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第一篇 概述 3

第1章 物联网概述 3

1.1 起源与发展 5

1.2 核心技术 6

1.3 主要特点 9

1.4 应用前景 10

第二篇 感知识别 15

第2章 自动识别技术与RFID 15

2.1 自动识别技术 16

2.1.1 光符号识别技术 16

2.1.2 语音识别技术 16

2.1.3 生物计量识别技术 16

2.1.4 IC卡技术 17

2.1.5 条形码技术 18

2.1.6 射频识别技术 23

2.2 RFID的历史和现状 24

2.2.1 历史 24

2.2.2 现状 27

2.3 RFID技术分析 28

2.3.1 阅读器 29

2.3.2 天线 29

2.3.3 标签 29

2.3.4 频率 31

2.4 RFID标签冲突 33

2.4.1 基于ALOHA的防冲突算法 34

2.4.2 基于二进制树的防冲突算法 37

2.5 RFID和物联网 38

第3章 传感器技术 41

3.1 传感器概述 41

3.2 发展历史 42

3.3 应用 44

3.3.1 军事监测中的传感器——VigilNet 44

3.3.2 智能楼宇中的传感器——LoCal 45

3.3.3 医疗监控中的传感器——Mercury 46

3.4 设计需求 47

3.5 硬件平台 49

3.5.1 供能装置 49

3.5.2 传感器 50

3.5.3 微处理器 50

3.5.4 通信芯片 52

3.6 操作系统 54

3.6.1 开发语言 55

3.6.2 任务调度 56

3.6.3 关键服务 57

3.6.4 其他传感器节点操作系统 57

3.7 总结与展望 57

第4章 定位系统 59

4.1 位置信息 59

4.2 定位系统 60

4.2.1 GPS 60

4.2.2 蜂窝基站定位 63

4.2.3 无线室内环境定位 65

4.2.4 新兴定位系统 67

4.3 定位技术 68

4.3.1 基于距离的定位 68

4.3.2 基于距离差的定位 70

4.3.3 基于信号特征的定位 71

4.4 物联网环境下定位技术的新挑战和发展前景 74

第5章 智能信息设备 77

5.1 智能设备概述 77

5.1.1 智能设备产生的背景 77

5.1.2 传统智能设备 77

5.1.3 新时代的智能设备 79

5.2 智能设备运行平台 85

5.3 智能设备发展新趋势 90

第三篇 网络构建 95

第6章 互联网 95

6.1 互联网概述 95

6.1.1 互联网基本组件 97

6.1.2 网络协议及其分层结构 101

6.2 应用层 103

6.2.1 应用层概述 103

6.2.2 应用程序构架 104

6.2.3 Web和HTTP协议 105

6.2.4 域名系统 108

6.3 传输层 110

6.3.1 基本概念 110

6.3.2 UDP协议 112

6.3.3 TCP协议 113

6.4 网络层 116

6.4.1 路由器 117

6.4.2 IP协议 118

6.5 从互联网到物联网 121

第7章 无线宽带网络 127

7.1 无线宽带网络概述 127

7.1.1 无线网络简介 127

7.1.2 无线宽带网络及其特点 130

7.2 WiFi：无线局域网 132

7.2.1 802.11物理层 132

7.2.2 802.11架构 134

7.2.3 802.11介质访问控制协议 135

7.2.4 802.11数据帧结构 139

7.2.5 802.11小结 141

7.3 WiMAX：无线城域网 142

7.3.1 WiMAX概述及架构 142

7.3.2 WiMAX介质访问控制原理简介 144

7.3.3 WiMAX小结 145

7.4 无线物联世界 145

第8章 无线低速网络 147

8.1 低速网络需求 147

8.2 低速网络协议 148

8.2.1 蓝牙 148

8.2.2 红外 149

8.2.3 802.15.4/ZigBee 150

8.3 组网与网络互联 158

8.3.1 无线传感网组网协议 158

8.3.2 IPv6网际互联 160

8.3.3 6LoWPAN 163

第9章 移动通信网络 165

9.1 移动通信发展历史 166

9.1.1 第一代移动通信：模拟语音 166

9.1.2 第二代移动通信：数字语音 168

9.1.3 第三代移动通信：数字语音与数据 171

9.2 3G通信技术和标准 173

9.2.1 TD-SCDMA 174

9.2.2 W-CDMA 175

9.2.3 CDMA2000 176

9.3 移动互联网 178

9.3.1 视频电话 178

9.3.2 手机电视 179

9.3.3 其他应用 181

9.4 关于4G 183

第四篇 管理服务 189

第10章 数据库系统 189

10.1 数据库系统的起源与发展 189

10.1.1 早期的数据库系统 189

10.1.2 关系数据库系统及其基本组成 190

10.1.3 新兴数据库简介 190

10.2 关系数据库 192

10.2.1 关系数据库模型 193

10.2.2 SQL查询语言 204

10.2.3 常见关系数据库系统 208

10.3 数据库与物联网 209

10.4 物联网数据的特点 210

10.4.1 数据存储 211

10.4.2 数据查询 213

10.4.3 数据融合 214

第11章 海量信息存储 215

11.1 物联网对海量信息存储的需求 215

11.2 网络存储体系结构 217

11.2.1 直接附加存储 217

11.2.2 网络附加存储 218

11.2.3 存储区域网络 218

11.3 数据中心 219

11.3.1 数据中心的起源及发展 220

11.3.2 数据中心的相关标准 221

11.4 典型的数据中心 227

11.4.1 谷歌（Google）数据中心 227

11.4.2 Google File System 229

11.4.3 MapReduce 231

11.4.4 BigTable 232

11.5 Hadoop 234

11.6 数据中心的研究热点 236

第12章 搜索引擎 241

12.1 搜索引擎简介 241

12.1.1 搜索引擎介绍 241

12.1.2 搜索引擎的发展 243

12.2 搜索引擎的体系结构 245

12.2.1 信息采集 245

12.2.2 索引技术 250

12.2.3 搜索服务 252

12.2.4 类Google Web搜索引擎的实例分析 253

12.3 物联网搜索引擎 254

第13章 物联网中的智能决策 257

13.1 数据挖掘 257

13.1.1 数据预处理阶段 258

13.1.2 数据挖掘阶段 259

13.1.3 知识评估与表示阶段 259

13.2 数据挖掘的基本类型和算法 260

13.2.1 关联分析 260

13.2.2 分类和预测 261

13.2.3 聚类分析 262

13.2.4 离群点分析 264

13.2.5 演化分析 265

13.3 智能决策与物联网 266

第14章 物联网中的信息安全与隐私保护 269

14.1 网络信息安全的一般性指标 270

14.2 RFID安全和隐私 271

14.2.1 RFID的安全现状 271

14.2.2 主要安全和隐私隐患 272

14.2.3 安全性与效率 277

14.3 RFID安全和隐私保护机制 277

14.3.1 早期物理安全机制 277

14.3.2 基于密码学的安全机制 279

14.3.3 其他方法 283

14.3.4 如何面对安全和隐私挑战 284

14.4 位置信息与个人隐私 287

14.4.1 位置隐私的定义 287

14.4.2 保护位置隐私的重要性 288

14.4.3 位置隐私面临的威胁 289

14.5 保护位置隐私的手段 289

14.5.1 制度约束 290

14.5.2 隐私方针 291

14.5.3 身份匿名 291

14.5.4 数据混淆 293

第五篇 综合应用 297

第15章 智能电网 297

15.1 智能电网的起源与发展 297

15.1.1 电力系统和电力网络概览 297

15.1.2 智能电网简介 298

15.1.3 智能电网的发展与前景 299

15.2 智能电网与物联网 301

15.2.1 新能源发展与利用 301

15.2.2 输变电检测与监控 302

15.2.3 配用电管理 302

15.2.4 实时的电力调度 304

15.2.5 电网安全 304

15.3 智能电网的未来前景 305

15.3.1 更加深入的环境感知 305

15.3.2 更加全面的信息互通 305

15.3.3 更加智能的电网建设 306

第16章 智能交通 307

16.1 智能交通概述 307

16.2 智能交通中的物联网技术 309

16.2.1 无线通信 310

16.2.2 计算技术 311

16.2.3 感知技术 311

16.2.4 视频车辆监测 311

16.2.5 全球定位系统GPS 312

16.2.6 探测车辆和设备 312

16.3 智能交通应用 312

16.3.1 不停车收费系统 312

16.3.2 实时交通信息服务 315

16.3.3 智能交通管理 316

第17章 智能物流 317

17.1 物流的起源和发展 317

17.1.1 粗放型物流 318

17.1.2 系统化物流 318

17.2 现代物流 319

17.2.1 电子化物流 319

17.2.2 EDI 320

17.2.3 现代物流面临的问题 322

17.3 智能物流 324

17.3.1 智能物流的特点 324

17.3.2 智能物流的应用 325

17.3.3 展望 330

第18章 智能绿色建筑 331

18.1 物联网环境下的绿色建筑 332

18.1.1 建筑管理 332

18.1.2 低碳建筑 333

18.1.3 智能楼宇 334

18.1.4 智能家居 335

18.1.5 其他绿色建筑系统 337

18.2 绿色建筑的发展与展望 338

第19章 环境监测 341

19.1 应用背景 341

19.1.1 环境监测的概念 341

19.1.2 环境监测的发展 342

19.2 环境监测传感网 343

19.2.1 典型应用系统和部署 343

19.2.2 环境监测传感网的模式和特征 346

19.3 环境监测物联网 348

19.3.1 应用动机 348

19.3.2 环境监测物联网的模式和特征 348

19.3.3 森林生态物联网 350

19.3.4 Planetary Skin 355

参考文献 360