《物聯(lián)網(wǎng)技術與應用》主要介紹物聯(lián)網(wǎng)基礎知識與應用,內(nèi)容豐富,論述全面,圖文并茂,可讀性、知識性和系統(tǒng)性強。本書客觀地描述了物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生和發(fā)展,分析了物聯(lián)網(wǎng)的體系架構,重點介紹了支撐物聯(lián)網(wǎng)的RFID技術、傳感器、無線通信等關鍵技術,深入探討了物聯(lián)網(wǎng)技術在智能物流、智能家居、智能交通等眾多重點生產(chǎn)與生活領域中的應用,由淺入深,兼顧理論與實際。本書能讓學習者初步了解運用物聯(lián)網(wǎng)基本知識和技術解決各類實際問題的思路與方法,向讀者展示了物聯(lián)網(wǎng)高科技的巨大魅力,為初學者打開了一扇深入學習物聯(lián)網(wǎng)技術的大門。
《物聯(lián)網(wǎng)技術與應用》可作為應用型本科、高等職業(yè)院校物聯(lián)網(wǎng)及相關專業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)基礎教材,也適合對物聯(lián)網(wǎng)感興趣的讀者自學使用。
《物聯(lián)網(wǎng)技術與應用》共分8章。第1章為初識物聯(lián)網(wǎng),介紹物聯(lián)網(wǎng)概念的起源和發(fā)展;第2章描述物聯(lián)網(wǎng)的體系結構,介紹了物聯(lián)網(wǎng)感知層、網(wǎng)絡層、應用層的功能和關鍵技術;第3章為物聯(lián)網(wǎng)感知技術,重點介紹了RFID、傳感器和嵌入式系統(tǒng)相關技術;第4章為物聯(lián)網(wǎng)通信技術,重點分析了互聯(lián)網(wǎng)、3G和短距離無線通信技術;第5章為物聯(lián)網(wǎng)支撐技術,主要講解了與物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展密切相關的云計算、中間件和數(shù)據(jù)融合技術;第6章為物聯(lián)網(wǎng)應用,結合實際案例重點介紹了物聯(lián)網(wǎng)技術在物流、交通、家居等領域的應用;第7章為物聯(lián)網(wǎng)安全,重點分析了RFID、無線傳感網(wǎng)等面臨的安全威脅和采取的安全機制;第8章為物聯(lián)網(wǎng)相應的實訓,通過簡單易學的物聯(lián)網(wǎng)實訓項目,使讀者加深理解并激發(fā)他們對物聯(lián)網(wǎng)的學習興趣。全書編排思路清晰,由淺入深,兼顧理論與實際,具有可讀性、知識性和系統(tǒng)性。
“物聯(lián)網(wǎng)”是近幾年才開始火起來的,也被公認為是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)和移動通信網(wǎng)之后的世界第三次信息技術革命。計算機的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)的計算方式,互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)改變了人們的學習和生活方式,物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)并最終應用將徹底顛覆人們的日常生活。其應用將深入到物流、家居、交通、環(huán)境監(jiān)測、軍事等人類生活的各個方面。
目前,世界各國都將物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提升至國家戰(zhàn)略層面,是公認的新的經(jīng)濟增長點,其中典型代表有美國的“智慧地球”、中國的“感知中國”、歐盟的物聯(lián)網(wǎng)行動計劃、日本的“i-Japan”戰(zhàn)略和韓國的“U-Korea”。雖然各有側重,但共同點是一樣的,主要表現(xiàn)在三個方面:①融合各種信息技術,突破互聯(lián)網(wǎng)的限制,將物體接入信息網(wǎng)絡,實現(xiàn)“物聯(lián)網(wǎng)”;②在網(wǎng)絡泛在的基礎上,將信息技術應用到各個領域,從而影響國民經(jīng)濟和社會生活的方方面面;③未來信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將由信息網(wǎng)絡向全面感知和智能應用兩個方向拓展、延伸和突破。
物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展為計算機技術、通信技術、智能技術的發(fā)展提供了廣闊的空間。美國權威咨詢機構Forrester Research(弗雷斯特研究公司)預測,到2020年,世界上物物互聯(lián)的業(yè)務,跟人與人通信的業(yè)務相比,將達到30比1。在國內(nèi)市場,僅“產(chǎn)業(yè)排頭兵”RFID(無線射頻識別)領域,2011年中國內(nèi)地市場規(guī)模就已超過150億元,預計2012年中國內(nèi)地RFID市場規(guī)模將突破200億元,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)造的價值將超過1 000億元,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)也將成為下一個萬億級信息產(chǎn)業(yè)。
物聯(lián)網(wǎng)技術為高等教育開拓了新的方向,為應用型人才的培養(yǎng)開辟了新的道路。其帶來的產(chǎn)業(yè)規(guī)模是互聯(lián)網(wǎng)的30倍,對物聯(lián)網(wǎng)的人才需求每年也將在百萬人的量級。為支持國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,從政府到各個高校都在積極開展物聯(lián)網(wǎng)人才的培養(yǎng)工作! 2010年7月和2011年1月,教育部分別批準30所本科學校和27所專科學校開設戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關專業(yè)—— 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)應用技術專業(yè),要求各培養(yǎng)學校要從國家發(fā)展戰(zhàn)略的高度來看待專業(yè)建設和發(fā)展,著眼于未來,前瞻性地培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)專門人才。本書正是基于此出發(fā),兼顧理論與實際,通過實際案例進行分析,以期授人以漁。本書能讓學習者全面、實際地學到運用物聯(lián)網(wǎng)基本知識和技術解決各類實際問題的思路與方法,向讀者展示了物聯(lián)網(wǎng)高科技的巨大魅力,為初學者打開了一扇深入學習物聯(lián)網(wǎng)技術的大門。
本書共分8章。第1章為初識物聯(lián)網(wǎng),介紹物聯(lián)網(wǎng)概念的起源和發(fā)展;第2章描述物聯(lián)網(wǎng)的體系結構,介紹了物聯(lián)網(wǎng)感知層、網(wǎng)絡層、應用層的功能和關鍵技術;第3章為物聯(lián)網(wǎng)感知技術,重點介紹了RFID、傳感器和嵌入式系統(tǒng)相關技術;第4章為物聯(lián)網(wǎng)通信技術,重點分析了互聯(lián)網(wǎng)、3G和短距離無線通信技術;第5章為物聯(lián)網(wǎng)支撐技術,主要講解了與物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展密切相關的云計算、中間件和數(shù)據(jù)融合技術;第6章為物聯(lián)網(wǎng)應用,結合實際案例重點介紹了物聯(lián)網(wǎng)技術在物流、交通、家居等領域的應用;第7章為物聯(lián)網(wǎng)安全,重點分析了RFID、無線傳感網(wǎng)等面臨的安全威脅和采取的安全機制;第8章為物聯(lián)網(wǎng)相應的實訓,通過簡單易學的物聯(lián)網(wǎng)實訓項目,使讀者加深理解并激發(fā)他們對物聯(lián)網(wǎng)的學習興趣。全書編排思路清晰,由淺入深,兼顧理論與實際,具有可讀性、知識性和系統(tǒng)性。
本書由劉麗軍、鄧子云擔任主編。廣州遠望谷有限公司的祁勇、上海浦東軟件有限公司的邵凱、廣州飛瑞敖有限公司的鄒聰?shù)韧驹诒緯帉戇^程中提出了很好的建議并提供了一些實際應用案例,在此一并表示感謝。本書在寫作過程中,參考了大量的文獻,我們盡可能地標明了文獻的出處,但仍會掛一漏萬,在此向那些我們引用過卻未能或者無法明確標明文獻出處的作者深表歉意、謝意和敬意。在編寫過程中,編者盡可能把物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展的最新方向和進展傳遞給讀者,爭取信息最新和最準確。但由于編者水平有限,書中難免存在錯誤或不足之處,敬請讀者批評指正,反饋郵箱:aoron@126.com。
編 者
2012年5月
第1章 初識物聯(lián)網(wǎng)
1.1 物聯(lián)網(wǎng)的定義
1.2 物聯(lián)網(wǎng)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 智慧地球--美國
1.2.2 感知中國--中國
1.2.3 物聯(lián)網(wǎng)行動計劃--歐盟
1.2.4 i-Japan戰(zhàn)略--日本
1.2.5 U-Korea--韓國
1.3 物聯(lián)網(wǎng)的應用
1.4 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢
1.4.1 國外物聯(lián)網(wǎng)技術的研究與發(fā)展
1.4.2 我國物聯(lián)網(wǎng)技術的研究與發(fā)展
1.4.3 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的問題
1.5 物聯(lián)網(wǎng)相關概念
1.5.1 物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)
1.5.2 物聯(lián)網(wǎng)與傳感網(wǎng)
1.5.3 物聯(lián)網(wǎng)與泛在網(wǎng)
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第2章 物聯(lián)網(wǎng)的體系結構
2.1 感知層
2.1.1 感知層功能
2.1.2 感知層關鍵技術
2.2 網(wǎng)絡層
2.2.1 網(wǎng)絡層功能
2.2.2 網(wǎng)絡層關鍵技術
2.3 應用層
2.3.1 應用層功能
2.3.2 應用層關鍵技術
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第3章 物聯(lián)網(wǎng)感知技術
3.1 RFID技術
3.1.1 常見自動識別技術
3.1.2 RFID技術概述
3.1.3 RFID分類
3.1.4 RFID系統(tǒng)的組成和原理
3.1.5 RFID技術的應用
3.2 傳感器技術
3.2.1 傳感器的作用和重要性
3.2.2 傳感器的定義和組成
3.2.3 傳感器的分類及要求
3.2.4 傳感器發(fā)展新趨勢
3.3 嵌入式系統(tǒng)
3.3.1 何謂嵌入式系統(tǒng)
3.3.2 嵌入式系統(tǒng)的組成
3.3.3 嵌入式系統(tǒng)應用領域
3.3.4 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
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第4章 物聯(lián)網(wǎng)通信技術
4.1 互聯(lián)網(wǎng)
4.1.1 互聯(lián)網(wǎng)概述
4.1.2 從互聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)
4.1.3 IPv6與物聯(lián)網(wǎng)
4.2 移動通信技術
4.2.1 移動通信技術概述
4.2.2 寬帶移動通信--3G技術
4.2.3 移動通信與物聯(lián)網(wǎng)
4.3 短距離無線通信技術
4.3.1 ZigBee
4.3.2 Bluetooth
4.3.3 Wi-Fi
4 3 4 610WPAN
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第5章 物聯(lián)網(wǎng)支撐技術
5.1 云計算
5.1.1 云計算概述
5.1.2 云計算服務模式及關鍵技術
5.1.3 典型云計算系統(tǒng)簡介
5.1.4 云計算與物聯(lián)網(wǎng)
5.2 中間件
5.2.1 中間件概述
5.2.2 物聯(lián)網(wǎng)中間件
5.2.3 物聯(lián)網(wǎng)中間件研究項目
5.3 數(shù)據(jù)融合
5.3.1 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫
5.3.2 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)融合
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第6章 物聯(lián)網(wǎng)應用案例
6.1 智能物流
6.1.1 智能物流概述
6.1.2 智能物流中的物聯(lián)網(wǎng)技術
6.1.3 案例:基于RFID的集裝箱管理系統(tǒng)
6.2 智能家居
6.2.1 智能家居概述
6.2.2 智能家居中的物聯(lián)網(wǎng)技術
6.2.3 智能家居經(jīng)典之作--比爾蓋茨的豪宅
6.3 智能交通
6.3.1 智能交通概述
6.3.2 智能交通中的物聯(lián)網(wǎng)技術
6.3.3 智能交通典型應用--車聯(lián)網(wǎng)
6.4 智慧城市
6.4.1 智慧城市概述
6.4.2 智慧城市中的物聯(lián)網(wǎng)技術
6.4.3 智慧城市典型應用
6.5 其他應用
6.5.1 在醫(yī)療廢物監(jiān)管中的應用
6.5.2 在食品安全--農(nóng)產(chǎn)品溯源中的應用
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第7章 物聯(lián)網(wǎng)安全
7.1 物聯(lián)網(wǎng)安全新特點
7.1.1 物聯(lián)網(wǎng)安全特征
7.1.2 物聯(lián)網(wǎng)安全與傳統(tǒng)網(wǎng)絡安全的區(qū)別
7.2 物聯(lián)網(wǎng)面臨的安全威脅
7.2.1 RFID安全
7.2.2 無線傳感網(wǎng)安全
7.2.3 物聯(lián)網(wǎng)信息安全
7.2.4 無線網(wǎng)絡、云計算與IPv6安全
7.3 物聯(lián)網(wǎng)安全機制
7.3.1 密鑰管理機制
7.3.2 數(shù)據(jù)處理與隱私性
7.3.3 安全路由協(xié)議
7.3.4 認證與訪問控制
7.3.5 入侵檢測與容侵容錯技術
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第8章 物聯(lián)網(wǎng)實驗
8.1 感知層實驗--基于ARM9開發(fā)板的串口通信實驗
8.2 網(wǎng)絡層實驗--短距離無線,W-Fi數(shù)據(jù)網(wǎng)關的設計
8.3 應用層實驗--物流倉儲管理平臺實驗
參考文獻