物联网概论(第2版)

第 1章　绪论　1
1．1　物联网的概念　1
1．2　物联网的技术特征　2
1．2．1　全面感知　2
1．2．2　互通互联　2
1．2．3　智慧运行　3
1．3　物联网的发展概况　3
1．3．1　物联网概念的诞生　3
1．3．2　物联网在国外的发展　4
1．3．3　物联网在国内的发展　5
1．3．4　物联网进入2．0时代　6
1．4　物联网的内涵　7
1．4．1　物联网起源于射频识别领域　7
1．4．2　无线传感器网络概念的融入　8
1．4．3　泛在网络的愿景　8
1．5　从互联网到物联网的演进　9
1．5．1　互联网的概念　9
1．5．2　互联网与物联网的关系　10
1．5．3　H2H与T2T的发展路线　10
1．5．4　网络向泛在化演进　12
本章小结　14
思考与练习　14
第　2章 物联网体系架构　15
2．1　物联网的基本组成　15
2．2　感知层　16
2．2．1　感知层的功能　16
2．2．2　物品标识与数据采集　17
2．2．3　自组织网络　19
2．2．4　信息短距离传输　20
2．3　网络层　21
2．3．1　网络层的功能　21
2．3．2　接入网　22
2．3．3　互联网　23
2．4　应用层　27
2．4．1　应用层的功能　27
2．4．2　物联网中间件　28
2．4．3　物联网应用场景　28
2．4．4　物联网应用所需的环境　30
2．4．5　物联网应用面临的挑战　31
2．4．6　物联网应用前景展望　32
本章小结　33
思考与练习　33
第3章　射频识别（RFID）系统　34
3．1　自动识别概述　34
3．1．1　自动识别技术的概述　34
3．1．2　自动识别系统的组成　35
3．2　自动识别技术分类　35
3．2．1　分类方法　35
3．2．2　条码识别　36
3．2．3　磁卡识别　38
3．2．4　IC卡识别　39
3．2．5　射频识别　41
3．3　射频识别　42
3．3．1　射频识别系统的基本组成　42
3．3．2　射频识别的发展历史　46
3．3．3　射频识别系统的分类　50
3．3．4　射频识别的工作原理　52
3．3．5　电子标签与读写器　55
3．3．6　射频识别标准体系　58
3．3．7　射频识别的发展趋势　61
3．4　射频识别系统举例——EPC系统　62
3．4．1　EPC系统——物联网的起源　63
3．4．2　全球物品编码　63
3．4．3　EPC标签与读写器　69
3．4．4　EPC中间件　71
3．4．5　EPC的网络服务　72
本章小结　72
思考与练习　72
第4章　传感器与无线传感网　74
4．1　传感器概述　74
4．1．1　传感器的概念　74
4．1．2　传感器的作用　75
4．1．3　传感器的分类　75
4．1．4　传感器的一般特性　76
4．1．5　传感器的技术特点　79
4．1．6　传感器的发展趋势　80
4．2　传感器的工作原理与应用　81
4．2．1　应变式传感器　81
4．2．2　光电式传感器　83
4．2．3　超声波传感器　87
4．2．4　半导体传感器　88
4．2．5　生物传感器　92
4．2．6　传感器集成化、智能化和网络化　93
4．3　无线传感器网络　98
4．3．1　无线传感器网络的概念　98
4．3．2　无线传感器网络的组成　98
4．3．3　无线传感器网络的特点　99
4．3．4　无线传感器网络的核心技术　100
4．3．5　无线传感器网络协议　102
4．3．6　无线传感器网络应用　104
本章小结　104
思考与练习　105
第5章　物联网通信　106
5．1　无线通信网络概述　106
5．2　无线接入网　109
5．2．1　ZigBee　109
5．2．2　蓝牙　112
5．2．3　UWB　115
5．2．4　60GHz通信　117
5．2．5　WLAN　118
5．2．6　WiMAX　120
5．3　移动通信网络　122
5．3．1　第 一代（1G）移动通信　122
5．3．2　第二代（2G）移动通信　123
5．3．3　第三代（3G）移动通信　125
5．3．4　第四代（4G）移动通信　127
5．3．5　第五代（5G）移动通信　130
5．4　有线接入网　132
5．4．1　基于双绞线传输的接入网　132
5．4．2　基于光传输的接入网　133
5．4．3　混合光纤/同轴接入网　135
5．5　光网络　135
5．5．1　光纤的发明　135
5．5．2　光网络的诞生及发展历程　135
5．5．3　光纤通信技术的发展现状　138
5．5．4　光网络的发展趋势　139
5．6　量子通信　140
本章小结　140
思考与练习　141
第6章　物联网网络服务　142
6．1　物联网网络服务概述　142
6．2　物联网名称解析服务　144
6．2．1　物联网名称解析服务的工作原理　144
6．2．2　IP地址　146
6．2．3　域名解析　149
6．2．4　ONS结构与服务方式　152
6．2．5　ONS工作流程　154
6．3　物联网信息发布服务　156
6．3．1　物联网信息发布服务的工作原理　156
6．3．2　万维网WWW　157
6．3．3　超文本与超媒体　159
6．3．4　EPCIS的功能与作用　159
6．3．5　EPCIS系统设计　160
6．4　实体标记语言PML　162
6．4．1　PML概述　162
6．4．2　PML的核心思想　163
6．4．3　PML的组成与设计方法　165
6．4．4　PML设计举例　166
本章小结　167
思考与练习　167
第7章　物联网数据与计算　168
7．1　大数据的概念　168
7．1．1　什么是大数据　168
7．1．2　数据的量级　168
7．1．3　大数据的特征　169
7．1．4　大数据的类型　170
7．2　物联网产生的数据及数据融合技术　172
7．2．1　物联网中智能电网的大数据　172
7．2．2　物联网中民航业的大数据　173
7．2．3　物联网中智慧医疗的大数据　174
7．2．4　物联网中供应链的大数据　175
7．2．5　物联网数据融合技术　176
7．3　大数据技术　178
7．3．1　Google技术“三件宝”——大数据的技术起源　178
7．3．2　大数据技术的开源实现　181
7．3．3　大数据的关键技术　182
7．4　云计算　186
7．4．1　云计算的概念　186
7．4．2　云计算的层次架构　187
7．4．3　云计算在物联网中的应用——车联网　191
本章小结　192
思考与练习　192
第8章　物联网中间件　194
8．1　物联网中间件概述　194
8．1．1　中间件的概念　194
8．1．2　物联网中间件　195
8．1．3　中间件分类　196
8．2　物联网中间件的发展历程　198
8．2．1　中间件的发展阶段　198
8．2．2　中间件在国内外的发展现状　199
8．3　中间件结构　200
8．3．1　中间件的系统框架　200
8．3．2　中间件的处理模块　201
8．4　中间件标准和中间件产品　203
8．4．1　中间件标准　203
8．4．2　中间件产品　204
本章小结　208
思考与练习　209
第9章　物联网安全机制　210
9．1　信息安全基础　210
9．1．1　信息安全的概念和基本属性　210
9．1．2　信息安全的主要威胁和解决手段　211
9．1．3　密码学基础　214
9．2　物联网安全概述　216
9．2．1　物联网安全威胁举例　217
9．2．2　物联网安全面临的挑战　217
9．2．3　物联网安全与互联网安全的关系　218
9．3　物联网信息安全体系　219
9．3．1　物联网的安全层次模型和体系结构　219
9．3．2　物联网感知层安全　220
9．3．3　物联网网络层安全　222
9．3．4　物联网应用层安全　223
9．4　物联网安全实施策略　224
本章小结　229
思考与练习　229
第　10章 智慧地球与物联网应用　230
10．1　智慧地球　230
10．1．1　物联网带来更透彻的感知　230
10．1．2　物联网带来更全面的互联互通　231
10．1．3　物联网带来更深入的智能化　231
10．1．4　物联网使地球变得更加智慧　231
10．2　M2M——物联网应用的雏形　232
10．2．1　M2M的概念　232
10．2．2　M2M架构和体系　232
10．2．3　M2M支撑技术　234
10．2．4　M2M业务发展现状　235
10．3　物联网典型应用　236
10．3．1　物联网在德国汽车制造领域的应用　236
10．3．2　共享单车——我国物联网应用的一次爆发　238
10．3．3　物联网在西班牙农业领域的应用　241
10．3．4　物联网在美国食品物流领域的应用　243
10．3．5　物联网在全球机场管理领域的应用　244
10．3．6　物联网在百度无人驾驶中的应用　248
本章小结　250
思考与练习　250
附录　部分习题参考答案　251
参考文献　253