物联网关键技术及系统应用 第2版PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 物联网的定义 2

1.2 物联网的特点 3

1.3 物联网的背景 4

1.4 物联网的现状 5

1.5 物联网的基本架构 7

1.5.1 感知层 7

1.5.2 传输层 8

1.5.3 应用层 8

1.6 物联网技术 8

1.7 物联网标准 9

1.8 物联网产业链 10

1.9 展望 12

参考文献 13

第2章 感知层技术 14

2.1 资源寻址与EPC技术 14

2.1.1 EPC技术发展背景 15

2.1.1.1 国际发展情况 15

2.1.1.2 国内发展情况 16

2.1.2 EPC 16

2.1.2.1 EPC规则 16

2.1.2.2 EPC应用举例 18

2.2 RFID 20

2.2.1 RFID简介 20

2.2.1.1 RFID系统分类 20

2.2.1.2 RFID发展状况 23

2.2.2 RFID技术标准 24

2.2.2.1 REID标准概述 24

2.2.2.2 主要技术标准体系 24

2.2.3 RFID工作原理及特性 26

2.2.3.1 RFID系统工作原理 26

2.2.3.2 RFID工作特性 28

2.2.4 RFID中的关键技术 28

2.2.4.1 RFID中的天线技术 28

2.2.4.2 RFID中的防冲突技术和算法设计 29

2.2.5 RFID的应用标签 29

2.3 传感器技术 30

2.3.1 传感器工作原理及分类 31

2.3.2 传感器技术发展趋势 34

2.3.3 传感器的特性 35

2.4 无线传感器网络技术 36

2.4.1 无线传感器网络的组成 37

2.4.2 无线传感器网络的通信协议 38

2.4.3 无线传感器网络的特点 39

2.4.4 无线传感器网络面临的挑战 40

2.4.5 无线传感器网络的关键技术 40

2.4.6 无线传感器网络的应用 41

参考文献 42

第3章 传输层——汇聚网技术 44

3.1 ZigBee 44

3.1.1 ZigBee技术简介 44

3.1.1.1 什么是ZigBee 44

3.1.1.2 ZigBee的产生背景 45

3.1.1.3 ZigBee联盟 45

3.1.1.4 ZigBee性能分析 45

3.1.1.5 ZigBee与蓝牙、IEEE 802.11b的区别 46

3.1.2 ZigBee网络拓扑结构 46

3.1.2.1 星形网络 47

3.1.2.2 树状网络 47

3.1.2.3 网状网络 48

3.1.3 ZigBee的协议栈 49

3.1.3.1 物理层 50

3.1.3.2 媒体访问控制层 52

3.1.3.3 网络层 56

3.1.3.4 应用层 58

3.1.4 ZigBee在物联网中的应用前景 59

3.2 蓝牙 60

3.2.1 蓝牙概念 60

3.2.1.1 蓝牙技术背景介绍 60

3.2.1.2 蓝牙技术的应用前景 61

3.2.2 架构及研究现状 62

3.2.2.1 底层硬件模块 63

3.2.2.2 中间协议层 63

3.2.2.3 高层应用框架 63

3.2.3 蓝牙功能模块 63

3.2.3.1 无线单元 63

3.2.3.2 链路控制单元 64

3.2.3.3 链路管理和软件功能单元 64

3.2.4 关键技术点 64

3.3 低功耗蓝牙（iBeacon）及蓝牙4.0协议 65

3.3.1 什么是低功耗蓝牙和iBeacon 65

3.3.2 低功耗蓝牙如何工作 66

3.3.3 低功耗蓝牙协议 67

3.3.4 iBeacon功能 69

3.3.5 低功耗蓝牙（iBeacon）的优势与劣势 69

3.3.6 低功耗蓝牙的未来走向 70

3.4 UWB 70

3.4.1 UWB的概念 71

3.4.1.1 UWB技术介绍 71

3.4.1.2 UWB的特点 72

3.4.1.3 UWB的应用前景 73

3.4.2 UWB的架构及研究现状 74

3.4.2.1 UWB无线传输系统的基本模型 74

3.4.2.2 UWB的研究现状 74

3.4.3 UWB与物联网结合的关键技术 75

3.4.4 UWB的发展趋势 77

3.4.4.1 认知超宽带系统 77

3.4.4.2 基于协作模式的UWB定位技术 78

参考文献 78

第4章 传输层——网络接入技术 79

4.1 6LoWPAN 79

4.1.1 无线嵌入式设备网络对网络协议的挑战 80

4.1.2 6LoWPAN的技术优势 80

4.1.3 6LoWPAN的历史和标准 81

4.1.4 6LoWPAN架构 82

4.1.5 6LoWPAN协议栈 84

4.1.6 6LoWPAN链路层 85

4.1.7 6LoWPAN寻址 86

4.1.8 6LoWPAN适配层 87

4.2 M2M接入方法 88

4.2.1 概述 90

4.2.1.1 M2M研究背景 90

4.2.1.2 M2M的概念 90

4.2.1.3 M2M系统在物联网中的作用 90

4.2.1.4 M2M业务运营碰到的主要问题 91

4.2.2 M2M对蜂窝系统的优化需求 91

4.2.2.1 增强网络能力 92

4.2.2.2 增强接入能力 92

4.2.3 M2M模型及系统架构 92

4.2.3.1 中国移动M2M模型及系统架构 92

4.2.3.2 ETSI系统结构图 94

4.2.4 核心网针对M2M的优化 96

4.2.5 M2M的通信管道 98

4.2.5.1 基于蜂窝移动通信 98

4.2.5.2 基于其他无线技术 98

4.2.6 核心网对M2M业务的支持优化 99

4.2.6.1 设备标识资源 99

4.2.6.2 核心网负荷 99

4.2.6.3 核心网安全 99

4.2.6.4 终端管理和计费 100

4.2.6.5 其他方面 100

4.2.7 WMMP通信协议概述 100

4.2.8 M2M技术的发展趋势 103

4.2.9 M2M应用前景 104

4.2.9.1 视频监控 104

4.2.9.2 智能交通 106

4.3 全IP融合与IPv6以及IPv9 107

参考文献 109

第5章 传输层——承载网技术 110

5.1 物联网承载网发展阶段 111

5.2 物联网当前的混同承载 111

5.2.1 物联网业务对承载网的要求 111

5.2.2 3G＋WLAN是目前承载物联网的较佳模式 112

5.2.3 TD-SCDMA为物联网发展加速 113

5.3 物联网未来的区别承载 113

5.3.1 LTE与物联网 113

5.3.1.1 LTE简介 113

5.3.1.2 物联网技术与LTE技术的结合 115

5.3.1.3 采用LTE技术的物联网体系结构 115

5.3.2 LTE-A与物联网 116

5.3.2.1 LTE-A简介 116

5.3.2.2 LTE-A的演进 119

5.3.2.3 LTE-A与物联网的结合——D2D 119

5.3.3 物联网与光通信技术 122

5.3.3.1 概述 122

5.3.3.2 PON技术 123

5.4 三网融合 124

5.4.1 三网融合综述 125

5.4.1.1 什么是三网融合 125

5.4.1.2 三网融合的表现形式 126

5.4.1.3 三网融合的优点 126

5.4.2 三网融合的研究现状和发展趋势 127

5.4.2.1 国外现状 127

5.4.2.2 国内现状 127

5.4.2.3 发展趋势 128

5.4.3 三网融合的网络架构 128

5.4.4 三网融合的技术条件 130

5.4.4.1 数字通信技术 130

5.4.4.2 大容量光纤通信技术 130

5.4.4.3 IP技术 130

5.4.5 电力线通信及四网合一 130

5.4.5.1 电力线信道特性分析 131

5.4.5.2 IEEE电力线通信标准 132

5.4.5.3 PLC系统 133

5.4.5.4 PLC技术在物联网中的应用案例：智能家庭 135

5.5 NGN、NGB、NGI与三网融合 135

5.5.1 三网的现状、问题和发展趋势 135

5.5.1.1 电信网 135

5.5.1.2 有线电视网 136

5.5.1.3 互联网 136

5.5.2 下一代网络 136

5.5.2.1 NGN的产生 136

5.5.2.2 下一代网络的定义 137

5.5.2.3 NGN特点 137

5.5.2.4 NGN的体系结构 138

5.5.2.5 支撑NGN的关键技术 139

5.5.3 下一代广播电视网 139

5.5.3.1 NGB的架构 139

5.5.3.2 NGB的功能特点 139

5.5.4 下一代互联网 140

5.5.4.1 下一代互联网的三个计划 141

5.5.4.2 下一代互联网的目标 141

5.5.5 三网融合与物联网 142

参考文献 142

第6章 支撑及应用技术 143

6.1 中间件 143

6.1.1 中间件的概念 143

6.1.2 中间件的发展现状及分类 144

6.1.2.1 国内外中间件的发展现状 144

6.1.2.2 中间件的分类 144

6.1.3 中间件技术在物联网中的应用 146

6.1.3.1 RFID中间件 147

6.1.3.2 嵌入式中间件 154

6.1.3.3 数字电视中间件 156

6.2 对象名称解析服务 159

6.2.1 ONS的体系结构 159

6.2.2 ONS的工作过程 160

6.2.3 ONS的安全分析 160

6.3 实体标记语言 161

6.3.1 PML概述 161

6.3.2 PML的设计 161

6.3.3 PML的应用举例 162

6.4 物联网智能 164

6.5 物联网中的大数据分析 165

6.5.1 物联网与大数据 166

6.5.2 海云协同模型 166

6.5.2.1 海端实时响应服务请求 167

6.5.2.2 云端实时响应服务请求 168

6.5.2.3 云端大数据分析与挖掘服务请求 169

6.5.2.4 海云协同模型的协同机制 169

6.5.2.5 海端计算系统 169

6.5.2.6 云端物联网大数据管理系统 170

6.6 云计算 172

6.6.1 云计算概述 173

6.6.2 云计算的特点 174

6.6.3 云计算的分类 175

6.6.4 云计算体系结构及其技术 175

6.6.4.1 云计算体系结构 175

6.6.4.2 云计算的关键技术 177

6.7 物联网中的数据挖掘 179

6.7.1 物联网与数据挖掘 179

6.7.1.1 数据挖掘技术简介 179

6.7.1.2 物联网中的大数据应用 180

6.7.2 物联网数据挖掘的关键问题 181

6.7.2.1 物联网系统中数据的特点 181

6.7.2.2 物联网对数据挖掘的要求 182

6.7.2.3 物联网环境数据挖掘存在的挑战 182

6.7.3 基于云计算的物联网数据挖掘模型 182

6.7.3.1 结构层次 183

6.7.3.2 功能模块 184

参考文献 184

第7章 物联网业务支撑平台 186

7.1 物联网业务 186

7.1.1 物联网的业务介绍 186

7.1.2 物联网的业务分类 187

7.1.2.1 身份相关业务 187

7.1.2.2 信息汇聚型业务 187

7.1.2.3 协同感知型业务 188

7.1.2.4 泛在服务 188

7.2 物联网业务系统架构 189

7.2.1 基于RFID的应用架构 189

7.2.2 基于传感网络的应用架构 190

7.2.3 基于M2M的应用架构 191

7.3 物联网业务支撑参考平台 191

7.3.1 业务平台需求分析 191

7.3.2 物联网业务运营支撑平台方案举例 193

7.3.2.1 平台框架 193

7.3.2.2 对外接口设计 194

7.3.2.3 关键模块 194

7.4 电信运营商在物联网业务发展中的策略 195

7.4.1 广泛开展产业合作，积极整合产业链资源 195

7.4.2 选取具体行业进行重点突破 196

7.4.3 开展有针对性的部署和差异化应用服务 197

7.4.4 M2M市场发展策略建议 198

参考文献 198

第8章 安全与管理 199

8.1 物联网的安全体系结构 199

8.2 感知层安全需求和安全策略 201

8.2.1 感知层的安全挑战和安全需求 201

8.2.2 感知层的安全策略 203

8.2.3 具体案例：RFID安全问题及策略 203

8.2.3.1 RFID系统面临的安全攻击 203

8.2.3.2 主要解决策略 204

8.3 传输层的安全需求和安全策略 206

8.3.1 传输层的安全挑战和安全需求 206

8.3.2 传输层的安全策略 207

8.3.3 M2M安全问题及策略 207

8.3.3.1 M2M系统安全问题分析 207

8.3.3.2 M2M系统安全措施 208

8.4 应用层的安全需求和安全策略 209

8.4.1 应用层的安全挑战和安全需求 210

8.4.2 应用层的安全策略 211

8.4.3 云计算安全问题 211

8.4.3.1 云计算安全问题概述 211

8.4.3.2 云计算应用中存在的安全问题 212

8.4.3.3 云计算安全模型介绍 213

8.4.3.4 云计算中的关键安全技术 214

8.4.3.5 云计算安全的解决方案 216

参考文献 216

第9章 物联网典型行业应用 217

9.1 物联网应用的背景及发展趋势 217

9.1.1 应用背景 217

9.1.2 发展趋势 217

9.2 O2O室内商场应用 218

9.2.1 概述 219

9.2.2 室内位置服务典型应用 219

9.2.2.1 Wi-Fi室内定位系统 219

9.2.2.2 iBeacon室内定位系统 220

9.2.2.3 O2O商场位置服务 220

9.2.3 室内位置服务平台 222

9.2.4 室内定位技术 223

9.2.4.1 Wi-Fi定位 223

9.2.4.2 iBeacon定位 223

9.3 iBeacon应用——智能图书馆 223

9.3.1 智能图书馆系统架构 223

9.3.2 定位传感网 224

9.3.3 图书馆LSB位置服务 225

9.4 可穿戴设备 226

9.4.1 可穿戴设备定义 226

9.4.2 可穿戴设备分类 226

9.4.2.1 按照物理形态分类 227

9.4.2.2 按照应用类型分类 227

9.4.2.3 按照通信类型分类 227

9.4.3 可穿戴技术关键技术 228

9.4.3.1 传感器技术 228

9.4.3.2 可穿戴计算技术 229

9.4.4 已发布智能可穿戴设备 230

9.4.5 可穿戴设备存在的问题及发展方向 230

9.5 智能硬件 231

9.5.1 物联网在智能硬件中的应用 231

9.5.2 智能硬件的典型应用 232

9.5.2.1 智能手表简介 232

9.5.2.2 智能电视简介 232

9.5.2.3 智能路由器简介 232

9.6 车联网 233

9.6.1 车联网概述 233

9.6.1.1 车联网基本概念 233

9.6.1.2 车联网与物联网的联系 234

9.6.2 自动驾驶与车联网 234

9.6.3 车联网关键技术 235

9.7 自动驾驶 236

9.7.1 自动驾驶简介 236

9.7.2 自动驾驶的应用场景 237

9.7.3 Google自动驾驶汽车原理 238

9.7.4 自动驾驶存在的问题 238

9.8 物联网在医疗保健中的应用 239

9.8.1 医疗保健物联网应用概述 239

9.8.2 医疗保健物联网应用方案 240

9.8.2.1 应用模式 241

9.8.2.2 应用前景 242

9.8.2.3 主要参数指标 243

9.9 库存管理 243

9.9.1 大数据时代云会计对库存管理的影响 244

9.9.2 大数据时代基于云会计的库存管理框架模型构建 245

参考文献 247