第一部分 物联网的基本概念 1
第1章 初识物联网 1
问题1：什么是物联网？ 1
问题2：如何认识物联网发展的必然性？ 2
问题3：为什么人们在讨论物联网起源时总会提到比尔·盖茨的《未来之路》？ 4
问题4：为什么说MIT的EPC技术描述了一个物联网应用的原型系统？ 6
问题5：ITU是在什么样的背景之下提出物联网概念的？ 9
问题6：ITU的互联网报告《The Internet of Things》包括哪些主要内容？ 11
问题7：如何认识从互联网、移动互联网到物联网的技术演变过程？ 14
问题8：“智慧地球”战略对物联网的概念做了什么样的诠释？ 15
问题9：物联网能给我们带来哪些好处？ 17
问题10：物联网与互联网是什么关系？ 19
问题11：物联网与互联网有哪些主要区别？ 20
第2章 对物联网概念的深入理解 26
问题12：目前为什么会存在多种关于物联网的定义？ 26
问题13：目前阶段对物联网做什么样的定义比较恰当？ 27
问题14：如何理解物联网中“智能物体”的主要特征？ 29
问题15：为什么要研究物联网体系结构？ 31
问题16：如何在物联网体系结构的研究中借鉴成熟的计算机网络研究方法？ 32
问题17：为什么体系结构研究对于设计物联网协议标准体系有着重要意义？ 33
问题18：如何理解物联网层次结构模型？ 37
问题19：为什么要独立设置感知层？ 40
问题20：为什么要在网络层中引入接入层？ 42
问题21：为什么要在网络层中引入汇聚层？ 45
问题22：为什么要在网络层中引入核心交换层？ 47
问题23：为什么要在应用层中引入管理服务层与行业应用层？ 51
问题24：为什么要在物联网层次结构模型中增加四项共性的服务？ 53
问题25：如何从计算机体系结构的角度来认识物联网的组成与结构？ 56
问题26：普适计算研究对物联网有什么样的启示作用？ 61
问题27：CPS研究对物联网有什么样的启示？ 67
问题28：可穿戴计算研究对物联网有什么样的启示？ 69
问题29：物联网、互联网、传感网与泛在网之间是什么关系？ 72
问题30：物联网与数字地球是什么关系？ 72
问题31：物联网与数字地球神经系统是什么关系？ 77
问题32：物联网与全球综合对地观测系统（GEOSS）是什么关系？ 78
问题33：物联网与数字城市、无线城市、智慧城市、宜居城市是什么关系？ 81
问题34：互联网发展成功的经验对于推进物联网应用发展有什么启示？ 85
第二部分 物联网关键技术 87
第3章 RFID技术及其应用 87
问题35：自动识别技术经历了怎样的发展过程？ 87
问题36：RFID标签可以完全取代条形码吗？ 90
问题37：二维码的应用目前发展到什么阶段？ 90
问题38：无源RFID标签内部结构是什么样的？ 93
问题39：如何理解RFID基本工作原理中“近场”与“远场”的概念？ 94
问题40：为什么RFID标签天线会有不同的形状？ 96
问题41：RFID标签是如何分类的？ 99
问题42：什么是工业、科学与医药ISM频段？ 103
问题43：使用不同频段的RFID标签各有什么特点？ 103
问题44：RFID读写器有哪几种基本类型？ 105
问题45：为什么多RFID标签在读取过程中会出现“碰撞”现象？ 106
问题46：如何理解RFID应用系统结构与基本工作原理？ 107
问题47：EPCglobal是个什么样的组织？ 108
问题48：EPC体系具有哪些基本特征？ 109
问题49：如何理解EPCONS系统的基本设计思想？ 110
问题50：如何理解EPC体系中EPC码物品信息查询过程？ 112
问题51：什么是统一资源定位符（URL）？ 114
问题52：如何设计一个覆盖全球的EPC ONS系统？ 114
问题53：EPC ONS的对象域名解析算法主要有几种？ 116
问题54：如何优化EPC ONS系统性能？ 118
问题55：目前哪家公司在运行EPC ONS系统？ 119
问题56：EPC网络与Web网络之间有哪些区别与联系？ 119
问题57：为什么EPC体系要采用实体标记语言（PML）描述物品特征？ 119
问题58：如何理解EPC中间件的概念？ 122
问题59：如何评价未来全球RFID产业的发展？ 125
第4章 传感器与传感网技术 126
问题60：随着物联网应用的发展，传感器技术与产业将呈现出怎样的发展趋势？ 126
问题61：智能手机一般会用到哪几种传感器？ 128
问题62：智能机器人用到了哪几种传感器？ 129
问题63：什么是标量传感器和矢量传感器？ 131
问题64：什么是光纤传感器与光纤传感网？ 132
问题65：什么是智能传感器？ 135
问题66：什么是微型传感器？ 136
问题67：什么是无线传感器？ 137
问题68：什么是无线传感器网络？ 138
问题69：什么是智能尘埃？ 141
问题70：无线传感器网络具有哪些主要特点？ 141
问题71：如何认识无线传感器网络的结构特点？ 142
问题72：无线传感器网络硬件研究经历了怎样的发展过程？ 144
问题73：无线传感器网络操作系统经历了怎样的发展过程？ 146
问题74：限制无线传感器网络生存时间最主要的因素是什么？ 148
问题75：如何认识无线传感器网络系统的应用软件结构？ 149
问题76：无线传感器网络节点一定是有源的吗？ 150
问题77：当前无线传感器网络技术研究的热点问题是什么？ 151
问题78：什么是无线传感器与执行器网络？ 154
问题79：什么是无线多媒体传感器网络？ 158
问题80：什么是水下无线传感器网络？ 161
问题81：什么是地下无线传感器网络？ 165
问题82：什么是无线纳米传感器网络？ 170
问题83：MEMS技术对物联网应用的发展会起到什么样的作用？ 171
问题84：如何理解物联网传感器技术从“传感器融合”向“数据融合”的发展趋势？ 172
第5章 嵌入式、可穿戴计算与物联网 174
问题85：嵌入式系统具有哪些主要特点？ 174
问题86：如何理解嵌入式技术与普适计算、环境智能化、物联网的关系？ 176
问题87：什么是摩尔定律？ 177
问题88：什么是片上系统？ 178
问题89：如何认识RFID读写器的结构？ 178
问题90：如何设计手持式RFID读写器？ 180
问题91：如何认识RFID中间件的概念与结构？ 181
问题92：如何理解WSN节点结构与设计的基本原则？ 183
问题93：如何考虑WSN节点硬件的设计？ 185
问题94：如何认识WSN节点的软件结构？ 187
问题95：可穿戴计算技术呈现出怎样的发展趋势？ 188
问题96：什么是支撑可穿戴计算设备研究与发展的关键技术？ 193
问题97：如何认识可穿戴计算机在提高人的感知能力方面的作用？ 195
问题98：智能眼镜技术经历了怎样的发展过程？ 196
问题99：如何认识谷歌眼镜的特点与核心技术？ 198
问题100：什么是眼动跟踪技术？ 200
问题101：什么是骨传导技术？ 204
问题102：什么是柔性显示与柔性电池技术？ 205
问题103：什么是虚拟交互技术？ 206
问题104：什么是增强现实技术？ 211
问题105：从智能眼镜可以看到物联网移动终端设备有怎样的发展趋势？ 213
问题106：Google机器人兵团的出现对我们有什么样的启示？ 215
第6章 物联网应用与计算机网络技术的发展 220
问题107：如何理解物联网中“信息”“数据”和“信号”这三个术语的区别与联系？ 220
问题108：如何理解计算机网络核心交换部分与边缘部分的抽象方法？ 221
问题109：为什么物联网应用系统设计适合选择网络核心交换与端系统的抽象方法？ 222
问题110：为什么说IP地址匮乏是互联网与物联网共同面临的挑战？ 225
问题111：IPv6协议具有哪些主要特点？ 228
问题112：基于IPv6的全球下一代Internet试验网研究已发展到什么阶段？ 229
问题113：“下一代互联网体系结构”研究已进展到什么程度？ 232
问题114：什么是“位置身份分离协议”技术？ 237
问题115：什么是容迟网？ 238
问题116：什么是星际互联网？ 241
问题117：什么是主动网络？ 244
问题118：什么是软件定义网络？ 249
问题119：如何从计算机网络层次结构的角度认识物联网组成与结构？ 253
问题120：基于6LoWPAN协议的物联网层次结构是什么样的？ 255
问题121：研究物联网网络管理技术有哪些特殊的问题需要考虑？ 257
问题122：什么是预测互联网发展的新摩尔定律？ 260
问题123：互联网哪些成功的发展经验可以被物联网所借鉴？ 261
第7章 无线通信、移动计算与物联网 264
问题124：移动互联网呈现出怎样的发展趋势？ 264
问题125：如何认识无线网络技术的发展？ 268
问题126：什么是WBAN？ 271
问题127：什么是WPAN？ 272
问题128：蓝牙与IEEE 802.1 5.4 标准是什么关系？ 273
问题129：ZigBee与IEEE 802.1 5.4 标准是什么关系？ 274
问题130：什么是6LoWPAN标准？ 276
问题131：什么是“有损网络”与“有损网络路由协议”？ 277
问题132：什么是“资源受限网络”与“受限应用协议”？ 278
问题133：什么是Wi-Fi？ 280
问题134：802.1 1协议族是由哪些协议组成的？ 281
问题135：什么是WiMax？ 282
问题136：无线城市中的Wi-Fi接入服务是如何实现的？ 283
问题137：移动通信技术经历了怎样的发展历程？ 288
问题138：你能否简单地描述移动通信网结构与基本工作原理？ 289
问题139：物联网时代智能手机的功能与结构会发生怎样的变化？ 290
问题140：3G技术有哪些特点？ 292
问题141：4G技术有哪些特点？ 294
问题142：什么是M2M？ 295
问题143：M2M业务流与管理流有哪几种传输模式？ 297
问题144：什么是WMMP？ 298
问题145：WMMP报文格式是什么样的？ 299
问题146：WMMP协议采用了哪些安全保护机制？ 301
问题147：如何认识M2M技术对物联网应用的推动作用？ 302
问题148：如何认识软件无线电与认知无线电在物联网研究中的作用？ 302
问题149：如何认识Google无线气球实验对普及移动互联网的作用？ 304
第8章 物联网的位置服务技术 306
问题150：位置信息涵盖哪些重要内容？ 306
问题151：为什么位置服务将成为物联网产业的一个重要的增长点？ 307
问题152：如何认识当前移动互联网中位置服务的特点？ 308
问题153：如何认识移动互联网位置服务的发展趋势？ 309
问题154：什么是遥感技术？ 309
问题155：未来空间遥感技术呈现出什么样的发展趋势？ 311
问题156：如何理解GPS卫星定位系统的基本工作原理？ 312
问题157：如何认识“北斗”卫星定位系统对我国物联网产业发展的影响？ 315
问题158：GPS接收机主要有哪几种类型？ 316
问题159：如何认识GPS技术的发展趋势？ 316
问题160：什么是GIS？ 317
问题161：什么是电子地图集与互联网地图？ 320
问题162：移动通信定位有哪几种基本的方法？ 323
问题163：如何理解基于Wi-Fi定位的基本工作原理？ 324
问题164：如何理解无线传感器网络定位技术的基本工作原理？ 325
问题165：如何理解基于RFID的定位技术的基本工作原理？ 328
第9章 物联网智能数据处理与云计算、大数据技术 329
问题166：如何理解物联网数据的特点？ 329
问题167：什么是物联网数据处理需要研究的关键技术？ 330
问题168：物联网应用对海量数据存储提出了哪些新的需求？ 332
问题169：什么是IDC？ 333
问题170：如何认识云计算的基本概念？ 335
问题171：如何认识云计算在物联网应用中的重要性？ 336
问题172：如何认识云计算系统的组成与结构？ 338
问题173：如何理解IaaS、PaaS与SaaS的区别与联系？ 341
问题174：云计算数据中心建设有哪几种基本的模式？ 342
问题175：如何理解数据挖掘中的“数据”“信息”与“知识”的区别与联系？ 343
问题176：如何理解物联网中数据融合的概念？ 345
问题177：如何理解“数据挖掘”与“知识发现”的关系？ 346
问题178：你能不能举出一个与物联网相关的数据挖掘的例子？ 347
问题179：如何理解物联网中从感知、通信、计算、知识、决策到控制的闭环过程？ 348
问题180：物联网与大数据研究是什么关系？ 349
问题181：什么是大数据？ 352
问题182：为什么说大数据将成为全世界下一个创新、竞争和生产率提高的前沿？ 354
问题183：什么是大数据战略？ 355
问题184：什么是社会计算？ 356
问题185：什么是移动群智感知？ 358
第10章 信息安全技术 363
问题186：物联网信息安全与现实社会是什么关系？ 363
问题187：物联网信息安全与互联网信息安全是什么关系？ 364
问题188：物联网信息安全与密码学是什么关系？ 365
问题189：物联网安全与国家信息安全战略是什么关系？ 366
问题190：物联网信息安全包括哪些基本属性？ 369
问题191：物联网信息安全研究包括哪些主要的内容？ 369
问题192：物联网网络防攻击有哪几种基本类型？ 371
问题193：为什么说物联网防病毒形势比起互联网更为严峻？ 373
问题194：为什么说“业务持续性规划”技术对于物联网有特别重要的意义？ 374
问题195：如何认识针对RFID的潜在攻击形式？ 375
问题196：如何认识基于RFID的位置服务与隐私保护技术研究？ 377
问题197：如何认识对无线传感器网络潜在的攻击？ 379
问题198：什么是无线传感器网络安全框架（SPINS）？ 381
问题199：目前针对物联网的安全威胁有哪些值得高度重视的新动向？ 382
第三部分 物联网应用与产业发展 385
第11章 智能电网 385
问题200：什么是智能电网？ 385
问题201：推动智能电网发展的动力是什么？ 387
问题202：智能电网具有什么特点？ 389
问题203：智能电网建设包括哪些基本内容？ 390
问题204：物联网技术在智能电网中能够发挥什么作用？ 390
问题205：你能否举出物联网技术在输变电线路检测与监控中应用的例子？ 391
问题206：什么是智能变电站？ 392
问题207：什么是智能电表？ 393
问题208：如何认识美国智能电网发展过程和特点？ 394
问题209：如何认识欧盟智能电网发展过程和特点？ 397
问题210：欧盟各国智能电网的研究与应用有什么特点？ 400
问题211：韩国智能电网的研究与应用有什么特点？ 404
问题212：如何认识我国智能电网的发展？ 406
问题213：如何认识智能电网的成本、收益与安全性的问题？ 407
第12章 智能交通 410
问题214：智能交通的发展背景是什么？ 410
问题215：什么是智能交通？ 411
问题216：物联网中讨论的智能交通与我们现在研究的智能交通有什么区别？ 413
问题217：如何认识我国智能交通的发展过程？ 413
问题218：城市智能交通包括哪些主要内容？ 414
问题219：如何认识智能交通的技术特征？ 415
问题220：什么是城市智能交通综合管理指挥系统？ 415
问题221：什么是城市智能交通诱导系统？ 416
问题222：物联网技术在公交运输中有哪些成功应用？ 419
问题223：什么是不停车收费系统？ 420
问题224：什么是停车诱导服务系统？ 421
问题225：车载网是在什么样的背景下发展起来的？ 423
问题226：什么是车载网？ 425
问题227：VANET与传统的无线自组网有什么区别？ 427
问题228：VANET研究经历了怎样的发展与演变的过程？ 427
问题229：如何理解VANET的协议标准体系？ 431
问题230：如何理解VANET的组成与结构？ 432
问题231：车载网在智能交通的应用研究主要集中在哪几个方面？ 435
问题232：车载网对于网络通信技术的研究主要集中在哪几个方面？ 438
问题233：目前世界各国车载网研究发展的现状是什么样的？ 439
问题234：车载网面临着哪些主要挑战？ 440
问题235：如何将RFID技术应用在民航行李运输中？ 441
问题236：如何将RFID技术应用在民航电子机票中？ 442
问题237：如何将RFID技术应用于机场导航服务中？ 443
问题238：如何将RFID技术应用于机场车辆跟踪与交通管理服务中？ 443
问题239：如何理解“物联网机场”的概念？ 444
问题240：美国智能交通的研究与应用有什么特点？ 444
问题241：美国将智能交通研究与应用划分为几个阶段？ 445
问题242：欧盟智能交通的研究与应用有什么特点？ 445
问题243：目前主要的汽车制造商在智能交通方面都开展了哪些研究工作？ 446
问题244：如何认识Google自动驾驶汽车的特点？ 447
第13章 智能医疗 449
问题245：什么是智能医疗？ 449
问题246：医院信息系统结构包括哪些基本内容？ 450
问题247：如何将物联网技术应用于老人和慢性病患者日常的健康监控中？ 454
问题248：什么是医院智能监控系统？ 455
问题249：什么是“智能衬衫”？ 456
问题250：什么是“智能婴儿服”？ 456
问题251：什么是“智能手术橱柜”和“智能纱布”？ 456
问题252：如何将RFID技术应用于医院患者管理？ 457
问题253：如何将RFID技术应用于手术与手术器械管理中？ 458
问题254：你能举出智能机器人应用于智能医疗的例子吗？ 459
问题255：如何将传感器技术应用于医生临床培训中？ 460
问题256：如何将物联网技术应用于远程医疗中？ 460
问题257：如何将物联网技术应用于医院和家庭病人护理之中？ 463
问题258：如何将RFID技术应用于血液进出库追踪管理中？ 463
问题259：如何将RFID技术应用于药品生产、批发与销售管理中？ 463
问题260：如何将RFID技术应用于医疗垃圾处理的过程管理中？ 464
问题261：如何设计基于无线体域网的智能远程医疗系统的结构？ 464
问题262：如何认识医用传感器研究与应用的前景？ 465
问题263：如何认识可穿戴、植入式设备在医疗健康领域的应用前景？ 468
问题264：医用植入式传感器技术应用面临的困难与存在的问题？ 469
问题265：如何理解物联网对移动医疗模式发展的影响？ 470
问题266：如何认识医用传感器、医用可穿戴设备市场发展前景？ 471
第14章 智能环保 473
问题267：什么是智能环保？ 473
问题268：大鸭岛海燕生态环境监测系统具有哪些特点？ 474
问题269：物联网技术如何用于大面积实时天气、空气质量与污染情况采集与分析？ 476
问题270：我国科学家在森林生态物联网研究的“绿野千传”项目有哪些特点？ 476
问题271：用于地质结构监测的PermaSense项目有哪些主要特点？ 477
问题272：应对全球气候变化的Planetary Skin项目主要包括哪些研究内容？ 477
问题273：用于哥伦比亚河生态系统的环境监测和预报系统CORIE有哪些特点？ 478
问题274：应用于动物跟踪的ZebraNet系统有哪些特点？ 479
问题275：用于火山监测的无线传感器网络系统有哪些主要特点？ 479
问题276：用于洪水早期检测的无线传感器网络系统有哪些主要特点？ 480
问题277：你能举出利用机器人实现环境数据移动采集的例子吗？ 481
第15章 智能安防 482
问题278：什么是智能安防？ 482
问题279：你能举出几个物联网技术应用于智能安防的例子吗？ 482
问题280：如何设计一种居民小区安防系统？ 486
问题281：物联网技术在老人、儿童安全监控中有哪些成功应用？ 487
问题282：如何设计银行ATM安防监控系统？ 487
问题283：什么是电子纹身认证与植入式认证？ 488
第16章 智能农业 490
问题284：什么是智能农业？ 490
问题285：你能举出几个物联网技术在智能农业中成功应用的例子吗？ 491
问题286：如何将物联网技术应用于农业灌溉节水中？ 493
问题287：如何将物联网技术应用于水产养殖中？ 493
问题288：如何将物联网技术应用于畜牧业生产中？ 493
问题289：如何将物联网技术应用于农产品质量安全溯源中？ 494
第17章 智能家居 496
问题290：什么是智能家居？ 496
问题291：智能家居是由哪些子系统组成的？ 498
问题292：如何设计智能家居系统的网络体系结构？ 499
问题293：智能家居系统使用哪几种主要的网络通信协议？ 501
问题294：什么是家庭网关？ 501
问题295：什么是智能家电？ 503
问题296：什么是物联网冰箱？ 504
问题297：什么是海尔的“物联之家”？ 505
问题298：家务机器人与智能家居是什么关系？ 505
问题299：什么是智能家居平台？ 507
问题300：如何认识智能家居发展趋势？ 510
第18章 智能物流 511
问题301：什么是智能物流？ 511
问题302：RFID技术在仓库管理中有哪些成功应用？ 513
问题303：RFID技术在物流运输管理中有哪些成功应用？ 514
问题304：RFID在商品配送管理中有哪些成功应用？ 514
问题305：RFID在生产过程中有哪些成功应用？ 515
问题306：未来商店与物联网技术是什么关系？ 517
问题307：我国在未来商店研究与应用方面有什么成功案例？ 520
问题308：手机电子商务与RFID、二维码是什么关系？ 521
问题309：你能解释一下手机二维码应用的基本工作原理吗？ 522
问题310：如何设计一个智能物流网络系统？ 523
第19章 物联网军事应用 527
问题311：物联网技术与信息化战争是什么关系？ 527
问题312：网络中心战与物联网是什么关系？ 529
问题313：全球信息栅格（GIG）研究与物联网是什么关系？ 529
问题314：物联网技术可以应用在军事领域的哪些方面？ 531
问题315：军事物联网与民用物联网有哪些区别？ 532
问题316：如何理解战场感知的基本概念？ 533
问题317：你能举几个无线传感器网络在军事装备研究中应用的例子吗？ 535
问题318：如何理解军事物流的特点？ 537
问题319：什么是“联合全资产可视化”（JTAV）系统？ 538
问题320：RFID技术在军事物流领域中的应用已发展到什么阶段？ 539
问题321：如何将物联网技术应用到军事装备维护中？ 541
问题322：典型的军用无线传感器网络（VigilNet）有什么特点？ 542
问题323：如何设计一个狙击手定位系统？ 544
问题324：如何认识物联网技术与未来战士的关系？ 545
问题325：如何认识物联网与军用机器人的关系？ 545