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物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)教程(第2版) 
定 價(jià)：39.5 元
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本書詳細(xì)介紹了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)理論、實(shí)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(biāo)識(shí)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(hào)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(chǔ)存技術(shù)，安全與隱私技術(shù)，標(biāo)準(zhǔn)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(shí)際工程應(yīng)用。同時(shí)，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(shí)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(yàn)。 本書主要作為物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)、計(jì)算機(jī)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(jī)構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培訓(xùn)教材，對(duì)從事物聯(lián)網(wǎng)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工作的工程技術(shù)人員也有學(xué)習(xí)參考價(jià)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(diǎn)高校、獨(dú)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(shí)體書店外，網(wǎng)上銷售的還有亞馬遜（中國）、當(dāng)當(dāng)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(píng)價(jià)較高。 本書已經(jīng)過各校2~3屆以上學(xué)生教學(xué)實(shí)踐檢驗(yàn)，得到普遍認(rèn)可，教學(xué)效果良好。結(jié)合編者本身教學(xué)實(shí)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(duì)原書內(nèi)容進(jìn)行了認(rèn)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(diǎn)，增加了反映學(xué)科最新發(fā)展方向的新內(nèi)容，對(duì)原書中的具體內(nèi)容進(jìn)行了100多處適當(dāng)?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(dāng)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(duì)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(shí)更清晰地進(jìn)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(jià)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(shí)間與關(guān)注，謹(jǐn)在此一并表示衷心的感謝。 本書不當(dāng)之處敬請(qǐng)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(shí)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(xiàng)目17 習(xí)題與思考題19 第3章標(biāo)識(shí)技術(shù)20 3.1特定領(lǐng)域的標(biāo)識(shí)與自動(dòng)識(shí)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(shí)別技術(shù)23 3.1.5傳感器技術(shù)24 3.1.6光學(xué)字符識(shí)別技術(shù)33 3.1.7語音識(shí)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(jì)量識(shí)別技術(shù)36 3.1.9遙感遙測40 3.1.10機(jī)器人智能感知41 3.2不同的標(biāo)識(shí)體系41 3.2.1ISO標(biāo)識(shí)體系41 3.2.2GS1標(biāo)識(shí)體系42 3.2.3IEEE標(biāo)識(shí)體系42 3.2.4IPv6與6LoWPAN標(biāo)識(shí)體系43 3.3用于物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)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(diǎn)44 3.4.2物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的“物品”的統(tǒng)一標(biāo)識(shí)體系44 3.4.3EPC標(biāo)簽的通用標(biāo)識(shí)符46 3.4.4序列化全球貿(mào)易標(biāo)識(shí)代碼48 3.5未來的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)技術(shù)48 3.6應(yīng)用案例: 醫(yī)療健康護(hù)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(lán)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(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)62 4.2.1移動(dòng)通信系統(tǒng)簡介62 4.2.2第一代移動(dòng)通信: 模擬語音64 4.2.3第二代移動(dòng)通信: 數(shù)字語音64 4.2.4第三代移動(dòng)通信: 數(shù)字語音與數(shù)據(jù)65 4.2.5第四代移動(dòng)通信技術(shù)67 4.3設(shè)備對(duì)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(fèi)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(shí)別系統(tǒng)79 5.1.1RFID分類與基本組成79 5.1.2RFID射頻電子標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)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(duì)象名稱解析服務(wù)91 5.2.6實(shí)體標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)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(jì)算網(wǎng)絡(luò)120 5.6.1云計(jì)算簡介121 5.6.2云計(jì)算系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)122 5.6.3云計(jì)算服務(wù)層次124 5.6.4云計(jì)算技術(shù)層次128 5.6.5云計(jì)算的核心技術(shù)129 5.6.6典型云計(jì)算平臺(tái)130 5.6.7典型的云計(jì)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(jì)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(hào)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(qiáng)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(jī)制145 6.4.2AGPS定位基本流程146 6.4.3AGPS定位技術(shù)的實(shí)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(diǎn)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(diǎn)坐標(biāo)計(jì)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(shí)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(shí)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(jì)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(diǎn)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(jì)算環(huán)境173 7.4.5利用價(jià)值173 7.5物聯(lián)網(wǎng)海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與查詢175 7.5.1網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)175 7.5.2海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(jī)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(jī)械系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域195 8.1.4微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)196 8.1.5產(chǎn)品應(yīng)用實(shí)例197 8.2移動(dòng)設(shè)備內(nèi)置傳感器硬件平臺(tái)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(hào)處理技術(shù)207 9.1可擴(kuò)展標(biāo)記語言207 9.1.1可擴(kuò)展標(biāo)記語言簡介207 9.1.2可擴(kuò)展標(biāo)記語言特性208 9.1.3可擴(kuò)展標(biāo)記語言文檔結(jié)構(gòu)208 9.1.4XML的優(yōu)勢209 9.2高性能計(jì)算210 9.2.1高性能計(jì)算概述211 9.2.2高性能計(jì)算機(jī)的應(yīng)用211 9.2.3高性能計(jì)算分類212 9.2.4分布式計(jì)算212 9.2.5網(wǎng)格計(jì)算213 9.2.6網(wǎng)格類型214 9.2.7高性能計(jì)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(shí)時(shí)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(shí)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(jī)交互技術(shù)233 9.7.1人機(jī)交互技術(shù)概況233 9.7.2人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展233 9.7.3多媒體與虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的交互特點(diǎn)234 9.7.4多通道人機(jī)交互技術(shù)235 9.7.5人機(jī)界面235 9.8未來的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)和信號(hào)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(shí)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(jì)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(biāo)識(shí)的對(duì)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(diǎn)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(dòng)代理的分布式網(wǎng)絡(luò)管理275 11.2.5基于主動(dòng)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(shí)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(chǔ)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(chǔ)(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(shí)驗(yàn)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(chǔ)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(biāo)簽安全機(jī)制316 13.2.1RFID電子標(biāo)簽的安全設(shè)置316 13.2.2RFID電子標(biāo)簽在應(yīng)用中的安全機(jī)制317 13.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制318 13.3.1WSN安全問題318 13.3.2傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全機(jī)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(diǎn)322 13.4物聯(lián)網(wǎng)身份識(shí)別技術(shù)323 13.4.1電子ID身份識(shí)別技術(shù)323 13.4.2個(gè)人特征的身份證明326 13.4.3基于零知識(shí)證明的識(shí)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(biāo)準(zhǔn)化和相關(guān)技術(shù)336 14.1物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化的意義336 14.2國際標(biāo)準(zhǔn)化組織和各國標(biāo)準(zhǔn)化組織337 14.3射頻識(shí)別技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作338 14.3.1RFID的ISO IEC標(biāo)準(zhǔn)338 14.3.2GS1的EPC標(biāo)準(zhǔn)340 14.4無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作341 14.5設(shè)備對(duì)設(shè)備通信技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作343 14.6未來的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化工作344 14.7應(yīng)用案例： M2M標(biāo)準(zhǔn)化工作345 習(xí)題與思考題347 參考文獻(xiàn)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(rèn)識(shí)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(diǎn)與傳感芯片59 3.1.1幾類典型感知節(jié)點(diǎn)59 3.1.2節(jié)點(diǎn)組織結(jié)構(gòu)62 3.1.3網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)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(biāo)簽67 3.2.2RFID讀寫器70 3.3節(jié)點(diǎn)定位74 3.3.1GPS與位置計(jì)算74 3.3.2基于距離的節(jié)點(diǎn)定位77 3.3.3距離無關(guān)的節(jié)點(diǎn)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(gè)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(shí)間同步127 4.5.1時(shí)間同步概述127 4.5.2無線傳感網(wǎng)的時(shí)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(tái)139 5.2.1嵌入式實(shí)時(shí)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(jī)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(jì)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(tái)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(jí)數(shù)據(jù)融合176 6.2.1節(jié)點(diǎn)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(chǔ)與處理183 6.3數(shù)據(jù)挖掘與海計(jì)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(jì)算概述189 6.3.3海計(jì)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(jī)制205 7.2.2密碼學(xué)與安全防護(hù)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(shí)現(xiàn)機(jī)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(hù)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(diǎn)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(xiàn)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?fàn)顩r15 1.5.2物聯(lián)網(wǎng)國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r17 習(xí)題19 第2章射頻識(shí)別技術(shù) 2.1自動(dòng)識(shí)別和數(shù)據(jù)采集技術(shù)20 2.1.1自動(dòng)識(shí)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(biāo)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(biāo)簽29 2.3.1電子標(biāo)簽的工作原理29 2.3.2RFID標(biāo)簽的天線30 2.3.3RFID標(biāo)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(shí)別系統(tǒng)中信號(hào)的編碼和調(diào)制38 2.5.2多標(biāo)簽同時(shí)識(shí)別與系統(tǒng)防碰撞39 2.6RFID組網(wǎng)技術(shù)42 2.7RFID的標(biāo)準(zhǔn)化43 2.7.1RFID的標(biāo)準(zhǔn)體系43 2.7.2RFID標(biāo)準(zhǔn)化組織44 2.7.3EPCglobal標(biāo)準(zhǔn)體系45 2.7.4UID系統(tǒng)50 2.7.5ISO標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)簽的選擇54 2.8.2讀寫器的選擇55 2.8.3標(biāo)準(zhǔn)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?fù)淇刂萍夹g(shù)94 3.2.6路由協(xié)議98 3.3藍(lán)牙無線技術(shù)102 3.3.1藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議進(jìn)程103 3.3.2藍(lán)牙系統(tǒng)組成105 3.3.3藍(lán)牙協(xié)議體系結(jié)構(gòu)105 3.3.4藍(lán)牙設(shè)備的工作方式108 3.3.5藍(lán)牙的安全管理110 3.3.6藍(lán)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(diǎn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)157 5.1.3物聯(lián)網(wǎng)中間件的發(fā)展157 5.2云計(jì)算159 5.2.1云計(jì)算基礎(chǔ)159 5.2.2云計(jì)算架構(gòu)163 5.2.3典型云計(jì)算平臺(tái)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(hù)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(xiǎn)來源205 7.1.2物聯(lián)網(wǎng)面對(duì)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(xiǎn)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(jī)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(biāo)準(zhǔn)化的挑戰(zhàn)241 8.2.2技術(shù)挑戰(zhàn)242 習(xí)題244 參考文獻(xiàn)245
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