物联网应用基础教程PDF电子书下载

第1章 物联网概述 1

1.1 物联网的定义 1

1.2 物联网的基本特征 1

1.3 物联网和互联网的关系 2

1.4 物联网的发展 2

1.4.1 物联网的起源与发展 2

1.4.2 物联网在中国 3

1.5 物联网的体系结构 8

1.5.1 感知层 8

1.5.2 网络层 9

1.5.3 应用层 9

1.6 物联网的关键技术 9

1.6.1 传感网络技术 10

1.6.2 RFID识别技术 11

1.6.3 ZigBee技术 12

1.6.4 M2M技术 14

1.6.5 网络传输技术 14

1.6.6 Android技术 17

1.6.7 物联网的应用领域 17

习题 19

第2章 RFID与物联网应用 20

2.1 自动识别技术 20

2.1.1 自动识别技术概述 20

2.1.2 条形码识别技术 21

2.1.3 磁卡与IC卡 24

2.1.4 EPC电子产品编码概述 25

2.1.5 EPC编码 26

2.1.6 EPC射频识别体系 27

2.1.7 EPC系统信息网络 28

2.1.8 EPC系统的工作流程 28

2.1.9 EPC系统的特点 29

2.2 RFID射频识别技术 29

2.2.1 RFID的基本概念 31

2.2.2 RFID发展历程及在中国的发展现状 33

2.2.3 RFID系统的组成 33

2.2.4 RFID的标准化 41

实验 RFID读卡实验 45

习题 49

第3章 ZigBee无线传感器网络技术 52

3.1 ZigBee简介 52

3.1.1 ZigBee的由来和发展 52

3.1.2 ZigBee技术特点 53

3.2 ZigBee通信方式 53

3.3 操作频率和数据速率 54

3.4 设备类型与设备角色 55

3.5 无线Mesh网络介绍 56

3.6 ZigBee网络拓扑 58

3.7 ZigBee和IEEE 802.15.4的通信基础 59

3.7.1 CSMA-CA载波检测多路访问-碰撞避免机制 59

3.7.2 信标与非信标网络 60

3.7.3 数据传输方式 60

3.8 ZigBee自形成与自愈特性 62

3.9 ZigBee协议简介 62

3.9.1 ZigBee与IEEE 802.15.4标准的关系 62

3.9.2 ZigBee和ZigBee Pro 62

3.10 ZigBee协议堆栈结构 64

3.10.1 PHY层 65

3.10.2 MAC层 66

3.10.3 网络层 68

3.10.4 APL应用层 69

3.11 ZigBee在物联网中的应用 73

3.12 ZigBee实际应用开发——基于ZStack协议栈的无线组网实验 74

3.13 实验平台及硬件介绍 74

3.13.1 CC2530简介 74

3.13.2 IAR集成开发环境的构建 76

3.13.3 无线组网实验具体内容 85

习题 90

第4章 M2M 93

4.1 M2M概述 93

4.1.1 M2M概念 93

4.1.2 M2M发展历程 94

4.2 M2M系统架构和通信协议 94

4.2.1 M2M系统架构 94

4.2.2 M2M通信协议 96

4.3 M2M支撑技术 100

4.4 M2M标准化工作 102

4.4.1 M2M在ETSI的进展概况 102

4.4.2 M2M在3GPP的标准进展概况 103

4.4.3 M2M在3GPP2的标准进展概况 104

4.4.4 M2M在CCSA的进展概况 104

4.5 M2M业务应用 104

4.5.1 电力行业M2M应用 107

4.5.2 M2M技术在智能家居中的应用 110

4.5.3 M2M业务应用发展展望 113

4.6 M2M现状及面临的问题 113

4.6.1 国内外现状 113

4.6.2 M2M当前面临的问题 114

4.6.3 M2M与运营商网络的融合 115

习题 115

第5章 GPRS通信原理与物联网应用 117

5.1 GPRS的发展 117

5.2 GPRS特点 118

5.3 GPRS基本原理 119

5.3.1 电路交换与分组交换 119

5.3.2 GPRS网络结构 120

5.4 移动通信技术在物联网中的应用 122

5.4.1 移动通信在物联网中应用的主要方式 122

5.4.2 移动通信应用于物联网应做的主要改进 123

5.4.3 移动通信在物联网中应用的现状与展望 123

5.5 GPRS移动通信技术在物联网中的应用——GPRS无线通信实验 124

5.5.1 实验环境 124

5.5.2 实验内容 124

5.5.3 实验原理 124

5.5.4 实验步骤 129

5.5.5 编译源程序 131

5.5.6 NFS挂载实验目录测试 132

5.5.7 实验效果 133

习题 133

第6章 物联网终端技术 134

6.1 概述 134

6.1.1 物联网移动终端技术 134

6.1.2 Android 134

6.1.3 Android系统的特性 135

6.1.4 Android开源项目 135

6.2 Android系统的架构 135

6.2.1 应用程序层 135

6.2.2 应用程序框架 135

6.2.3 函数库 137

6.2.4 运行时 137

6.2.5 Linux内核 138

6.3 Android应用程序设计 138

6.3.1 行为组件 139

6.3.2 Service组件 140

6.3.3 内容提供者组件 140

6.3.4 BroadcastReceiver组件 141

6.3.5 Intent组件 141

6.3.6 AndroidManifest.xml全局配置文件 141

6.4 Android开发环境搭建 141

6.4.1 下载 141

6.4.2 软件安装 143

6.4.3 Eclipse配置 143

6.4.4 配置Android SDK 145

6.4.5 新建AVD 147

6.5 Android Hello World程序 149

6.5.1 程序目录 149

6.5.2 程序包 150

6.6 建立工程 152

习题 157

第7章 云计算 159

7.1 云计算概述 159

7.1.1 云计算的由来 159

7.1.2 云计算技术基础 161

7.1.3 云计算的定义 164

7.1.4 云计算的特点 164

7.1.5 云计算基本模型 166

7.1.6 云计算的主要应用领域 171

7.2 云计算关键技术 173

7.2.1 虚拟化技术 173

7.2.2 数据中心节能技术 175

7.2.3 分布式海量数据存储技术 176

7.2.4 海量数据处理技术 178

7.2.5 安全与隐私保护技术 178

7.3 云计算与物联网的融合 180

7.3.1 云计算对物联网的技术支撑 180

7.3.2 云计算与物联网的结合模式 180

7.3.3 不同云服务在物联网中的应用 181

7.3.4 基于云计算的物联网应用实例 185

7.4 云计算的机遇与挑战 187

7.5 实验：云计算仿真工具CloudSim的使用 189

7.5.1 CloudSim介绍和使用 189

7.5.2 CloudSim环境配置 190

7.5.3 CloudSim的扩展 190

7.5.4 使用CloudSim仿真的一般步骤 190

习题 192

第8章 大数据的存储与处理 193

8.1 大数据的背景 193

8.2 大数据的概念及特征 194

8.2.1 大数据的概念 194

8.2.2 大数据的特征 194

8.3 大数据存储和处理技术 195

8.3.1 Hadoop：分布式存储和计算平台 195

8.3.2 Hadoop之HDFS：分布式文件系统 196

8.3.3 Hadoop之MapReduce：分布式计算框架 197

8.3.4 Hadoop之NoSQL：分布式数据库 198

8.3.5 Hadoop之外的大数据计算技术 199

8.4 大数据分析及数据挖掘 201

8.4.1 大数据分析 201

8.4.2 数据挖掘 203

8.4.3 大数据挖掘的国内外发展 205

习题 207

第9章 物联网安全 209

9.1 物联网安全问题 209

9.1.1 物联网安全威胁分析 209

9.1.2 物联网安全目标 211

9.2 物联网安全体系 212

9.2.1 物联网层次结构安全体系 212

9.2.2 物联网感知层安全 213

9.2.3 物联网网络层安全 217

9.2.4 物联网应用层安全 222

9.3 RFID安全技术分析 224

9.3.1 RFID安全问题分析 224

9.3.2 RFID安全机制 228

9.3.3 RFID安全解决方案分析 231

9.3.4 RFID安全性与效率分析 233

9.4 传感网安全技术分析 233

9.4.1 传感网面临的安全障碍 234

9.4.2 传感网的安全性目标 235

9.4.3 传感网安全攻击与防御 237

9.5 实验：RFID标签检测 239

9.5.1 RFID非接触式IC卡 239

9.5.2 RFID标签检测 241

习题 242

第10章 物联网工程——以智能家居系统为例 243

10.1 概述 243

10.2 智能家居系统的基本功能和需求分析 247

10.3 智能家居系统的设计 249

10.4 智能家居的体系结构 249

10.5 系统管理具体功能 252

10.6 软件测试案例 253

习题 254

附录 习题参考答案 256

参考文献 260