物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎教程（第2版）簡(jiǎn)介，目錄書(shū)摘

編輯推薦:

本書(shū)以歐盟2009年9月發(fā)布的《歐盟物聯(lián)網(wǎng)戰略研究路線(xiàn)圖》白皮書(shū)中列出13類(lèi)關(guān)鍵技術(shù)為基本框架，詳細介紹了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎理論和zui新主流前沿技術(shù)，避免了一般讀者以為成物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就是“傳感器+網(wǎng)絡(luò )”的誤解。

本書(shū)試圖在對物聯(lián)網(wǎng)各技術(shù)領(lǐng)域做較全面詳細介紹的基礎上，給出實(shí)際工程案例及行業(yè)解決方案，達到技術(shù)全面、案例教學(xué)及工程實(shí)用的目的。

內容簡(jiǎn)介:

　　本書(shū)詳細介紹了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎理論、實(shí)際應用案例和新的前沿技術(shù)。本書(shū)共分為14章，第1章為物聯(lián)網(wǎng)概述，其他13章內容主要涉及物聯(lián)網(wǎng)工程中的13類(lèi)關(guān)鍵技術(shù)，包括物聯(lián)網(wǎng)架構技術(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)，數據和信號處理技術(shù)，發(fā)現與搜索引擎技術(shù)，關(guān)系網(wǎng)絡(luò )管理技術(shù)，電源和能量?jì)Υ婕夹g(shù)，安全與隱私技術(shù)，標準化和相關(guān)技術(shù)等。各章后都附有習題、工程案例，以幫助讀者學(xué)習和理解實(shí)際工程應用。同時(shí)，每一章除講解相關(guān)技術(shù)原理外，還附有相應章節的實(shí)用工程案例，以便學(xué)生深入了解課程內容及增加工程經(jīng)驗。本書(shū)主要作為物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)、計算機專(zhuān)業(yè)和電氣信息類(lèi)的大學(xué)本科生教材，也可作為高職高專(zhuān)和職業(yè)培訓機構的物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)培訓教材，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)習參考價(jià)值。

目錄:

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(wèn)題6

1.4物聯(lián)網(wǎng)的應用領(lǐng)域6

1.5應用案例: 光纖傳感溫度監測系統9

習題與思考題11

第2章物聯(lián)網(wǎng)架構技術(shù)12

2.1物聯(lián)網(wǎng)結構12

2.1.1感知識別層13

2.1.2網(wǎng)絡(luò )構建層13

2.1.3管理服務(wù)層14

2.1.4綜合應用層15

2.2未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)架構技術(shù)16

2.3應用案例:  上海嘉定物聯(lián)網(wǎng)工程示范項目17

習題與思考題19

第3章標識技術(shù)20

3.1特定領(lǐng)域的標識與自動(dòng)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(yǔ)音識別技術(shù)35

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎教程(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(kāi)放架構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序列化全球貿易標識代碼48

3.5未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)標識技術(shù)48

3.6應用案例: 醫療健康護理傳感器網(wǎng)絡(luò )49

習題與思考題51

第4章通信技術(shù)52

4.1無(wú)線(xiàn)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(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )62

4.2.1移動(dòng)通信系統簡(jiǎn)介62

4.2.2第一代移動(dòng)通信: 模擬語(yǔ)音64

4.2.3第二代移動(dòng)通信:  數字語(yǔ)音64

4.2.4第三代移動(dòng)通信: 數字語(yǔ)音與數據65

4.2.5第四代移動(dòng)通信技術(shù)67

4.3設備對設備通信技術(shù)69

4.3.1M2M簡(jiǎn)介69

4.3.2M2M體系結構和技術(shù)組成70

4.3.3M2M卡和模塊71

4.3.4M2M應用72

4.4工業(yè)領(lǐng)域的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )73

4.4.1Wireless HART73

4.4.26LoWPAN74

4.5未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)75

4.6應用案例: 電子不停車(chē)收費系統76

習題與思考題77

第5章網(wǎng)絡(luò )技術(shù)79

5.1非接觸射頻識別系統79

5.1.1RFID分類(lèi)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84

5.1.6RFID標準85

5.1.7RFID應用86

5.2EPC信息網(wǎng)絡(luò )系統86

5.2.1物聯(lián)網(wǎng)EPC網(wǎng)絡(luò )系統構成86

5.2.2系統構成87

5.2.3信息網(wǎng)絡(luò )系統89

5.2.4EPC網(wǎng)絡(luò )應用流程90

5.2.5對象名稱(chēng)解析服務(wù)91

5.2.6實(shí)體標記語(yǔ)言91

5.2.7EPC信息服務(wù)模塊92

5.3無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )93

5.3.1傳感器的組成和結構94

5.3.2傳感器網(wǎng)絡(luò )體系結構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 )數據管理技術(shù)104

5.4寬帶網(wǎng)絡(luò )技術(shù)105

5.4.1無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)105

5.4.2無(wú)線(xiàn)城域網(wǎng)110

5.4.3超寬帶技術(shù)112

5.5無(wú)線(xiàn)網(wǎng)格網(wǎng)115

5.5.1無(wú)線(xiàn)網(wǎng)格網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)115

5.5.2無(wú)線(xiàn)網(wǎng)格網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò )結構116

5.5.3無(wú)線(xiàn)網(wǎng)格網(wǎng)與其他通信網(wǎng)絡(luò )的區別118

5.5.4無(wú)線(xiàn)網(wǎng)格網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)118

5.5.5無(wú)線(xiàn)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(jiǎn)介121

5.6.2云計算系統的體系結構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典型的云計算系統及應用132

5.7未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)133

5.8應用案例： 戰場(chǎng)監測與指揮傳感器網(wǎng)絡(luò )134

習題與思考題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138

6.2.1GPS構成138

6.2.2GPS工作過(guò)程139

6.2.3GPS定位計算140

6.2.4全球四大GPS系統141

6.2.5GPS的應用142

6.3蜂窩基站定位142

6.3.1GSM蜂窩基站的基礎架構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(chǎng)強的定位145

6.3.7混合定位145

6.4新興定位系統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(shí)際應用情況147

6.5無(wú)線(xiàn)室內環(huán)境定位148

6.5.1室內GPS定位技術(shù)148

6.5.2室內無(wú)線(xiàn)定位技術(shù)149

6.6傳感器網(wǎng)絡(luò )結點(diǎn)定位技術(shù)151

6.6.1傳感器網(wǎng)絡(luò )定位簡(jiǎn)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結點(diǎn)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(shí)間同步技術(shù)156

6.8未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )定位和發(fā)現技術(shù)159

6.9應用案例： 礦用射頻識別人員定位系統160

習題與思考題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(lèi)164

7.1.4物聯(lián)網(wǎng)中間件的設計165

7.2嵌入式軟件165

7.2.1嵌入式系統165

7.2.2嵌入式軟件的應用166

7.2.3嵌入式軟件的分類(lèi)167

7.2.4嵌入式軟件發(fā)展趨勢168

7.3微型操作系統168

7.3.1傳感器結點(diǎn)微型操作系統168

7.3.2其他常見(jiàn)微型操作系統169

7.4面向服務(wù)架構171

7.4.1面向服務(wù)架構簡(jiǎn)介171

 7.4.2面向服務(wù)架構的特征171

7.4.3面向服務(wù)架構的元素172

7.4.4面向服務(wù)的計算環(huán)境173

7.4.5利用價(jià)值173

7.5物聯(lián)網(wǎng)海量數據存儲與查詢(xún)175

7.5.1網(wǎng)絡(luò )存儲體系結構175

7.5.2海量數據存儲及查詢(xún)179

7.6物聯(lián)網(wǎng)數據融合及路由180

7.6.1數據融合的基本概念180

7.6.2物聯(lián)網(wǎng)中數據融合的關(guān)鍵問(wèn)題181

7.6.3物聯(lián)網(wǎng)數據融合的基本原理181

7.6.4傳感器網(wǎng)絡(luò )數據融合技術(shù)182

7.6.5數據融合的層次結構183

7.6.6多傳感器數據融合算法184

7.6.7傳感網(wǎng)數據融合路由算法187

7.7未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)軟件、服務(wù)和算法技術(shù)188

7.8應用案例： Google數據中心189

習題與思考題192

第8章硬件技術(shù)194

8.1微電子機械系統194

8.1.1MEMS簡(jiǎn)介194

8.1.2發(fā)展概述194

8.1.3微電子機械系統的應用領(lǐng)域195

8.1.4微電子機械系統技術(shù)196

8.1.5產(chǎn)品應用實(shí)例197

8.2移動(dòng)設備內置傳感器硬件平臺198

8.2.1內置傳感器198

8.2.2微處理器198

8.2.3通信芯片199

8.3數字化傳感器及網(wǎng)絡(luò )接口技術(shù)200

8.3.1數字化傳感器200

8.3.2傳感器的網(wǎng)絡(luò )化201

8.4未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)硬件技術(shù)201

8.5應用案例： 基于無(wú)線(xiàn)通信M2M模塊的道路照明解決方案202

習題與思考題206

第9章數據和信號處理技術(shù)207

9.1可擴展標記語(yǔ)言207

9.1.1可擴展標記語(yǔ)言簡(jiǎn)介207

9.1.2可擴展標記語(yǔ)言特性208

9.1.3可擴展標記語(yǔ)言文檔結構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高性能計算機的應用211

9.2.3高性能計算分類(lèi)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(lèi)型214

9.2.7高性能計算集群214

9.3海量數據庫技術(shù)216

9.3.1傳統的關(guān)系型數據庫面臨更大的挑戰217

9.3.2支撐物聯(lián)網(wǎng)的數據庫技術(shù)217

9.3.3關(guān)系型數據庫219

9.3.4非關(guān)系型數據庫220

9.3.5實(shí)時(shí)數據庫222

9.3.6分布式數據庫系統224

9.4語(yǔ)義網(wǎng)226

9.4.1語(yǔ)義網(wǎng)概念226

9.4.2語(yǔ)義網(wǎng)基本特征227

9.4.3語(yǔ)義網(wǎng)與萬(wàn)維網(wǎng)的區別227

9.4.4語(yǔ)義網(wǎng)的實(shí)現228

9.4.5語(yǔ)義網(wǎng)的體系結構228

9.4.6語(yǔ)義網(wǎng)的主要應用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多媒體與虛擬現實(shí)系統的交互特點(diǎn)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(lái)的物聯(lián)網(wǎng)數據和信號處理技術(shù)236

9.9應用案例： 基于圖像處理技術(shù)的汽車(chē)牌照識別系統237

習題與思考題238

第10章發(fā)現與搜索引擎技術(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(lèi)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(jiǎn)單標識的對象查找技術(shù)247

10.4服務(wù)發(fā)現技術(shù)248

10.4.1Web服務(wù)發(fā)現248

10.4.2傳感數據的語(yǔ)義發(fā)現技術(shù)249

10.4.3數據挖掘250

10.4.4物聯(lián)網(wǎng)數據挖掘257

10.5未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)現與搜索引擎技術(shù)262

10.6應用案例： 語(yǔ)境感知技術(shù)264

習題與思考題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 )管理體系結構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(lái)的網(wǎng)管系統278

11.3分布式數據庫/資料集合的管理278

11.3.1分布式數據庫管理系統的組成279

11.3.2分布式數據庫管理系統的分類(lèi)279

11.3.3分布式數據庫/資料集合的管理的實(shí)現280

11.4應用案例： 海量飛行數據管理系統281

習題與思考題285

第12章電源和能量?jì)Υ婕夹g(shù)286

12.1能源采集轉換技術(shù)286

12.1.1能源采集轉換技術(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(wú)線(xiàn)供電技術(shù)300

12.3.1無(wú)線(xiàn)供電技術(shù)實(shí)驗300

12.3.2短距離無(wú)線(xiàn)供電方案301

12.4未來(lái)的電源與能量?jì)Υ婕夹g(shù)303

12.5應用案例： 利用廢熱為無(wú)線(xiàn)傳感器供電304

習題與思考題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(wèn)題315

13.2RFID標簽安全機制316

13.2.1RFID電子標簽的安全設置316

13.2.2RFID電子標簽在應用中的安全機制317

13.3無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )安全機制318

13.3.1WSN安全問(wèn)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(diǎn)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(gè)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(lái)的物聯(lián)網(wǎng)安全與隱私技術(shù)332

13.7應用案例： 汽車(chē)芯片感應防盜系統333

習題與思考題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(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的標準化工作341

14.5設備對設備通信技術(shù)的標準化工作343

14.6未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)標準化工作344

14.7應用案例：  M2M標準化工作345

習題與思考題347

參考文獻348