第一篇 概述 1
第1章 绪论 1
1.1物联网的发展历程 2
1.2物联网的定义 4
1.3物联网的主要特点与相关概念辨析 5
1.3.1物联网的主要特点 5
1.3.2物联网相关概念辨析 5
1.4物联网的应用前景 8
1.5物联网的演进路径 9
第2章 物联网体系架构与技术体系 12
2.1物联网总体架构 13
2.1.1物联网网络架构 13
2.1.2物联网功能架构 14
2.1.3物联网应用架构 16
2.2物联网的形态结构 17
2.2.1开放式物联网形态结构 17
2.2.2闭环式物联网形态结构 18
2.2.3融合式物联网形态结构 20
2.3物联网的技术体系 22
2.4物联网的知识体系 25
2.5物联网的产业体系 27
2.6物联网的标准体系 29
第二篇 物联网感知层 31
第3章 自动识别技术 31
3.1自动识别技术概述 32
3.1.1自动识别技术的基本概念 32
3.1.2自动识别技术的种类 32
3.2条形码技术 34
3.2.1条形码概述 34
3.2.2条形码的分类和编码方法 35
3.2.3条形码的生成方法 41
3.2.4条形码识读原理与技术 42
3.3射频识别技术 45
3.3.1射频识别技术概述 45
3.3.2射频识别系统的组成 46
3.3.3射频识别系统的主要技术 47
3.3.4射频识别系统的分类 49
3.3.5射频识别技术标准 50
3.3.6 EPC规范 50
3.4机器视觉识别技术 57
3.4.1机器视觉识别概述 57
3.4.2机器视觉系统的典型结构 58
3.5生物识别技术 61
3.5.1生物识别技术概述 61
3.5.2指纹识别 65
3.5.3声纹识别 66
3.5.4人脸识别 68
3.5.5手掌静脉识别 71
第4章 传感器技术 73
4.1传感器的特性与分类 74
4.1.1传感器的静态特性 74
4.1.2传感器的动态特性 76
4.1.3传感器的分类 77
4.1.4传感器的标定与校准 78
4.2电阻式传感器 78
4.2.1电阻应变式传感器 78
4.2.2压阻式传感器 79
4.2.3热电阻及热敏电阻传感器 80
4.2.4气敏电阻传感器 81
4.2.5湿敏电阻传感器 83
4.2.6光敏电阻传感器 84
4.3电容式传感器 85
4.3.1电容式传感器的基本原理及性能特点 85
4.3.2变面积式电容传感器 85
4.3.3变间隙式电容传感器 87
4.3.4 capaNCDT610电容式位移传感器 87
4.4电感式传感器 88
4.4.1自感式电感传感器 88
4.4.2电涡流式传感器 91
4.5光电式传感器 94
4.5.1光电效应传感器 94
4.5.2电荷耦合器件 99
4.5.3光纤传感器 101
4.5.4红外热释电探测器 102
4.6 MEMS传感器 104
4.6.1 MEMS传感器的特点 104
4.6.2典型MEMS传感器 105
第5章 传感器网络 107
5.1传感器网络的发展 108
5.2无线传感器网络的体系结构 108
5.2.1传感器网络结构 108
5.2.2传感器网络设备技术架构 110
5.3无线传感器网络协议规范 114
5.3.1无线传感器网络标准协议 114
5.3.2无线传感器网络协议架构 115
5.4 IEEE 802.15.4无线个域网技术 118
5.4.1 IEEE 802.15系列标准 118
5.4.2 IEEE 802.15.4协议簇 121
5.4.3 IEEE 802.15.4协议栈结构 122
5.4.4 IEEE 802.15.4物理层协议 123
5.4.5 IEEE 802.15.4的MAC协议 126
5.5 ZigBee技术 133
5.5.1 ZigBee技术的发展 133
5.5.2 ZigBee协议体系 135
5.5.3 ZigBee网络的构成 139
5.6 6LoWPAN技术 143
5.6.1 6LoWPAN技术的发展 143
5.6.2 6LoWPAN标准协议栈架构 144
5.6.3 6LoWPAN网络拓扑和路由协议 145
5.6.4 6LoWPAN网络层帧格式 146
5.6.5 IPv6邻居发现协议 148
第三篇 物联网传输层 152
第6章 因特网 152
6.1因特网概述 153
6.2因特网的组成结构 154
6.3因特网的协议及体系结构 156
6.3.1网络协议 156
6.3.2网络的体系结构 156
6.3.3 OSI基本参考模型 157
6.4 TCP/TP协议 160
6.4.1 TCP/IP协议的分层结构 160
6.4.2 TCP/IP协议集 161
6.4.3 TCP/IP的数据链路层 161
6.4.4 TCP/IP网络层 162
6.4.5 TCP/IP的传输层 169
6.4.6 TCP/IP的会话层至应用层 171
第7章 移动通信网 173
7.1移动通信网发展史 174
7.2 3G通信及其演进技术 178
7.2.1 3G通信技术 178
7.2.2 3G通信演进技术 183
7.3移动互联网 186
7.3.1移动互联网概述 186
7.3.2移动互联网的目标 186
7.3.3移动互联网的基础协议 187
7.3.4移动互联网的扩展协议 188
第8章 宽带无线接入网 191
8.1宽带无线接入网概述 192
8.2无线局域网 192
8.2.1 IEEE 802.11 X系列无线局域网标准 192
8.2.2无线局域网的构建 194
8.3无线城域网 196
8.3.1 IEEE 802.16系列无线城域网标准 196
8.3.2 IEEE 802.16协议体系结构 198
8.3.3 WiMAX组网实例 198
第四篇 物联网应用层 200
第9章 物联网数据融合及管理 200
9.1数据融合概述 201
9.1.1数据融合的发展 201
9.1.2数据融合的定义 202
9.2数据融合的基本原理 202
9.2.1数据融合的体系结构 202
9.2.2数据融合技术的理论方法 204
9.3物联网中的数据融合技术 206
9.3.1物联网数据融合的作用 206
9.3.2传感网数据融合的基本原理 207
9.3.3基于信息抽象层次的数据融合模型 208
9.3.4多传感器算法 209
9.4物联网数据管理技术 210
9.4.1物联网数据管理系统的特点 210
9.4.2传感网数据管理系统结构 211
第10章 云计算 212
10.1云计算概述 213
10.2云计算系统及其关键技术 215
10.2.1云计算体系结构 215
10.2.2云计算关键技术 216
10.2.3云计算技术层次 216
10.3云计算与物联网结合方式 217
第11章 物联网的中间件 221
11.1物联网中间件简介 222
11.2物联网中间件系统总体架构 223
11.3物联网中间件设计方法 225
11.4物联网典型中间件 226
11.4.1传感网网关中间件 226
11.4.2传感网节点中间件 227
11.4.3传感网安全中间件 229
第12章 物联网应用案例——智能电网 231
12.1智能电网概述 232
12.2智能电网体系架构 234
12.3智能电网一体化管理平台 235
12.3.1智能电网一体化管理平台网络架构 235
12.3.2智能电网一体化管理平台功能架构 237
12.4电力物联网典型案例 238
12.4.1基于物联网的智能用电服务系统 238
12.4.2基于物联网的输变配电现场作业管理系统 243
12.4.3基于物联网的输电线路在线监测系统 247
第13章 物联网应用案例——智慧城市 250
13.1智慧城市概述 251
13.2智慧城市体系架构 254
13.3智能交通 257
13.3.1智能交通概述 257
13.3.2智能交通系统平台架构 258
13.3.3城市智能交通管理系统 259
13.3.4车联网 260
13.4智能化住宅小区 261
13.4.1智能化住宅小区概述 261
13.4.2综合安防系统 263
13.4.3物业管理与服务系统 267
13.4.4楼宇设备监控系统 270
13.4.5智能家居系统 271
13.4.6智能医疗 275