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第1章 物联网概述 1

1.1物联网概念 1

1.1.1什么是物联网 1

1.1.2与互联网等概念的区别与联系 3

1.2物联网概念的产生和发展 5

1.2.1物联网概念的产生 5

1.2.2物联网的发展历程 6

1.3物联网的体系结构 7

1.3.1感知层 8

1.3.2网络层 9

1.3.3应用层 10

1.4物联网的发展现状 11

1.4.1国外物联网的发展现状 11

1.4.2国内物联网的发展现状 13

1.5物联网应用 14

1.5.1物联网应用现状 15

1.5.2物联网的主要应用领域 16

1.6本章小结 18

习题 19

第2章 射频识别技术 20

2.1 RFID简介 20

2.1.1 RFID概述 20

2.1.2 RFID技术的发展历程和趋势 21

2.1.3 RFID技术的应用领域 23

2.2 RFID的特性 25

2.3 RFID的工作原理 27

2.3.1 RFID基本工作原理概述 27

2.3.2相关的电磁场基本理论 28

2.3.3电感耦合RFID系统 29

2.3.4电磁反向散射RFID系统 30

2.3.5声表面波标签的识别原理 32

2.4 RFID的技术分类 34

2.4.1根据标签的供电形式分类 34

2.4.2根据标签的工作频率分类 35

2.4.3根据标签的可读性分类 36

2.4.4根据标签的工作方式分类 37

2.4.5根据标签的工作距离分类 38

2.5本章小结 39

习题 39

第3章 传感器 40

3.1传感器概述 40

3.1.1传感器的定义 40

3.1.2传感器的基本特性 40

3.1.3传感器的基本应用 45

3.2传感器分类 46

3.2.1传感器根据工作原理分类 46

3.2.2传感器按照用途分类 47

3.2.3传感器按照其输出信号为标准分类 51

3.2.4传感器按照其材料为标准分类 52

3.2.5传感器按照其制造工艺分类 52

3.2.6传感器根据测量目的不同分类 53

3.3物联网中的传感器 53

3.3.1传感器和物联网 53

3.3.2物联网对传感器的特性要求 54

3.3.3传感器技术发展阶段及智能传感器演变过程 54

3.3.4传感器产业特点 55

3.3.5传感器行业国内外状况 56

3.3.6传感技术发展趋势 57

3.4传感网 58

3.4.1传感网的结构 58

3.4.2传感器节点结构 59

3.4.3无线传感网络协议结构模型 60

3.5传感网的技术 61

3.5.1网络拓扑控制 61

3.5.2网络协议 62

3.5.3网络安全 63

3.5.4时间同步 64

3.5.5定位技术 64

3.5.6数据融合 65

3.5.7数据管理 65

3.5.8无线通信技术 66

3.5.9嵌入式操作系统 66

3.5.10应用层技术 67

3.5.11 QoS保证 67

3.5.12相关的硬件技术 67

3.6传感网的应用 68

3.6.1军事应用 68

3.6.2环境科学 69

3.6.3医疗健康 69

3.6.4智能家居 71

3.6.5建筑物状态监控 72

3.6.6智能交通 72

3.6.7智能电网 73

3.6.8空间探索 74

3.6.9其他商业应用 74

3.7物联网中传感网 75

3.8本章小结 76

习题 76

第4章 其他感知方式 78

4.1个人计算机 78

4.1.1 PC感知方式 78

4.1.2发展前景 79

4.2 3G手机 80

4.2.1 3G标准 80

4.2.2发展历程 81

4.2.3 3G感知应用 82

4.2.4手机二维码 83

4.3 PDA 84

4.3.1 PDA简介 84

4.3.2 PDA与外界的连接 84

4.3.3 PDA在实际生活生产中的应用 85

4.4摄像头 87

4.4.1摄像头简介 87

4.4.2摄像头与网络的连接 87

4.4.3摄像头在实际生活中的应用 88

4.5数字电视 89

4.5.1地面数字电视传输原理简介 89

4.5.2有线数字电视传输原理简介 90

4.5.3卫星电视接收系统原理简介 91

4.5.4数字电视技术优点 92

4.5.5下一代数字电视的技术发展方向 93

4.6本章小结 94

习题 94

第5章 互联网 95

5.1互联网概述 95

5.2互联网的OSI七层协议 95

5.3互联网中的主要技术 99

5.3.1接入技术 99

5.3.2网络应用技术 104

5.4物联网与互联网的联系 111

5.4.1物联网与互联网的关系辨识 112

5.4.2物联网与互联网的概念与内涵 113

5.4.3物联网与互联网基本特性比较 114

5.4.4物联网与互联网产业 115

5.4.5物联网产业成功的关键要素 116

5.5本章小结 117

习题 117

第6章 通信网 118

6.1通信网概述 118

6.1.1通信网的定义 118

6.1.2通信网的构成要素 119

6.1.3通信网的组成及其功能 120

6.2固定通信网 122

6.2.1固定电话通信网概述 122

6.2.2固定通信网的拓扑结构 123

6.2.3固定通信网交换技术 123

6.2.4固定通信网的服务质量 126

6.3移动通信网 126

6.3.1移动通信的基本概念 127

6.3.2移动通信的发展 128

6.3.3 GSM系统 130

6.3.4 CDMA数字蜂窝移动通信系统 132

6.4第四代移动通信 133

6.4.1第四代移动通信系统概述 133

6.4.2第四代移动通信系统的特点 133

6.4.3 4G移动通信系统中的关键技术 133

6.5物联网中的通信网 134

6.5.1物联网的内涵 134

6.5.2物联网与移动通信网的融合发展 134

6.5.3移动通信在物联网中的应用 135

6.5.4物联网依托于通信领域的广泛应用 136

6.5.5物联网业务对移动通信网络的需求 137

6.5.6物联网业务对通信网络的影响 140

6.5.7移动通信在物联网中应用的现状与展望 141

6.6本章小结 142

习题 142

第7章 无线网技术 143

7.1无线网络概述 143

7.1.1无线网络分类 143

7.1.2无线城域网 143

7.1.3无线局域网 144

7.1.4无线个域网 144

7.1.5无线网络标准 145

7.2 WiFi 146

7.2.1 WiFi的物理层实现 146

7.2.2 WiFi物理层的构成及其实现的功能 147

7.2.3 WiFi技术的优点和不足 149

7.3 WiMax 149

7.3.1 WiMax技术概述 149

7.3.2 WIMAX的协议标准802.16协议简介 150

7.3.3 WiMax系统的关键技术 151

7.3.4 WiMax的技术特点 152

7.3.5与WiMax系统结合的新技术 153

7.3.6 WiMax的应用的方式 154

7.3.7 WiMax发展中尚未解决的问题 154

7.3.8 WiMax的市场进展情况 155

7.4蓝牙 155

7.4.1蓝牙的由来 156

7.4.2什么是蓝牙技术 156

7.4.3蓝牙主要技术概述 156

7.4.4蓝牙系统的组成 157

7.4.5蓝牙系统基本参数及指标 158

7.4.6蓝牙技术的特点 158

7.4.7蓝牙技术的前景 159

7.5红外技术 160

7.5.1红外技术简介 160

7.5.2红外技术的发展 161

7.5.3红外技术及其应用 161

7.5.4红外接口及接口特点 165

7.6 ZigBee技术 166

7.6.1 ZigBee技术简介 166

7.6.2 ZigBee技术的起源 166

7.6.3 ZigBee的技术特点 166

7.6.4 ZigBee联盟 167

7.6.5 ZigBee技术的应用前景 168

7.7本章小结 168

习题 168

第8章 数据库系统 169

8.1数据库系统的基本概念 169

8.1.1数据库的起源与发展 169

8.1.2数据库技术的特点 170

8.1.3数据库管理系统 171

8.1.4数据库应用系统 173

8.2关系数据库 175

8.2.1关系数据结构 176

8.2.2关系的完整性 178

8.3数据库的运行与维护 179

8.3.1数据库的运行 179

8.3.2数据库的维护 183

8.4物联网中的数据库的应用 184

8.4.1分布式实时数据库的体系结构 185

8.4.2分布式实时数据库管理系统的构成 186

8.4.3结束语 187

8.5本章小结 187

习题 187

第9章 物联网的信息安全 188

9.1信息安全概述 188

9.1.1网络的信息安全 188

9.1.2信息安全的重要性 189

9.1.3信息安全策略 189

9.2感知层的安全 190

9.2.1感知层面临的安全问题 190

9.2.2感知层信息安全保护机制 191

9.2.3 RFID射频识别技术及安全问题 192

9.2.4无线传感器网络技术及其安全问题 194

9.3网络层的安全 195

9.3.1网络层面临的安全问题 195

9.3.2网络层对安全的需求 196

9.3.3网络层的安全架构 197

9.4应用层的安全 197

9.4.1应用层面临的安全问题 198

9.4.2应用层安全机制 199

9.4.3应用层安全现状 201

9.5物联网信息安全与互联网信息安全的不同 202

9.5.1物联网与安全相关的特征 202

9.5.2物联网的安全问题 203

9.5.3物联网安全与传统网络安全的区别 204

9.5.4物联网安全的薄弱环节 204

9.6物联网信息安全体系框架 205

9.6.1物联网信息安全需求 205

9.6.2物联网在信息安全方面的新特点 206

9.6.3物联网信息安全技术架构 207

9.7本章小结 210

习题 210

第10章 人工智能和神经网络 211

10.1人工智能 211

10.1.1知识的表示方法 212

10.1.2确定性推理方法 216

10.1.3不确定性推理方法 219

10.2物联网中的人工智能 221

10.2.1物联网中的人工智能概述和应用 222

10.2.2物联网的智能化模型 223

10.3神经网络 224

10.3.1神经网络概述 224

10.3.2神经网络发展历程 225

10.3.3神经网络的研究内容 226

10.3.4神经网络的结构 227

10.3.5神经网络的重要模型 230

10.3.6神经网络的优点 233

10.4物联网中的神经网络 234

10.4.1物联网中的路由选择 235

10.4.2物联网中的神经计算机 237

10.5本章小结 240

习题 240

第11章 物联网工程应用 241

11.1物流业 241

11.1.1概述 241

11.1.2 RFID在企业物流中的应用 243

11.1.3电子商务物流 247

11.2城市市政管理 250

11.2.1概述 250

11.2.2应用案例 251

11.2.3物联网与城市信息化 255

11.3交通方面 259

11.3.1概述 259

11.3.2智能交通子系统 262

11.3.3停车场管理 263

11.4工业方面 267

11.4.1概述 267

11.4.2汽车工业 268

11.5智能电网方面 273

11.5.1面向智能电网的物联网需求 274

11.5.2物联网在智能电网中应用的基本架构 275

11.5.3物联网在智能电网中的应用模型 276

11.6智能家居方面 279

11.6.1智能家居行业概述 279

11.6.2智能家居的概念 279

11.6.3物联网在智能家居应用中的基本架构 280

11.6.4物联网智能家居的工作原理和功能 280

11.6.5物联网相关技术在智能家居中的应用 281

11.6.6小结 285

11.7其他方面 285

11.7.1医疗业 286

11.7.2物联网在环境保护领域中的应用 289

11.7.3物联网在防灾救灾领域中的应用 290

11.7.4其他实例 293

11.8本章小结 294

习题 295

参考文献 296