上篇 基础理论 3
第1章 无线通信网络概述 3
1.1无线通信网络的历史与发展 4
1.2无线通信网络的主要特点 5
1.3无线通信网络的基础技术 5
1.4无线通信网络的新兴技术 7
1.5移动互联网渗透 7
参考文献 7
第2章 无线电的传播 8
2.1有线介质与无线介质 8
2.2无线电的传播机制 11
2.3天线与天线增益 12
2.4路径损耗模型 15
2.5多径效应与多普勒效应 20
习题 22
参考文献 22
第3章 蜂窝系统原理 23
3.1蜂窝系统 23
3.2移动性管理 24
3.2.1切换管理 25
3.2.2位置管理 25
3.3区群和频率复用 25
3.3.1通过频率复用扩大系统容量 26
3.3.2频率复用下的小区规划 26
3.3.3六边形小区的几何结构 28
3.3.4频率复用比 29
3.4同信道与相邻信道干扰 30
3.4.1同信道干扰 31
3.4.2邻信道干扰 32
3.5扩大系统容量的其他方法 33
3.5.1小区分裂 33
3.5.2定向天线(天线扇区化) 34
3.6信道分配策略 35
习题 36
参考文献 36
第4章3G、4C和5G 37
4.1 3G概述 37
4.1.1技术起源 37
4.1.2标准参数 38
4.1.3应用领域 41
4.2 4G 43
4.2.1技术层面 43
4.2.2概念 43
4.2.3系统网络结构 44
4.2.4关键技术 45
4.2.5 4G国际标准 45
4.2.6性能 48
4.3 5 G 49
习题 49
参考文献 49
第5章 移动I P 51
5.1概述 51
5.1.1移动IP的出现背景 51
5.1.2移动IP设计目标及设计要求 51
5.1.3移动IP的发展历史 52
5.2移动IP协议 52
5.2.1基本术语 52
5.2.2移动IP的基本操作原理 53
5.2.3移动IP的工作过程 53
5.2.4移动IP存在的问题 63
5.3移动IPv6 64
5.3.1移动IPv6操作 64
5.3.2移动IPv6与移动IPv4协议的区别 67
习题 67
参考文献 68
人物介绍——互联网之父Vinton G.Cerf 69
参考文献 69
第6章 无线局域网与IEEE 802.11标准 70
6.1无线局域网的构成 70
6.2无线局域网的拓扑结构 71
6.3 802.1 1标准家族 72
6.3.1 IEEE 802.11 72
6.3.2 IEEE 802.11b 72
6.3.3 IEEE 802.11a 73
6.3.4 IEEE 802.11g 74
6.3.5 IEEE 802.11n 74
6.3.6 IEEE 802.11ac 76
6.3.7 IEEE 802.11ad 77
习题 78
参考文献 78
第7章 无线局域网安全 79
7.1无线局域网的安全威胁 79
7.2无线局域网的安全机制 80
7.2.1 W EP加密机制 80
7.2.2 WEP认证机制 82
7.2.3 IEEE 802.1 X认证机制 83
7.2.4 WAPI协议 86
7.2.5 IEEE 802.11i TKIP和CCMP协议 88
习题 91
参考文献 91
第8章Ad hoc网络 92
8.1 Ad hoc网络概述 92
8.1.1 Ad hoc网络产生背景 92
8.1.2 Ad hoc网络发展历史 92
8.1.3 Ad hoc网络定义 93
8.1.4 Ad hoc网络特点 93
8.1.5 Ad hoc网络的应用 95
8.1.6 Ad hoc网络面临的问题 95
8.2 Ad hoc网络的体系结构 96
8.2.1 Ad hoc网络的节点结构 96
8.2.2 Ad hoc网络的拓扑结构 97
8.2.3 Ad hoc网络协议栈简介 98
8.2.4 Ad hoc网络的跨层设计 99
8.3 Ad hoc网络的关键性技术 100
8.3.1隐藏终端和暴露终端 101
8.3.2 Ad hoc网络路由协议 105
8.4 Ad hoc的服务质量和安全问题 115
8.4.1服务质量(QoS)的概念 115
8.4.2跨层模型 115
8.4.3 Ad hoc网络中的安全问题 116
习题 119
参考文献 120
人物介绍——无线网络专家Dina K atabi教授 121
参考文献 121
第9章 传感器网络 122
9.1概述 122
9.2无线传感器网络 123
9.2.1 IEEE 1451与智能传感器 123
9.2.2无线传感器网络体系结构 125
9.3无线传感器网络的应用 127
9.3.1军事应用 127
9.3.2医疗卫生应用 128
9.3.3环境及农业应用 129
9.3.4智能家居应用 130
9.3.5其他应用 130
9.4无线传感器网络系统 131
习题 132
参考文献 132
人物介绍——图灵奖得主Edmund M.Clarke教授 133
参考文献 133
第10章 物联网 134
10.1物联网综述 134
10.1.1物联网的历史 134
10.1.2物联网的发展近况 134
10.1.3物联网的应用 136
10.2超宽带无线通信技术 139
10.2.1超宽带无线传输技术的历史 140
10.2.2超宽带无线传输技术的特点 141
10.2.3超宽带无线传输技术的应用 142
10.3软件无线电 144
10.3.1软件无线电的历史 144
10.3.2软件无线电的特点 145
10.3.3软件无线电的应用 146
10.3.4软件无线电的发展前景 147
10.4射频识别 147
10.4.1射频识别的历史 147
10.4.2射频识别的特点 148
10.4.3射频识别的应用 149
10.5低功耗蓝牙无线技术 150
10.5.1低功耗蓝牙无线技术的历史 150
10.5.2低功耗蓝牙无线技术的特点 151
10.5.3低功耗蓝牙无线技术的应用 152
10.6人体局域网 152
10.6.1人体局域网的历史 153
10.6.2人体局域网的应用 153
10.7认知无线电 154
10.7.1认知无线电的历史 154
10.7.2认知无线电的特点 155
10.7.3认知无线电的应用 155
习题 158
参考文献 158
人物介绍——ACM/IEEE Fellow刘云浩教授 160
第11章 软件定义网络 161
11.1网络发展概述 161
11.1.1计算机网络发展现状 161
11.1.2计算机网络发展面临的问题 162
11.1.3云计算网络 163
11.2软件定义网络 164
11.2.1软件定义网络的发展 164
11.2.2软件定义网络定义 165
11.2.3软件定义网络的优势 166
11.3软件定义网络关键技术 167
11.3.1 OpenFlow概述 168
11.3.2 VXLAN概述 170
11.3.3其他关键技术 173
11.4软件定义网络标准现状 175
11.4.1标准化组织 175
11.4.2开源项目 176
习题 176
第12章 智能机器人网络 177
12.1智能机器人平台 177
12.1.1 NAO人型机器人 177
12.1.2 H20系列人型机器人 181
12.1.3国内机器人现状 182
12.2网络模块 184
12.2.1 Wi-Fi 184
12.2.2 ZigBee 186
12.3相关拓展 190
12.3.1分布式系统与算法 190
12.3.2人工智能 191
12.3.3机器学习 193
习题 195
参考文献 196
人物介绍——图灵奖得主Les Valiant教授 197
参考文献 197
第13章 移动智能小车网络 198
13.1智能车的平台 198
13.2学术界移动小车机器人的研究应用 203
13.2.1 Leap-Frog Path Design 203
13.2.2 Real-Time Indoor Mapping 203
13.2.3 Fully Distributed Scalable Smoothing and Mapping 204
13.2.4 Cooperative Multi-Robot Estimation and Control 205
13.2.5 Local vs.Global 206
13.3移动智能小车网络在产业界的应用 207
13.3.1无人驾驶汽车 210
13.3.2无线传感网络 211
13.4总结 213
习题 213
参考文献 214
人物介绍——人工智能专家Judea Pearl教授 215
参考文献 215
第14章 四旋翼飞行器在无线网络中的应用 216
14.1在物联运输方面的应用 216
14.2在自主导航方面的应用 217
14.3在遥感测绘方面的应用 217
14.4在其他方面的应用 217
参考文献 218
人物介绍——机器人专家Vijay Kumar教授 219
参考文献 219
第15章 安卓编程与开发 220
15.1安卓系统的架构 220
15.1.1应用程序层 221
15.1.2应用程序框架层 221
15.1.3系统运行库 222
15.1.4 Linux内核 223
15.2编程环境的搭建 223
15.3安卓工程 225
15.3.1安卓程序里的基本概念 226
15.3.2安卓应用程序的生存周期 229
15.3.3典型例程 233
15.3.4网上的资源 237
15.4安卓手机功能介绍 238
15.5安卓手机在研究领域的应用 238
15.5.1应用1 238
15.5.2应用2 239
15.5.3应用3 239
15.5.4应用4 240
15.5.5应用5 240
15.5.6应用6 242
15.5.7应用7 242
15.5.8应用8 243
15.5.9应用9 244
15.5.10应用10 245
15.5.11应用11 245
15.5.12应用12 245
15.5.13应用13 246
15.5.14应用14 247
15.5.15应用15 248
15.5.16应用16 248
15.5.17应用17 249
15.5.18应用18 250
15.5.19应用19 251
15.5.20应用20 252
15.6总结 253
参考文献 253
人物介绍——小米公司创始人雷军 255
参考文献 255
第16章iOS编程与开发 256
16.1 iOS系统介绍 256
16.1.1开发者计划 257
16.1.2 iOS框架介绍 257
16.1.3应用程序介绍[2]] 260
16.2 iOS开发 262
16.2.1窗口 263
16.2.2视图 263
16.2.3运算符与表达式 265
16.2.4 Foundation框架简介 267
16.2.5面向对象 267
16.2.6内存管理 269
16.3典型iOS程序介绍 271
实例1地图导航 271
实例2自定义地图的标注 274
实例3自定义的地图 280
16.4 iOS程序在研究中的介绍 295
16.4.1 iOS手机中的传感器 295
16.4.2在研究中的应用 295
16.5结语 299
习题 299
参考文献 299
第17章 图形码 301
17.1一维条形码 301
17.1.1一维条形码的分类 302
17.1.2一维条形码的应用 303
17.2 QR码 304
17.2.1二维码的诞生 304
17.2.2 QR码的公开及其普及 305
17.2.3 QR码标准及其进化 305
17.2.4 QR码的优点 306
17.2.5 QR码的符号结构 306
17.2.6 QR码特征 306
17.2.7版本和规格 307
17.2.8 QR码的应用 308
17.3其他二维码 310
17.3.1 Data Matrix 310
17.3.2 PDF417 311
17.3.3 Aztec码 312
17.3.4 MaxiCode 312
17.3.5 EZcode 313
17.4高维码 313
17.4.1 HCCB(高容量彩色条码) 313
17.4.2 COBRA 313
习题 315
第18章 网络经济学 316
18.1博弈论 316
18.1.1完全信息静态博弈 316
18.1.2完全信息动态博弈 321
18.1.3不完全信息静态博弈 322
18.1.4不完全信息动态博弈 325
18.2拍卖机制 326
18.2.1拍卖的要素 327
18.2.2拍卖的分类 328
18.2.3 VCG拍卖 333
18.2.4全支付拍卖 333
18.3契约理论 334
18.3.1契约要素 334
18.3.2契约模型 335
18.3.3契约可行性 336
18.3.4契约理论应用 336
18.3.5契约理论小结 338
18.4市场理论 338
18.4.1市场均衡 338
18.4.2用户行为分析 340
18.4.3厂家行为分析 342
18.5谈判理论 342
18.5.1谈判理论的发展历史及分类 343
18.5.2纳什谈判理论 343
18.5.3纳什谈判理论在无线网络中的应用 345
习题 346
参考文献 347
第19章 移动互联网智能化和算法 349
19.1智能移动互联网 350
19.1.1移动社交网络 350
19.1.2基于大规模视频流的实时分析与处理 351
19.1.3智慧城市 351
19.1.4医疗图像分析系统 352
19.1.5互联网金融大数据 352
19.2众筹网络 352
19.2.1众筹网络资源调度方案 353
19.2.2众筹网络的节点激励机制 353
19.2.3众筹网络安全机制 353
19.3移动互联网的计算 353
19.3.1大数据分析——强大的工具 353
19.3.2分布式计算 355
19.4两个实例 356
19.4.1朋友关系预测[8] 356
19.4.2车载互联网路由优化 357
习题 357
参考文献 357
第20章 移动互联网的工业设计 359
20.1移动互联网的产品 359
20.1.1产品分类 359
20.1.2产品特点 361
20.2移动互联网的设计和研发 362
20.2.1移动互联网产品用户的特点[ 12] 363
20.2.2移动互联网产品的设计原则 363
20.2.3移动互联网产品的设计要素 364
20.2.4与传统的产品设计的不同点 364
习题 365
参考文献 365
人物介绍——Apple公司创始人乔布斯 367
参考文献 368
第21章 移动互联网游戏 369
21.1移动互联网游戏产业链 369
21.2移动互联网游戏类型 371
21.3移动互联网游戏发展史与经典游戏 371
21.4移动互联网游戏的发展前景 374
21.5移动互联网游戏公司miHoYo 375
参考文献 377
人物介绍 378
第22章 互联网的未来及影响 379
22.1互联网带来的行业变革 379
22.2互联网金融:数字化时代的金融变革 388
22.2.1互联网金融与金融互联网 388
22.2.2互联网金融的新模式 389
22.2.3互联网金融的未来 391
22.3互联网对传统教育的挑战 392
22.3.1互联网对传统教育的影响 392
22.3.2因特网对教育观念转变的意义 393
22.3.3互联网时代现代教育的几个特点 394
22.3.4因特网进入现代教育需注意的问题 395
22.4互联网所引起的信息安全问题 396
习题 397
参考文献 397
人物介绍——阿里巴巴公司创始人马云 399
参考文献 400
下篇 实验 403
第23章 实验1 Android开发基础 403
第24章 实验2 Android开发提高 406
第25章 实验3 SDN实验 407
第26章 实验4 Android测量Wi-Fi信号强度 413
第27章 实验5 Android计步器 420
第28章 实验6 iOS开发基础 426
第29章 实验7 iOS开发提高 428
致谢 431