第1章 绪论 1
1.1 物联网的概念 1
1.2 物联网的三大特色 2
1.2.1 智能感知 3
1.2.2 互通互联 3
1.2.3 智能处理 3
1.3 物联网的发展概况 4
1.3.1 物联网的起源 4
1.3.2 物联网国外发展概况 5
1.3.3 物联网国内发展概况 7
1.4 物联网的核心技术 8
1.4.1 无线射频识别技术 8
1.4.2 无线传感器网络 9
1.4.3 泛在网络 9
1.5 互联网与物联网 10
1.5.1 互联网的概念 10
1.5.2 互联网与物联网的关系 11
1.5.3 H2H与T2T的发展路线 12
1.5.4 网络的泛化 13
小结 15
习题 15
第2章 物联网的体系结构 17
2.1 物联网的基本组成 17
2.2 感知识别层 18
2.2.1 感知识别层功能 18
2.2.2 感知识别层关键技术 19
2.3 网络传输层 21
2.3.1 网络传输层功能 22
2.3.2 网络传输层关键技术 23
2.4 应用支撑层 25
2.4.1 应用支撑层功能 25
2.4.2 应用支撑层关键技术 26
2.5 应用接口层 28
2.5.1 应用接口层功能 29
2.5.2 应用接口层关键技术 29
2.6 物联网发展面临的挑战 30
2.6.1 感知识别层面临的挑战 30
2.6.2 网络传输层面临的挑战 31
2.6.3 应用支撑层面临的挑战 31
2.6.4 应用接口层面临的挑战 32
2.6.5 其他挑战 32
2.7 物联网应用前景展望 33
小结 34
习题 35
第3章 感知识别层 36
3.1 传感器技术 36
3.1.1 传感器简介 36
3.1.2 传感器的作用和分类 38
3.1.3 传感器的特性参数 41
3.1.4 智能传感器 45
3.2 自动识别技术 51
3.2.1 自动识别技术概述 51
3.2.2 生物识别技术 52
3.2.3 磁卡和IC卡识别技术 58
3.2.4 光学字符技术 62
3.3 RFID技术 66
3.3.1 RFID技术的概念与特点 66
3.3.2 RFID技术的原理和分类 68
3.3.3 RFID关键技术 74
3.4 条形码技术 84
3.4.1 条形码概述 84
3.4.2 条形码的识别原理 87
3.4.3 条形码技术的优点 89
3.4.4 条形码的结构 91
小结 97
习题 98
第4章 网络传输层 99
4.1 无线个人区域网 99
4.1.1 ZigBee简介 99
4.1.2 ZigBee协议体系 100
4.1.3 ZigBee网络系统 105
4.1.4 ZigBee技术的应用 107
4.1.5 蓝牙技术 107
4.1.6 超宽带技术 115
4.2 无线局域网 118
4.2.1 无线局域网的分类 118
4.2.2 IEEE 802.11局域网的物理层 120
4.2.3 IEEE 802.11局域网的CSMA／CA基本工作原理 120
4.2.4 WiFi技术 122
4.3 无线城域网 125
4.4 无线传感器网络 127
4.4.1 传感器网络体系结构 127
4.4.2 传感器网络的特征 130
4.4.3 传感器网络的应用 132
4.4.4 传感器网络的研究进展 133
4.5 无线移动通信网络 134
4.5.1 无线移动通信简介 135
4.5.2 3G通信技术标准 138
小结 143
习题 143
第5章 应用支撑层 144
5.1 数据库系统 144
5.1.1 数据库技术发展史 144
5.1.2 数据管理和后键盘时代 149
5.1.3 物联网中数据的特点 155
5.1.4 物联网中主要数据管理问题 157
5.2 海量信息存储技术 161
5.2.1 存储系统的发展概况 161
5.2.2 海量数字资源管理 165
5.2.3 海量存储的技术措施 167
5.2.4 物联网与云计算 170
5.2.5 谷歌数据中心 174
5.3 搜索引擎技术 177
5.3.1 搜索引擎概述 177
5.3.2 搜索引擎的系统架构 181
5.3.3 搜索引擎面临的挑战 187
5.3.4 搜索引擎应对方略 191
5.4 大数据挖掘 196
5.4.1 大数据产生背景 196
5.4.2 大数据的关键问题 198
5.4.3 大数据处理技术 200
5.4.4 复杂数据智能分析技术 201
5.4.5 数据质量基础理论与关键技术 202
5.4.6 数据挖掘的进展及挑战 203
小结 212
习题 212
第6章 应用接口层 213
6.1 物联网的业务分类 213
6.2 物联网业务系统构架 214
6.3 行业运营平台 216
6.3.1 业务平台的需求分析 216
6.3.2 业务平台体系结构 217
小结 220
习题 220
第7章 物联网综合应用 221
7.1 物联网应用发展现状 221
7.1.1 国外物联网应用发展现状 222
7.1.2 我国物联网应用发展现状 222
7.2 智能家居 224
7.2.1 智能家居概述 224
7.2.2 基于物联网的智能家居系统 226
7.3 智慧农业 230
7.3.1 智慧农业概述 230
7.3.2 基于物联网的智能大棚系统 231
7.3.3 基于RFID的棉花质量溯源系统 233
7.4 智慧交通 237
7.4.1 智慧交通概述 237
7.4.2 基于物联网的ETC智能停车场管理系统 238
7.4.3 采用物联网技术的数字化航道系统 241
7.5 物联网在其他领域的应用 246
7.5.1 智能电网 246
7.5.2 智慧医疗 248
7.5.3 智慧物流 250
7.5.4 智慧环保 253
小结 255
习题 256
第8章 物联网安全 257
8.1 物联网安全概述 257
8.1.1 物联网的安全技术分析 258
8.1.2 物联网面临的安全隐患 259
8.1.3 物联网安全的内容 260
8.1.4 两类密码体制 260
8.2 物联网安全之传感器网络安全问题 263
8.2.1 无线传感器网络的安全需求 263
8.2.2 无线传感器网络面临的安全挑战 264
8.2.3 无线传感器网络可能受到的攻击和防御 265
8.2.4 传感器网络安全框架协议SPINS 268
8.3 物联网安全之RFID安全问题 273
8.3.1 RFID系统的安全需求 273
8.3.2 RFID面临的安全攻击 274
8.3.3 RFID安全机制 275
8.3.4 RFID安全服务 276
8.4 物联网安全的3G技术安全问题 279
8.4.1 3G面临的安全威胁 279
8.4.2 3G的安全特性要求 279
8.4.3 3G的安全机制 280
8.4.4 3G认证与密钥协商 280
小结 282
习题 282
第9章 物联网的标准化 283
9.1 物联网标准的研究现状 283
9.1.1 国际标准化组织 284
9.1.2 国外物联网标准的发展 288
9.1.3 国内物联网标准的现状 290
9.2 物联网标准的主要分类 292
9.2.1 物联网体系结构标准 292
9.2.2 物联网标识标准 293
9.2.3 物联网协同信息处理标准 297
9.2.4 物联网应用标准 299
9.3 物联网标准化所需要做的工作 301
9.4 物联网标准的发展趋势 301
9.4.1 物联网涉及标准组织众多 301
9.4.2 物联网标准体系框架 303
9.4.3 物联网基础类标准亟待统一 303
9.4.4 物联网感知类标准亟须突破 305
9.4.5 物联网网络传输类标准相对完善 306
9.4.6 物联网服务支撑类标准尚待探索 307
9.4.7 物联网业务应用类标准严重缺失 309
9.4.8 物联网共性技术类标准亟须完善 310
9.4.9 我国物联网标准工作取得较快发展 313
9.4.10 国际标准竞争力和影响力有待提升 314
小结 315
习题 315
参考文献 316