物联网技术及应用PDF电子书下载

第1章 物联网概述 1

1.1物联网发展简史 1

1.1.1概念的提出 1

1.1.2物联网发展的背景和现状 6

1.1.3物联网的定义及特征 14

1.2物联网的未来 16

1.2.1物联网产业发展趋势 16

1.2.2物联网技术发展趋势 19

1.2.3物联网与百姓生活 21

1.2.4物联网与各行各业 23

1.3物联网发展面临的挑战 31

1.3.1安全问题 31

1.3.2技术标准 32

1.3.3商业模式 32

1.3.4支撑平台 32

1.3.5关键技术 33

1.3.6政策、协调、示范 35

1.3.7成本矛盾 36

1.3.8行业应用和产业链问题 36

1.3.9IP地址问题 36

1.3.10知识产权 36

1.3.11终端问题 37

第2章 物联网体系结构 38

2.1物联网技术架构 38

2.1.1物联网技术架构模型 38

2.1.2物联网体系的特点 41

2.1.3物联网、传感网和泛在网的关系 42

2.2物联网的关键技术 45

2.2.1信息感知层关键技术 46

2.2.2物联接入层关键技术 47

2.2.3网络传输层关键技术 49

2.2.4技术支撑层关键技术 50

2.2.5应用接口层关键技术 51

2.3物联网标准化工作 52

2.3.1国内外物联网标准机构简介 52

2.3.2物联网标准体系框架 53

2.3.3物联网总体标准化 54

2.3.4泛在网标准化 54

2.3.5数据采集技术标准 58

2.3.6WSN及ZigBee相关标准和协议 60

2.3.7短距离通信技术和协同信息处理标准ZigBee 61

2.3.8网络支撑技术领域标准 63

2.3.9ISA100的标准化 63

2.3.10Wireless HART的标准化 63

2.3.11IEEE 1888 63

第3章 信息感知层 65

3.1自动识别技术 65

3.1.1自动识别技术概述 65

3.1.2生物识别技术 67

3.1.3磁条（卡）和IC卡识别技术 70

3.1.4图像识别技术 71

3.1.5光学字符识别技术 72

3.1.6条码技术 72

3.1.7射频识别技术 73

3.2传感器技术 73

3.2.1传感器概述 74

3.2.2传感器的定义和组成 75

3.2.3传感器的作用和分类 76

3.2.4传感器的特性参数 77

3.2.5新型传感器介绍 77

3.3条形码技术 83

3.3.1条形码概述 83

3.3.2条形码的识别原理 85

3.3.3条形码技术的优点 86

3.3.4条形码的结构及其扫描 87

3.3.5条形码的编码规则和方案 89

3.3.6条形码的制作 90

3.3.7二维条形码 91

3.4RFID 95

3.4.1RFID技术的概念与特点 95

3.4.2RFID技术的原理和分类 96

3.4.3RFID关键技术 100

3.4.4RFID在中国的发展和应用 101

3.5产品电子编码 102

3.5.1EPC概述 102

3.5.2EPC/RFID物品识别的基本模型 104

3.5.3EPC/RFID与条码技术 107

3.5.4物联网与EPC/RFID技术应用展望 108

3.6MEMS技术 109

3.6.1MEMS的基本概念 109

3.6.2MEMS技术的特点 109

3.6.3MEMS分类 110

3.6.4MEMS发展历史 110

3.6.5MEMS的相关技术 110

3.6.6MEMS的发展前景 111

3.6.7MEMS的发展趋势 112

3.7GIS系统 112

3.7.1GIS系统概述 112

3.7.2地理信息系统的组成 113

3.7.3GIS的地理信息构成 114

3.7.4地理信息系统的基本功能 115

3.7.5地理信息系统的应用 115

3.8GPS系统 116

3.8.1系统概述 116

3.8.2定位原理 117

3.8.3GPS系统的特点 117

3.8.4GPS系统的构成 117

第4章 物联接入层 118

4.1无线通信与无线网络 118

4.1.1无线通信与无线通信网络概述 118

4.1.2IEEE 802.15.4标准 123

4.1.3IEEE 802.11 135

4.1.4无线城域网WiMAX 144

4.2无线传感器网络概述 154

4.2.1无线传感器网络概念 154

4.2.2传感器网络的发展历史 157

4.2.3无线传感器网络的应用 158

4.2.4传感器网络的关键技术 160

4.2.5传感器网络结构 161

4.3传感器网络的通信与组网技术 165

4.3.1物理层 165

4.3.2MAC协议 168

4.3.3路由协议 172

4.4传感器网络的支撑技术 174

4.4.1时间同步机制 174

4.4.2定位技术 176

4.4.3数据融合 181

4.4.4能量管理 184

4.4.5安全机制 185

4.5传感器网络的应用开发基础 189

4.5.1仿真平台和工程测试床 189

4.5.2网络节点的硬件开发 192

4.5.3操作系统和软件开发 194

第5章 网络传输层 198

5.1MPLS 198

5.1.1MPLS概念 198

5.1.2MPLS体系结构 201

5.1.3MPLS的优点 203

5.1.4MPLS的应用 205

5.1.5LDP协议简介 206

5.1.6流量工程与MPLS TE 210

5.1.7MPLS L2VPN 211

5.1.8MPLS L3VPN 213

5.2 3GPP 216

5.2.1移动通信的发展历程及关键技术 217

5.2.23G主流标准简介 218

5.2.3 3GPP核心网络发展概述 220

5.2.43GPP R99核心网络技术 222

5.2.5 3GPP R4核心网络技术 229

5.2.6 3GPP R5核心网络技术 231

5.3 3GLTE-4G 233

5.3.1 3G 234

5.3.2.LTE 237

5.3.3 4G 238

5.4移动互联网 241

5.4.1移动互联网概述 242

5.4.2移动互联网、3G与物联网的关系 243

5.4.3移动互联网的热点及关键技术 244

5.4.4移动互联网技术框架 247

5.5移动性管理 250

5.5.1移动性管理概述 250

5.5.2移动性管理的目标和技术 253

5.5.3GSM系统移动性管理 257

5.5.4“3G”移动性管理 260

5.6IPV6技术与物联网 264

5.6.1IPv4的局限性 264

5.6.2IPv6简述 265

5.6.3IPv6地址和路由技术 268

5.6.4IPv6功能 273

5.6.5IPv4、IPv6的过渡技术 283

5.6.6IPv6的物联网技术解决方案 285

5.7下一代网络NGN 289

5.7.1概述 289

5.7.2NGN的网络构架 292

5.7.3NGN网络系统QoS问题分析及解决方法 296

5.7.4支撑NGN系统的主要技术 299

5.7.5融合接入网络技术与NGN 301

5.7.6国外研究机构的研究进展和趋势 302

第6章 技术支撑层 304

6.1物联网的计算工具 304

6.1.1计算技术发展趋势 304

6.1.2我国高性能计算研究与应用的发展 305

6.1.3普适计算技术的研究与应用 306

6.2海量信息存储 311

6.2.1网络存储技术 311

6.2.2数据中心 317

6.2.3Hadoop 320

6.2.4云存储 324

6.3数据挖掘与智能决策 329

6.3.1数据库与数据仓库技术 329

6.3.2数据挖掘技术 331

6.3.3机器学习 345

6.3.4人工智能技术 352

6.3.5智能决策系统 354

6.4搜索引擎 359

6.4.1搜索引擎简介 359

6.4.2搜索引擎的组成及工作原理 363

6.4.3人肉搜索引擎 364

第7章 应用接口层 366

7.1行业运营平台 366

7.1.1现有业务体系面临的问题 366

7.1.2业务平台的需求分析 367

7.1.3业务平台体系结构 369

7.2物联网网络管理技术 371

7.2.1物联网的网络结构及其特点 371

7.2.2物联网网络管理的内容和管理模型 372

7.2.3物联网网络管理协议和应用 375

7.3专家系统 377

7.3.1专家系统的基本概念 377

7.3.2医疗诊断专家系统MYCIN简介 382

7.3.3专家系统的设计与开发 384

7.3.4专家系统在电力系统中的应用 389

第8章 物联网安全 392

8.1物联网安全的特殊性 392

8.1.1物联网不同于互联网的安全风险 392

8.1.2物联网安全的特殊性 394

8.1.3影响信息安全的其他因素 395

8.1.4物联网安全的关键技术 395

8.2物联网分层安全机制 399

8.2.1信息感知层安全机制 399

8.2.2物联接入层和网络传输层安全机制 400

8.2.3技术支撑层安全机制 402

8.2.4应用接口层安全机制 404

8.3物联网面临的其他威胁 405

8.3.1云计算面临的安全风险 405

8.3.2WLAN面临的六大风险 406

8.3.3IPv6面临的四类风险 408

8.3.4传感器网络面临的威胁 409

8.3.5基于M2M的物联网应用安全威胁分析 411

8.3.6基于RFID的物联网应用安全威胁分析 412

参考文献 414