物联网关键技术及系统应用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

2.1.1EPC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

2.1.2EPC编码 16

2.1.2.1EPC编码规则 16

2.1.2.2EPC应用举例 18

2.2RFID 20

2.2.1RFID简介 20

2.2.1.1RFID系统分类 20

2.2.1.2RFID发展状况 23

2.2.2RFID技术标准 24

2.2.2.1RFID标准概述 24

2.2.2.2主要技术标准体系 24

2.2.3RFID工作原理及特性 26

2.2.3.1RFID系统工作原理 26

2.2.3.2RFID工作特性 28

2.2.4RFID中的关键技术 28

2.2.4.1RFID中的天线技术 28

2.2.4.2RFID中的防冲突技术和算法设计 29

2.2.5RFID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

3.1ZigBee 44

3.1.1ZigBee技术简介 44

3.1.1.1什么是ZigBee 44

3.1.1.2ZigBee的产生背景 45

3.1.1.3ZigBee联盟 45

3.1.1.4ZigBee性能分析 45

3.1.1.5ZigBee与蓝牙、IEEE802.11的区别 46

3.1.2ZigBee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

3.1.3ZigBee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

3.1.4ZigBee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

3.3UWB 65

3.3.1UWB的概念 65

3.3.1.1UWB技术介绍 65

3.3.1.2UWB的特点 66

3.3.1.3UWB的应用前景 67

3.3.2UWB的架构及研究现状 68

3.3.2.1UWB无线传输系统的基本模型 68

3.3.2.2UWB的研究现状 69

3.3.3UWB与物联网结合的关键技术 70

3.3.4UWB的发展趋势 72

3.3.4.1认知超宽带系统 72

3.3.4.2基于协作模式的UWB定位技术 72

参考文献 72

第4章传输层——网络接入技术 74

4.16LoWPAN 74

4.1.1无线嵌入式设备网络对网络协议的挑战 75

4.1.2 6LoWPAN的技术优势 75

4.1.3 6LoWPAN的历史和标准 76

4.1.4 6LoWPAN架构 77

4.1.5 6LoWPAN协议栈 79

4.1.6 6LoWPAN链路层 80

4.1.7 6LoWPAN寻址 81

4.1.8 6LoWPAN适配层 82

4.2M2M接入方法 83

4.2.1概述 85

4.2.1.1M2M研究背景 85

4.2.1.2M2M的概念 85

4.2.1.3M2M系统在物联网中的作用 85

4.2.1.4M2M业务运营碰到的主要问题 86

4.2.2M2M对蜂窝系统的优化需求 86

4.2.2.1增强网络能力 87

4.2.2.2增强接入能力 87

4.2.3M2M模型及系统架构 87

4.2.3.1中国移动M2M模型及系统架构 87

4.2.3.2ETSI系统结构图 89

4.2.4核心网针对M2M的优化 91

4.2.5M2M的通信管道 93

4.2.5.1基于蜂窝移动通信 93

4.2.5.2基于其他无线技术 93

4.2.6核心网对M2M业务的支持优化 94

4.2.6.1设备标识资源 94

4.2.6.2核心网负荷 94

4.2.6.3核心网安全 94

4.2.6.4终端管理和计费 95

4.2.6.5其他方面 95

4.2.7WMMP通信协议概述 95

4.2.8M2M技术的发展趋势 98

4.2.9M2M应用前景 99

4.2.9.1视频监控 99

4.2.9.2智能交通 101

4.3全IP融合与IPv6以及IPv9 102

参考文献 104

第5章传输层——承载网技术 105

5.1物联网承载网发展阶段 106

5.2物联网当前的混同承载 106

5.2.1物联网业务对承载网的要求 106

5.2.23G+WLAN是目前承载物联网的较佳模式 107

5.2.3TD-SCDMA为物联网发展加速 108

5.3物联网未来的区别承载 108

5.3.1LTE与物联网 108

5.3.1.1LTE简介 108

5.3.1.2物联网技术与LTE技术的结合 110

5.3.1.3采用LTE技术的物联网体系结构 110

5.3.2LTE-A与物联网 111

5.3.2.1LTE-A简介 111

5.3.2.2LTE-A的演进 114

5.3.2.3LTE-A与物联网的结合——D2D 114

5.3.3物联网与光通信技术 117

5.3.3.1概述 117

5.3.3.2PON技术 118

5.4三网融合 119

5.4.1三网融合综述 120

5.4.1.1什么是三网融合 120

5.4.1.2三网融合的表现形式 121

5.4.1.3三网融合的优点 121

5.4.2三网融合的研究现状和发展趋势 122

5.4.2.1国外现状 122

5.4.2.2国内现状 122

5.4.2.3发展趋势 123

5.4.3三网融合的网络架构 123

5.4.4三网融合的技术条件 125

5.4.4.1数字通信技术 125

5.4.4.2大容量光纤通信技术 125

5.4.4.3IP技术 125

5.4.5电力线通信及四网合一 125

5.4.5.1电力线信道特性分析 126

5.4.5.2IEEE电力线通信标准 127

5.4.5.3PLC系统 128

5.4.5.4PLC技术在物联网中的应用案例：智能家庭 1

5.5NGN、NGB、NGI与三网融合 130

5.5.1三网的现状、问题和发展趋势 130

5.5.1.1电信网 130

5.5.1.2有线电视网 131

5.5.1.3互联网 131

5.5.2下一代网络 131

5.5.2.1NGN的产生 131

5.5.2.2下一代网络的定义 132

5.5.2.3NGN特点 132

5.5.2.4NGN的体系结构 133

5.5.2.5支撑NGN的关键技术 134

5.5.3下一代广播电视网 134

5.5.3.1NGB的架构 134

5.5.3.2NGB的功能特点 134

5.5.4下一代互联网 135

5.5.4.1下一代互联网的三个计划 136

5.5.4.2下一代互联网的目标 136

5.5.5三网融合与物联网 137

参考文献 137

第6章支撑及应用技术 138

6.1中间件 138

6.1.1中间件的概念 138

6.1.2中间件的发展现状及分类 139

6.1.2.1国内外中间件的发展现状 139

6.1.2.2中间件的分类 139

6.1.3中间件技术在物联网中的应用 141

6.1.3.1RFID中间件 142

6.1.3.2嵌入式中间件 149

6.1.3.3数字电视中间件 151

6.2对象名称解析服务 154

6.2.1ONS的体系结构 154

6.2.2ONS的工作过程 155

6.2.3ONS的安全分析 155

6.3实体标记语言 156

6.3.1PML概述 156

6.3.2PML的设计 156

6.3.3PML的应用举例 157

6.4物联网智能 159

6.5云计算 160

6.5.1云计算概述 161

6.5.2云计算的特点 162

6.5.3云计算的分类 163

6.5.4云计算体系结构及其技术 164

6.5.4.1云计算体系结构 164

6.5.4.2云计算的关键技术 166

参考文献 167

第7章物联网业务支撑平台 168

7.1物联网业务 168

7.1.1物联网的业务介绍 168

7.1.2物联网的业务分类 169

7.1.2.1身份相关业务 169

7.1.2.2信息汇聚型业务 169

7.1.2.3协同感知型业务 170

7.1.2.4泛在服务 170

7.2物联网业务系统架构 171

7.2.1基于RFID的应用架构 171

7.2.2基于传感网络的应用架构 172

7.2.3基于M2M的应用架构 173

7.3物联网业务支撑参考平台 173

7.3.1业务平台需求分析 173

7.3.2物联网业务运营支撑平台方案举例 175

7.3.2.1平台框架 175

7.3.2.2对外接口设计 176

7.3.2.3关键模块 176

7.4电信运营商在物联网业务发展中的策略 177

7.4.1广泛开展产业合作，积极整合产业链资源 177

7.4.2选取具体行业进行重点突破 178

7.4.3开展有针对性的部署和差异化应用服务 179

7.4.4 M2M市场发展策略建议 180

参考文献 180

第8章 安全与管理 181

8. 1物联网的安全体系结构 181

8.2感知层安全需求和安全策略 183

8.2.1感知层的安全挑战和安全需求 183

8.2.2感知层的安全策略 185

8.3传输层的安全需求和安全策略 185

8.3.1传输层的安全挑战和安全需求 186

8.3.2传输层的安全策略 186

8.4应用层的安全需求和安全策略 187

8.4.1应用层的安全挑战和安全需求 187

8.4.2应用层的安全策略 188

8.4.3应用层安全问题举例——云计算安全问题 188

8.5应用层的安全需求和安全策略 189

8.5. 1应用层的安全挑战和安全需求 190

8.5.2应用层的安全策略 191

参考文献 191

第9章 物联网典型行业应用 192

9.1背景介绍 193

9.2物联网的典型行业应用 195

9.2.1物联网在智能交通中的应用 195

9.2.1.1物联网智能交通模型 195

9.2.1.2物联网智能交通应用举例——交通诱导 197

9.2.2物联网在医疗保健中的应用 198

9.2.2.1医疗保健物联网应用概述 198

9.2.2.2医疗保健物联网应用方案 199

9.2.3物联网在智能电网中的应用 202

9.2.3.1智能电网物联网应用概述 202

9.2.3.2智能电网物联网应用方案 203

9.2.4物联网在智能家居中的应用 205

9.2.4.1智能家居应用概述 205

9.2.4.2智能家居应用方案 205

9.2.5物联网在物流配送中的应用 208

9.2.5.1物流配送物联网应用概述 208

9.2.5.2物流配送物联网应用方案 209

9.2.5.3应用前景 211

9.3物联网应用新视野 211

9.3.1车联网 211

9.3.2人体感知网 212

9.3.3其他物联网应用新视野 212

参考文献 215