物联网概论 第3版电子书

前言

教学建议

第1章 物联网体系结构

1.1 物联网的发展背景

1.2 物联网的概念

1.2.1 物联网的定义

1.2.2 物联网与各种网络之间的关系

1.3 物联网的体系结构

1.3.1 物联网三层模型

1.3.2 ITU-T参考模型

1.3.3 物联网的域模型

1.4 物联网各层功能及其相关技术

1.4.1 感知层

1.4.2 传输层

1.4.3 处理层

1.4.4 应用层

1.5 物联网的关键技术

1.5.1 自动识别技术

1.5.2 传感技术

1.5.3 网络技术

1.5.4 数据处理技术

1.6 物联网的发展趋势和组网结构

习题

第2章 物品信息编码

2.1 物品的分类与编码

2.1.1 物品分类

2.1.2 物品代码

2.1.3 物品编码的载体

2.2 条码编码体系

2.2.1 EAN.UCC编码体系

2.2.2 全球数据同步网络

2.3 产品电子代码EPC

2.3.1 EPC的产生与发展

2.3.2 EPC编码结构

2.3.3 EPC编码转换

2.3.4 EPC系统的组成

2.4 EPC业务办理与EPCIS系统开发

2.4.1 业务办理流程

2.4.2 EPCIS系统的开发实例

习题

第3章 自动识别技术

3.1 自动识别技术概述

3.1.1 自动识别技术的分类

3.1.2 自动识别系统的构成

3.2 条码识别

3.2.1 条码的构成和种类

3.2.2 条码阅读器

3.3 二维码识别

3.3.1 二维码的特点和分类

3.3.2 二维码的符号结构

3.3.3 二维码的编码过程

3.4 RFID

3.4.1 RFID的分类

3.4.2 RFID系统的构成

3.4.3 电子标签的结构

3.4.4 读写器的结构

3.4.5 RFID系统的能量传输

3.4.6 RFID系统的数据传输

3.4.7 RFID系统的防碰撞机制

3.5 NFC

3.5.1 NFC的技术特点

3.5.2 NFC系统工作原理

3.6 其他自动识别技术

3.6.1 卡识别

3.6.2 语音识别

3.6.3 光学字符识别

3.6.4 生物识别

3.7 自动识别应用系统的开发

3.7.1 二维码识别系统的开发

3.7.2 RFID应用系统的开发

3.7.3 声纹识别系统的开发

习题

第4章 嵌入式系统

4.1 嵌入式系统的概念和发展

4.1.1 嵌入式系统的定义

4.1.2 嵌入式系统的特点

4.1.3 嵌入式系统的发展阶段

4.1.4 物联网中的嵌入式系统

4.1.5 嵌入式系统的发展趋势

4.2 嵌入式系统的结构

4.2.1 硬件层

4.2.2 硬件抽象层

4.2.3 系统软件层

4.2.4 应用软件层

4.3 嵌入式处理器的分类

4.3.1 嵌入式微控制器

4.3.2 嵌入式数字信号处理器

4.3.3 嵌入式微处理单元MPU

4.3.4 片上系统SoC

4.4 嵌入式操作系统

4.4.1 μC/OS-Ⅱ

4.4.2 TRON

4.4.3 嵌入式Linux

4.4.4 iOS

4.4.5 Android

4.5 嵌入式系统的开发

4.5.1 单片机平台上的嵌入式系统应用开发

4.5.2 智能终端上的嵌入式系统应用开发

习题

第5章 通信技术

5.1 信号处理

5.1.1 信号处理的概念

5.1.2 数字信号处理

5.1.3 数字信号处理应用实例

5.2 信号传输

5.2.1 通信方式

5.2.2 信源编码

5.2.3 信道编码

5.2.4 信号编码

5.2.5 信号调制

5.2.6 多路复用

5.3 无线通信

5.3.1 无线传输系统

5.3.2 无线通信的频段与传播方式

5.3.3 无线传输的特征

5.4 光通信

5.4.1 光纤通信

5.4.2 无线激光通信

5.4.3 可见光通信

5.5 新型通信技术

5.5.1 量子通信

5.5.2 深空通信

5.5.3 绿色通信

习题

第6章 传感器

6.1 传感器的基本概念

6.1.1 传感器的定义

6.1.2 传感器的构成

6.1.3 传感器的特性

6.2 传感器的种类

6.2.1 阻抗型传感器

6.2.2 电压型传感器

6.2.3 磁敏型传感器

6.3 传感器的应用

6.3.1 光纤传感器

6.3.2 湿敏传感器

6.3.3 气体传感器

6.3.4 生物传感器

6.4 新型传感器

6.4.1 多功能传感器

6.4.2 MEMS传感器

6.4.3 纳米传感器

6.4.4 智能传感器

习题

第7章 传感器网络

7.1 有线传感器网络

7.1.1 现场总线

7.1.2 CAN总线

7.1.3 M-Bus总线

7.2 无线传感器网络概述

7.2.1 无线传感器网络的组成

7.2.2 无线传感器网络的体系结构

7.2.3 无线传感器网络面临的挑战和发展趋势

7.3 无线传感器网络的通信协议

7.3.1 MAC协议

7.3.2 路由协议

7.3.3 传输协议

7.4 无线传感器网络的组网技术

7.4.1 ZigBee

7.4.2 Z-WAVE

7.4.3 EnOcean

7.4.4 Thread

7.5 无线传感器网络的核心支撑技术

7.5.1 拓扑控制

7.5.2 时间同步

7.5.3 数据融合

7.6 无线传感器网络的应用开发

7.6.1 无线传感器网络的硬件开发

7.6.2 无线传感器网络操作系统的移植

7.6.3 无线传感器网络的软件开发

习题

第8章 互联网

8.1 互联网体系结构

8.1.1 TCP/IP协议模型

8.1.2 数据传输的封装关系

8.2 IP

8.2.1 IPv4

8.2.2 IPv6

8.2.3 ICMP

8.2.4 路由选择协议

8.3 互联网传输层协议

8.3.1 UDP

8.3.2 TCP

8.4 互联网应用层协议

8.4.1 域名系统

8.4.2 HTTP

8.4.3 CoAP

8.4.4 SIP

8.4.5 SDP

8.5 移动互联网

8.5.1 移动互联网的组成

8.5.2 移动互联网的体系结构

8.5.3 移动互联网的服务质量

8.5.4 移动IP技术

8.6 互联网的发展与应用开发

8.6.1 多屏互动

8.6.2 Web的发展趋势

8.6.3 “互联网+”及其应用开发

习题

第9章 物联网的接入和承载

9.1 有线接入技术

9.1.1 以太网接入

9.1.2 铜线接入

9.1.3 光纤接入

9.1.4 HFC接入

9.1.5 电力线接入

9.2 短距离无线IP接入技术

9.2.1 Wi-Fi

9.2.2 蓝牙

9.2.3 UWB

9.3 基于移动通信网的接入技术

9.3.1 移动通信网的组成结构

9.3.2 第二代移动通信网络（2G）

9.3.3 第三代移动通信网络（3G）

9.3.4 第四代移动通信网络（4G）

9.3.5 第五代移动通信网络（5G）

9.4 核心通信网络

9.4.1 核心传输网络

9.4.2 核心交换网络

9.5 物联网数据传输的设计开发

9.5.1 互联网接入协议

9.5.2 传感器网络的网关设计

9.5.3 蓝牙模块与计算机之间的通信程序开发

9.5.4 基于GSM模块的通信程序开发

习题

第10章 物联网的数据处理

10.1 数据中心

10.1.1 数据中心的组成

10.1.2 数据中心的分类与分级

10.1.3 数据中心的建设

10.2 大数据与物联网

10.2.1 大数据的概念

10.2.2 物联网与大数据的关系

10.2.3 物联网大数据的特点

10.2.4 大数据的分析与处理

10.3 数据库系统

10.3.1 数据库的类型

10.3.2 数据库的操作

10.3.3 数据库与物联网

10.4 数据挖掘

10.4.1 数据挖掘的过程

10.4.2 数据挖掘的方法

10.4.3 物联网中的数据挖掘

10.5 搜索引擎

10.5.1 搜索引擎的分类

10.5.2 搜索引擎的组成和工作原理

10.5.3 面向物联网的搜索引擎

10.6 海量数据存储

10.6.1 磁盘阵列

10.6.2 网络存储

10.6.3 云存储

10.7 云计算

10.7.1 云计算的概念

10.7.2 云计算的体系结构

10.7.3 云计算系统实例

10.7.4 云计算系统的开发

10.8 普适计算

10.8.1 普适计算技术的特征

10.8.2 普适计算的系统组成

10.8.3 普适计算的体系结构

10.8.4 普适计算的关键技术

10.9 数据呈现

10.9.1 实时推送技术

10.9.2 数据可视化

10.9.3 HTML 5

10.9.4 数据呈现开发实例

习题

第11章 物联网的安全与管理

11.1 物联网的安全架构

11.2 物联网的安全威胁与需求

11.2.1 感知层的安全

11.2.2 传输层的安全

11.2.3 处理层的安全

11.2.4 应用层的安全

11.3 物联网安全的关键技术

11.3.1 密钥管理技术

11.3.2 虚拟专用网技术

11.3.3 认证技术

11.3.4 访问控制技术

11.3.5 入侵检测技术

11.3.6 容侵容错技术

11.3.7 隐私保护技术

11.4 物联网的管理

11.4.1 物联网的自组织网络管理

11.4.2 物联网的分布式网络管理模型

11.4.3 物联网的网络管理方案

11.5 物联网安全管理系统的设计

11.5.1 SOA架构

11.5.2 安全管理平台的组成

习题

第12章 定位技术

12.1 定位技术概述

12.1.1 定位的性能指标

12.1.2 定位技术的分类

12.1.3 定位技术在物联网中的发展

12.2 基于卫星的定位技术

12.2.1 全球定位系统（GPS）

12.2.2 其他定位导航系统

12.3 基于网络的定位技术

12.3.1 基于移动通信网络的定位

12.3.2 基于无线局域网的定位

12.3.3 其他基于短距离无线通信网络的定位

12.4 基于位置的服务

12.4.1 LBS系统的组成

12.4.2 LBS的体系结构

12.4.3 LBS的核心技术

12.4.4 LBS的漫游和异地定位

12.4.5 LBS的计算模式

12.4.6 位置服务与移动互联网

12.4.7 位置服务与增强现实技术（AR）

12.5 室内定位应用开发

12.5.1 基于Wi-Fi位置指纹的室内定位系统设计

12.5.2 位置指纹数据的采集和存储

12.5.3 在线实时定位

习题

第13章 物联网应用

13.1 智能电网

13.1.1 智能电网的特点

13.1.2 智能电网的功能框架

13.1.3 智能电网的组成

13.1.4 智能电网的关键技术

13.2 智能交通

13.2.1 智能交通的体系结构

13.2.2 车联网

13.2.3 自动驾驶

13.3 智能物流

13.3.1 智能物流的相关技术

13.3.2 智能物流中的配送系统

13.4 精细农业

13.4.1 精细农业的组成

13.4.2 精细农业的相关技术

13.4.3 精细农业的应用实例

13.5 智能环保

13.5.1 智能环保系统的组成

13.5.2 智能环保系统实例

13.6 智能家居

13.6.1 智能家居的功能

13.6.2 智能家居的技术需求

13.6.3 智能家居物联网应用实例

13.6.4 智能家居平台

13.7 智慧医疗

13.7.1 医用传感器

13.7.2 体域网和身体传感网

13.7.3 智慧医疗应用实例

13.8 智慧工厂

13.8.1 信息物理系统（CPS）

13.8.2 工业物联网

13.8.3 工业4.0

习题

第14章 物联网标准及发展

14.1 物联网标准的体系框架

14.2 物联网标准制定现状

14.2.1 国际物联网标准制定现状

14.2.2 我国物联网标准制定现状

14.3 物联网的重要标准

14.3.1 感知层标准

14.3.2 传输层标准

14.3.3 处理层标准

14.3.4 应用层标准

14.3.5 公共类技术标准

14.4 物联网部分标准简介

14.4.1 物品编码标准EPCglobal Gen2

14.4.2 射频识别标准ISO/IEC 14443和ISO/IEC 15693

14.4.3 智能传感器标准IEEE 1451

14.4.4 无线传感器网络标准IEEE 802.15.4

14.4.5 无线嵌入式互联网标准IETF RFC 4944

14.4.6 移动网络标准ITU-T G.1028

14.4.7 网络存储标准IETF RFC 3720

14.4.8 传感网安全标准GB/T 30269.601—2016

14.4.9 应用管理标准ISO/IEC 24791

14.4.10 智能电网标准IEC 61850

14.5 物联网标准展望

习题

参考文献