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第1章 物联网概述 1

1.1 物联网的基本概念 1

1.1.1 物联网的定义 1

1.1.2 物联网与互联网及互联网＋ 3

1.2 物联网的起源与发展 5

1.2.1 物联网的起源 5

1.2.2 物联网的发展 6

1.3 物联网的体系结构 8

1.3.1 感知层 8

1.3.2 网络层 9

1.3.3 应用层 10

1.4 物联网的主要特征 10

1.5 物联网的关键技术 12

1.5.1 网络与通信技术 12

1.5.2 无线传感器网络（WSN）技术 13

1.5.3 RFID技术 14

1.5.4 M2M技术 15

1.5.5 GPS技术 16

1.5.6 云计算技术 17

1.5.7 大数据系统 18

1.6 物联网产业发展 19

1.6.1 物联网产业发展现状 19

1.6.2 基于技术路线图的物联网产业布局 20

1.6.3 物联网产业发展存在的问题 22

1.6.4 物联网产业发展预测 23

本章小结 24

思考题 24

第2章 网络与通信 25

2.1 传统网络技术 25

2.1.1 计算机网络概述 25

2.1.2 以太网 28

2.1.3 因特网 30

2.1.4 IPv6 32

2.2 现场总线技术 33

2.2.1 现场总线概述 33

2.2.2 现场总线技术基础 34

2.2.3 现场总线的技术特点与体系结构特点 35

2.3 无线网络技术 37

2.3.1 无线网络概述 37

2.3.2 蓝牙技术 39

2.3.3 ZigBee 40

2.3.4 Thread 42

2.3.5 6LoWPAN 44

2.3.6 Wi-Fi 45

2.3.7 WiMAX 47

2.3.8 LPWAN技术 49

2.4 卫星通信 50

2.4.1 卫星通信概述 50

2.4.2 移动卫星通信系统 52

2.5 移动通信技术 53

2.5.1 2G技术 53

2.5.2 3G技术 54

2.5.3 4G技术 55

2.6 泛在网络 56

2.6.1 泛在网络概念 56

2.6.2 泛在网络的关键技术 57

2.6.3 泛在网络架构 57

本章小结 59

思考题 59

第3章 WSN 60

3.1 WSN概述 60

3.1.1 基本概念 60

3.1.2 发展历史 61

3.1.3 应用领域 62

3.2 WSN的特点与性能指标 64

3.2.1 WSN的基本特点 64

3.2.2 WSN的性能指标 65

3.3 WSN的体系结构 67

3.3.1 传感器节点 67

3.3.2 传感器网络 68

3.4 常用传感器 72

3.4.1 传感器的分类 72

3.4.2 传感器的特性与选型 73

3.4.3 常见传感器类型介绍 75

3.5 WSN的关键技术 77

3.5.1 拓扑控制 77

3.5.2 节点部署 78

3.5.3 定位技术 79

3.5.4 数据融合技术 80

3.5.5 时间同步 81

3.5.6 能耗管理 83

3.5.7 安全机制 84

3.6 WSN仿真平台 87

3.7 WSN技术在物流中的应用案例 88

本章小结 92

思考题 92

第4章 RFID与EPC 93

4.1 RFID的概念 93

4.1.1 RFID的产生与发展 93

4.1.2 RFID的特点 95

4.2 RFID系统组成与工作原理 95

4.2.1 RFID系统组成 95

4.2.2 工作原理 96

4.2.3 工作流程 97

4.3 RFID电子标签 97

4.3.1 RFID电子标签的分类 97

4.3.2 RFID电子标签与条形码的区别 99

4.4 EPC概述 102

4.4.1 EPC的产生与发展 102

4.4.2 EPC的特点 104

4.5 EPC组成与结构 105

4.5.1 EPC系统组成 105

4.5.2 EPC系统结构 105

4.6 EPC网络技术 107

4.6.1 Savant系统 107

4.6.2 EPC信息服务 110

4.6.3 EPC网络系统模型 111

4.7 物联网环境下的RFID和EPC技术 113

本章小结 116

思考题 116

第5章 M2M 117

5.1 M2M概述 117

5.1.1 M2M的含义 117

5.1.2 M2M发展状况 118

5.2 M2M标准 121

5.2.1 3GPP 121

5.2.2 ETSI 122

5.2.3 ITU 123

5.3 M2M技术 123

5.3.1 M2M产品构成 123

5.3.2 M2M技术组成 124

5.3.3 M2M系统结构 125

5.3.4 M2M分层架构 127

5.3.5 M2M通信协议 129

5.4 M2M业务 131

5.4.1 M2M业务特征 131

5.4.2 M2M业务需求 132

5.4.3 M2M业务分类 133

5.5 M2M的产业链分析 134

本章小结 136

思考题 136

第6章 物联网中间件 137

6.1 中间件技术概述 137

6.1.1 中间件的作用与意义 137

6.1.2 物联网中间件研究现状 138

6.1.3 物联网中间件研究内容 139

6.1.4 物联网中间件特性 139

6.1.5 物联网中间件分类 141

6.2 中间件的体系结构 143

6.3 主流的中间件技术平台 150

6.3.1 OMG CORBA平台 150

6.3.2 Sun J2EE平台 151

6.3.3 Microsoft DNA 2000平台 151

6.3.4 主流平台相关性分析 152

6.4 物联网中间件关键技术 153

6.4.1 EPC中间件 153

6.4.2 OPC中间件 154

6.4.3 WSN中间件 155

6.4.4 OSGi中间件 157

6.4.5 CEP中间件 157

6.4.6 其他相关中间件 158

本章小结 159

思考题 159

第7章 云计算与大数据 160

7.1 云计算概述 160

7.1.1 云计算的起源与基本概念 160

7.1.2 云计算的特点与类别 162

7.1.3 云计算产业 162

7.2 云计算的实现 164

7.2.1 工作原理 164

7.2.2 体系结构 165

7.2.3 关键技术 167

7.3 云计算的层次 170

7.3.1 基础设施即服务 171

7.3.2 平台即服务 171

7.3.3 软件即服务 172

7.4 云安全与云存储 173

7.4.1 云安全 173

7.4.2 云存储 175

7.5 大数据 177

7.5.1 大数据的基本概念 177

7.5.2 大数据的特点 177

7.5.3 大数据处理的技术体系 179

7.6 云计算、大数据与物联网 180

本章小结 182

思考题 182

第8章 CPS 183

8.1 CPS的概念 183

8.2 CPS的技术特征 184

8.2.1 CPS与计算机系统 185

8.2.2 CPS与嵌入式系统 185

8.2.3 CPS与工业控制系统 185

8.2.4 CPS与WSN 186

8.2.5 CPS与物联网 186

8.2.6 CPS与网络控制系统 187

8.2.7 CPS与混杂系统 187

8.3 CPS的体系结构 188

8.4 CPS的硬件要求 190

8.5 CPS的软件环境 191

8.6 CPS应用发展趋势 192

8.6.1 CPS的国内外研究现状 192

8.6.2 CPS的应用前景 193

8.6.3 CPS发展面临的挑战 194

8.6.4 CPS设计的研究进展 197

8.6.5 CPS设计中亟待解决的关键问题 200

本章小结 201

思考题 201

第9章 物联网典型应用 202

9.1 智能电网 202

9.1.1 智能电网概述 202

9.1.2 物联网技术在智能电网中的应用 203

9.1.3 自动抄表系统 205

9.2 智能交通 206

9.2.1 智能交通概述 206

9.2.2 物联网技术在智能交通中的应用 206

9.2.3 不停车收费系统 208

9.2.4 智能交通的发展现状与趋势 209

9.3 智能医疗 211

9.3.1 智能医疗概述 211

9.3.2 物联网技术在智能医疗中的应用 211

9.3.3 智能医疗典型应用 212

9.3.4 智能医疗的发展 214

9.4 智能环保 214

9.4.1 智能环保概述 214

9.4.2 物联网技术在智能环保中的应用 214

9.4.3 基于物联网技术的生态环境监测模型 215

9.4.4 智能环保的发展现状与趋势 216

9.5 智能家居 217

9.5.1 智能家居概述 217

9.5.2 物联网技术在智能家居中的应用 217

9.5.3 智能家居系统解决方案 218

9.5.4 智能家居的发展现状与趋势 219

9.6 智能农业 220

9.6.1 智能农业概述 220

9.6.2 物联网技术在智能农业中的应用 221

9.6.3 温室大棚环境监测系统 222

9.6.4 智能农业的发展趋势 223

本章小结 223

思考题 223

第10章 基于物联网的物流信息管理 224

10.1 物流与供应链概述 224

10.1.1 物流管理 224

10.1.2 供应链管理 225

10.1.3 供应链物流管理 226

10.1.4 现代物流管理的发展 226

10.2 物流信息技术 227

10.2.1 信息技术 227

10.2.2 物流信息技术概述 228

10.2.3 现代物流信息技术 228

10.2.4 物流信息技术的发展趋势 233

10.3 物流信息管理系统 233

10.3.1 物流管理信息系统概述 233

10.3.2 物流管理信息系统分类 234

10.3.3 基于物流管理的信息系统的发展阶段 236

10.4 基于物联网的物流信息技术体系 237

10.5 农资物流监控系统 239

10.5.1 现代农资物流管理 239

10.5.2 物联网在农资物流领域的应用实例——农资物流监控黑箱系统 239

10.6 物品标签系统 247

10.6.1 电子标签概述 247

10.6.2 物品标签系统的应用实例——高档艺术品智能物流系统 247

10.7 CPS实验教学系统 250

10.7.1 CPS实验教学系统架构 250

10.7.2 CPS节点功能与内部结构 251

10.7.3 CPS实验教学系统软件体系结构 253

10.7.4 CPS实验教学系统体系结构 255

10.8 物联网在物流领域的应用展望 255

10.8.1 物联网时代的智能物流 255

10.8.2 物联网在物流领域的应用展望 258

本章小结 263

思考题 263