)采集技術(shù)20 2.1.3射頻標簽與條形碼的區(qū)別24 2.1.4RFID在中國的發(fā)展現(xiàn)狀25 2.2RFID系統(tǒng)的組成26 2.2.1硬件組成26 2.2.2軟件組成28 2.3RFID電子標簽29 2.3.1電子標簽的工作原理29 2.3.2RFID標簽的天線30 2.3.3RFID標簽的分類31 2.4讀寫器33 2.4.1讀寫器的工作原理33 2.4.2讀寫器的功能34 2.4.3讀寫器的分類35 2.5RFID系統(tǒng)的工作原理36 2.5.1射頻識別系統(tǒng)中信號的編碼和調(diào)制38 2.5.2多標簽同時識別與系統(tǒng)防碰撞39 2.6RFID組網(wǎng)技術(shù)42 2.7RFID的標準化43 2.7.1RFID的標準體系43 2.7.2RFID標準化組織44 2.7.3EPCglobal標準體系45 2.7.4UID系統(tǒng)50 2.7.5ISO標準53 2.7.6三大編碼體系的區(qū)別53 物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù) 目錄2.8系統(tǒng)部件的選擇54 2.8.1電子標簽的選擇54 2.8.2讀寫器的選擇55 2.8.3標準選擇55 2.8.4頻率選擇56 2.9RFID技術(shù)和其他技術(shù)的結(jié)合57 2.9.1RFID技術(shù)與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)57 2.9.2RFID技術(shù)與NFC59 2.9.3RFID技術(shù)與3G60 2.9.4RFID系統(tǒng)中數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的研究60 2.9.5RFID系統(tǒng)中定位技術(shù)的研究62 習(xí)題63 第3章傳感與感知層組網(wǎng)技術(shù) 3.1傳感技術(shù)65 3.1.1傳感器的基本概念65 3.1.2傳感器的分類68 3.1.3測控技術(shù)70 3.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)74 3.2.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述74 3.2.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)79 3.2.3物理層協(xié)議82 3.2.4MAC層協(xié)議87 3.2.5拓撲控制技術(shù)94 3.2.6路由協(xié)議98 3.3藍牙無線技術(shù)102 3.3.1藍牙標準化協(xié)議進程103 3.3.2藍牙系統(tǒng)組成105 3.3.3藍牙協(xié)議體系結(jié)構(gòu)105 3.3.4藍牙設(shè)備的工作方式108 3.3.5藍牙的安全管理110 3.3.6藍牙應(yīng)用系統(tǒng)111 3.3.7相關(guān)技術(shù)比較112 3.4現(xiàn)場總線技術(shù)112 3.4.1現(xiàn)場總線產(chǎn)生的背景和基礎(chǔ)112 3.4.2現(xiàn)場總線的特點113 3.4.3現(xiàn)場總線的技術(shù)基礎(chǔ)114 3.4.4DeviceNet網(wǎng)絡(luò)115 3.4.5現(xiàn)場總線技術(shù)發(fā)展趨勢123 習(xí)題124 第4章網(wǎng)絡(luò)層技術(shù) 4.1WiFi技術(shù)126 4.1.1WiFi簡介126 4.1.2WiFi協(xié)議126 4.1.3蜂窩結(jié)構(gòu)與漫游134 4.1.4無線網(wǎng)絡(luò)的組建134 4.2無線Mesh網(wǎng)絡(luò)136 4.2.1無線Mesh網(wǎng)絡(luò)簡介136 4.2.2Mesh網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢與缺陷136 4.2.3無線Mesh網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)138 4.2.4802.16（WiMAX）標準140 4.2.5無線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議141 4.2.6Mesh網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用 143 4.3電力線通信技術(shù)145 4.3.1電力線通信技術(shù)簡介145 4.3.2PLC通信系統(tǒng)標準145 4.3.3PLC接入網(wǎng)146 4.3.4PLC系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)151 習(xí)題154 第5章支撐層技術(shù) 5.1物聯(lián)網(wǎng)中間件155 5.1.1物聯(lián)網(wǎng)中間件的作用155 5.1.2物聯(lián)網(wǎng)中間件的特點157 5.1.3物聯(lián)網(wǎng)中間件的發(fā)展157 5.2云計算159 5.2.1云計算基礎(chǔ)159 5.2.2云計算架構(gòu)163 5.2.3典型云計算平臺166 5.3GIS與GPS171 5.3.1地理信息系統(tǒng)171 5.3.2全球定位系統(tǒng)175 5.3.3北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)簡介178 習(xí)題178 第6章物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用 6.1物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用概述180 6.2物流管理與配送181 6.2.1基于EPC的物流全球供應(yīng)鏈182 6.2.2物聯(lián)網(wǎng)拓展物流信息增值服務(wù)183 6.2.3基于RFID技術(shù)的物流管理信息系統(tǒng)185 6.2.4基于RFID的配送中心系統(tǒng)架構(gòu)案例186 6.3環(huán)境監(jiān)測與保護189 6.3.1數(shù)字環(huán)保的基本概念189 6.3.2我國的環(huán)境監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)191 6.3.3環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用案例191 6.4行業(yè)檢測與監(jiān)控193 6.4.1行業(yè)檢測與監(jiān)控概述193 6.4.2礦井安全應(yīng)用案例194 6.5交通管理197 6.5.1交通管理技術(shù)簡介197 6.5.2RFID交通監(jiān)管技術(shù)198 6.5.3應(yīng)用案例ETC201 習(xí)題204 第7章物聯(lián)網(wǎng)安全 7.1物聯(lián)網(wǎng)的安全問題205 7.1.1物聯(lián)網(wǎng)安全風(fēng)險來源205 7.1.2物聯(lián)網(wǎng)面對的特殊安全問題206 7.2網(wǎng)絡(luò)安全策略207 7.2.1網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)207 7.2.2物聯(lián)網(wǎng)安全架構(gòu)212 7.3RFID系統(tǒng)安全219 7.3.1RFID系統(tǒng)的安全問題219 7.3.2RFID系統(tǒng)的安全風(fēng)險與需求223 7.3.3協(xié)議安全性225 7.3.4現(xiàn)有的RFID安全機制227 7.3.5RFID安全措施237 習(xí)題238 第8章物聯(lián)網(wǎng)未來與挑戰(zhàn) 8.1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)未來趨勢239 8.2物聯(lián)網(wǎng)的挑戰(zhàn)240 8.2.1標準化的挑戰(zhàn)241 8.2.2技術(shù)挑戰(zhàn)242 習(xí)題244 參考文獻245
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