物联网系统设计(第2版)电子书

内容简介

出版说明

再版前言 PREFACE

第1章 物联网系统设计概论

1.1 物联网概论

1.1.1 物联网定义

1.1.2 物联网分类

1.2 物联网系统集成

1.2.1 系统集成的定义与特点

1.2.2 系统集成的要求

1.2.3 系统集成的步骤

1.3 网络系统设计标准与规范

1.3.1 设计标准

1.3.2 文档与规范

1.3.3 网络系统设计文档编制

1.4 物联网系统设计的用户需求分析

1.4.1 需求分析概述

1.4.2 用户需求获取

1.4.3 物联网业务需求分析

1.4.4 物联网系统性能需求分析

思考与练习题

第2章 物联网体系结构与网络设计方法

2.1 物联网体系结构

2.1.1 物联网体系结构概述

2.1.2 物联网的三层体系结构

2.1.3 物联网的五层体系结构

2.1.4 物联网安全体系结构概述

2.1.5 物联网三层安全体系结构

2.1.6 物联网五层体系结构考虑的安全模型

2.2 网络设计方法

2.2.1 网络的设计目标

2.2.2 网络设计的原则

2.2.3 网络设计的步骤

2.2.4 网络设计的折中

思考与练习题

第3章 物联网系统感知层设计

3.1 感知层的基本拓扑结构

3.1.1 感知层涉及的主要技术

3.1.2 感知层拓扑结构的类型

3.1.3 感知层拓扑结构的形成

3.2 感知层的信息读写与传输

3.2.1 RFID分类与工作原理

3.2.2 RFID标签的冲突概念及其避免算法

式中，C是冲突时隙的数目，R是成功时隙的数目，而N是估计的标签数。

式中，Ps和Pc分别表示成功和冲突的发生概率，因此标签的估计数可由式（3-7）计算。

3.3 感知层的频谱规划与使用

3.3.1 感知层对频谱的需求

3.3.2 频谱的科学规范

3.3.3 频谱感知的基本方法

3.3.4 可用带宽感知技术

3.3.5 使用认知频谱的MAC协议

3.4 感知层的安全设计

3.4.1 感知层中RFID的信息安全问题

3.4.2 感知层中RFID的信息安全对策

思考与练习题

第4章 物联网系统网络层设计

4.1 网络层的基本拓扑结构

4.1.1 网络层拓扑结构概述

4.1.2 拓扑结构的类型与使用选择

4.1.3 网络层拓扑结构的控制

式中，A是目标区域的面积，W是节点的最高传输速率，π是圆周率，Δ是大于0的常数，L是源节点到目的节点的平均距离，n是节点数，r是理想球状无线电发射模型的发射半径。由此可以看出，通过功率控制、减小发射半径，以及通过睡眠调度减小工作网络的规模，在节省能量的同时，可以在一定程度上提高网络的吞吐能力。

4.2 基于网关的网络层设计

4.2.1 网络层分层设计模型

4.2.2 网络分层结构的路由与寻址

4.2.3 具体场景下路由与寻址的性能

4.3 基于IPv6的网络层设计

4.3.1 引入6LoWPAN的原因

4.3.2 6LoWP AN协议栈概述

4.3.3 LoWP AN适配层协议

4.3.4 RPL路由协议

4.3.5 RPL路由协议的扩展

4.4 网络层的安全设计

4.4.1 物理隔离设计

4.4.2 网络层逻辑安全设计

思考与练习题

第5章 物联网系统应用层设计

5.1 应用业务的网络性能需求

5.1.1 业务承载能力分析

5.1.2 基本业务需求分析

5.1.3 业务应用对平台营运的需求

5.1.4 业务带宽需求及管理

5.2 适用于物联网的应用协议

5.2.1 物联网的通信量特征

5.2.2 CoAP和HTTP对比

5.2.3 CoAP协议细节

5.3 网络应用业务的服务质量设计

5.3.1 服务质量的主要技术指标

5.3.2 服务质量的主要实现机制

5.4 网络应用业务的负载均衡设计

5.4.1 负载均衡原理与技术

5.4.2 多条宽带线路下的负载均衡

5.4.3 负载均衡设计案例

5.5 应用层的安全设计

5.5.1 应用层DDoS攻击的原理

5.5.2 新网络流特征导致DDoS检测的困难

5.5.3 有效检测突发流下App-DDoS攻击的方法

思考与练习题

第6章 物联网系统设计的应用案例

6.1 智能家居行业中的物联网系统设计

6.1.1 智能家居物联网系统设计背景

6.1.2 智能家居物联网系统设计案例分析

6.2 智能医疗行业中的物联网系统设计

6.2.1 智能医疗物联网系统设计背景

6.2.2 智能医疗物联网系统设计案例分析

6.3 简单物联网应用系统设计

6.3.1 应用系统设计的一般模式

6.3.2 应用系统设计的样例

思考与练习题

参考文献