物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)

內(nèi)容概要

　　《物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)》從信息與通信技術(shù)的角度，分三篇介紹了物聯(lián)網(wǎng)的問題：物聯(lián)網(wǎng)的總覽篇、物聯(lián)網(wǎng)的物品標(biāo)識(shí)篇、物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行篇。物聯(lián)網(wǎng)的總覽篇共有4章，介紹了物聯(lián)網(wǎng)的概念、產(chǎn)生的背景、演進(jìn)路線和相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，并介紹了物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)的組成；物聯(lián)網(wǎng)的物品標(biāo)識(shí)篇共有5章，介紹了物品的編碼體系和自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，并介紹了由電子標(biāo)簽與讀寫器構(gòu)成的物品射頻識(shí)別系統(tǒng)；物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行篇共有5章，介紹了物聯(lián)網(wǎng)中間件和互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)環(huán)境，并介紹了物聯(lián)網(wǎng)的名稱解析服務(wù)和信息發(fā)布服務(wù)，最后給出了物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)?！　　段锫?lián)網(wǎng)核心技術(shù)》對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)有一個(gè)全面的講解，能夠反映信息技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)，特別適合作為高等院校通信、電子、物聯(lián)網(wǎng)和自動(dòng)控制類學(xué)生的教材，也可作為相關(guān)人員的參考書。

書籍目錄

前言第一篇 物聯(lián)網(wǎng)的總覽篇第1章 物聯(lián)網(wǎng)概述21.1 物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)21.1.1 物聯(lián)網(wǎng)的基本概念21.1.2 物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)特征31.1.3 物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵本質(zhì)41.2 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展概況61.2.1 物聯(lián)網(wǎng)概念的誕生61.2.2 物聯(lián)網(wǎng)國(guó)外發(fā)展概況61.2.3 物聯(lián)網(wǎng)國(guó)內(nèi)發(fā)展概況81.3 從互聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)的演進(jìn)91.3.1 物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的不同101.3.2 h2h與t2t的發(fā)展路線111.3.3 網(wǎng)絡(luò)向下一代演進(jìn)121.4 物聯(lián)網(wǎng)與智慧地球141.4.1 物聯(lián)網(wǎng)帶來更透徹的感知151.4.2 物聯(lián)網(wǎng)帶來更全面的互聯(lián)互通151.4.3 物聯(lián)網(wǎng)帶來更深入的智能化16.1.4.4 物聯(lián)網(wǎng)使地球變得更加智慧17習(xí)題17第2章 物品的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)182.1 自動(dòng)識(shí)別技術(shù)概述182.1.1 自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的概念182.1.2 自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的構(gòu)成192.2 自動(dòng)識(shí)別技術(shù)分類202.2.1 分類標(biāo)準(zhǔn)202.2.2 常用的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)202.3 射頻識(shí)別技術(shù)252.3.1 射頻識(shí)別的概念252.3.2 射頻識(shí)別的發(fā)展歷史262.3.3 射頻識(shí)別的應(yīng)用現(xiàn)狀29習(xí)題30第3章 互聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行環(huán)境313.1 互聯(lián)網(wǎng)的基本概念3213.1.1 互聯(lián)網(wǎng)的定義313.1.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成323.1.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本功能333.1.4 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類353.2 互聯(lián)網(wǎng)的形成與發(fā)展383.2.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的誕生383.2.2 arpanet(阿帕網(wǎng))383.2.3 網(wǎng)絡(luò)體系標(biāo)準(zhǔn)化393.2.4 internet高速發(fā)展的時(shí)代413.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)433.3.1 osi參考模型433.3.2 tcp/ip參考模型443.4 互聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)構(gòu)成453.4.1 互聯(lián)網(wǎng)的硬件系統(tǒng)453.4.2 互聯(lián)網(wǎng)的軟件系統(tǒng)47習(xí)題48第4章 物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)的基本構(gòu)成和工作原理494.1 物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)的基本構(gòu)成494.1.1 物聯(lián)網(wǎng)的推動(dòng)力494.1.2 物聯(lián)網(wǎng)的基本組成524.2 物品的編碼方法——電子產(chǎn)品編碼(epc碼)544.2.1 物品編碼概述544.2.2 條形碼編碼554.2.3 電子產(chǎn)品編碼564.3 物品的識(shí)別系統(tǒng)——電子標(biāo)簽與讀寫器584.3.1 epc標(biāo)簽584.3.2 epc讀寫器584.4 系統(tǒng)的運(yùn)作中樞——中間件594.4.1 中間件的作用與特征594.4.2 中間件的結(jié)構(gòu)604.4.3 中間件的發(fā)展階段604.4.4 中間件的應(yīng)用614.5 網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行與服務(wù)——名稱解析和信息發(fā)布614.5.1 物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)概述624.5.2 物聯(lián)網(wǎng)名稱解析服務(wù)634.5.3 物聯(lián)網(wǎng)信息發(fā)布服務(wù)64習(xí)題65第二篇 物聯(lián)網(wǎng)的物品標(biāo)識(shí)篇第5章 物品的epc碼體系685.1 epcglobal685.1.1 epcglobal的體系結(jié)構(gòu)685.1.2 epcglobal的標(biāo)準(zhǔn)化工作705.1.3 epcglobal標(biāo)準(zhǔn)總覽705.2 epc碼體系715.2.1 編碼原則715.2.2 編碼內(nèi)嵌的信息735.2.3 編碼類型745.3 epc碼結(jié)構(gòu)755.3.1 epc碼的標(biāo)識(shí)類型及編碼方案755.3.2 epc碼的通用標(biāo)識(shí)符775.3.3 gtin和sscc的編碼規(guī)則785.3.4 epc碼基于ean·ucc標(biāo)識(shí)的編碼規(guī)則795.3.5 epc碼與條形碼的相互轉(zhuǎn)換83習(xí)題85第6章 射頻識(shí)別系統(tǒng)866.1 無線頻譜與射頻識(shí)別的工作頻率866.1.1 頻譜的劃分866.1.2 ism頻段876.1.3 射頻識(shí)別使用的頻段886.2 射頻識(shí)別系統(tǒng)的組成與工作原理896.2.1 射頻識(shí)別系統(tǒng)的基本組成896.2.2 射頻識(shí)別系統(tǒng)的分類906.2.3 電子標(biāo)簽與讀寫器的結(jié)構(gòu)形式946.2.4 射頻識(shí)別系統(tǒng)的工作特點(diǎn)976.3 射頻識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)體系996.3.1 射頻識(shí)別的標(biāo)準(zhǔn)化1006.3.2 iso/iec射頻識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)1016.3.3 epc和uid射頻識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)1026.3.4 aimglobal和ip x射頻識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)103習(xí)題103第7章 天線與射頻前端技術(shù)1047.1 天線的概念與天線的電參數(shù)1047.1.1 天線的定義1047.1.2 天線的分類1057.1.3 電基本振子的輻射1067.1.4 發(fā)射天線的電參數(shù)1077.1.5 互易定理和接收天線的電參數(shù)1097.2 射頻識(shí)別中的天線技術(shù)1097.2.1 射頻識(shí)別天線的應(yīng)用現(xiàn)狀1107.2.2 射頻識(shí)別天線的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀1117.2.3 低頻和高頻頻段的天線技術(shù)1117.2.4 微波頻段的天線技術(shù)1137.2.5 天線的制造工藝1167.3 近場(chǎng)耦合方式的射頻前端1187.3.1 近場(chǎng)耦合的工作方式1187.3.2 讀寫器的射頻前端1197.3.3 電子標(biāo)簽的射頻前端1207.3.4 讀寫器與電子標(biāo)簽之間的近場(chǎng)耦合1217.4 電磁反向散射方式的射頻前端1237.4.1 射頻前端的工作方式1237.4.2 射頻前端的總體設(shè)計(jì)1247.4.3 射頻前端的功能模塊124習(xí)題130第8章 數(shù)據(jù)的完整性與數(shù)據(jù)的安全性1318.1 常用的編碼方法1318.1.1 編碼與解碼1328.1.2 編碼格式1338.1.3 編碼方式的選擇因素1338.2 常用的調(diào)制方法1348.2.1 調(diào)制和解調(diào)1348.2.2 振幅鍵控1368.2.3 頻移鍵控1378.2.4 相移鍵控1388.2.5 副載波調(diào)制1388.3 數(shù)據(jù)的完整性1398.3.1 差錯(cuò)控制1398.3.2 常用的差錯(cuò)控制方法1428.3.3 數(shù)據(jù)傳輸中的防碰撞問題1438.3.4 數(shù)據(jù)完整性的實(shí)施策略1468.4 數(shù)據(jù)的安全性1478.4.1 密碼學(xué)與信息安全1488.4.2 電子標(biāo)簽的安全設(shè)計(jì)1498.4.3 應(yīng)用系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)151習(xí)題152第9章 電子標(biāo)簽與讀寫器1539.1 電子標(biāo)簽1539.1.1 電子標(biāo)簽的技術(shù)參數(shù)和體系結(jié)構(gòu)1539.1.2 利用物理效應(yīng)的標(biāo)簽1549.1.3 采用芯片電子標(biāo)簽的基本構(gòu)成1579.1.4 具有存儲(chǔ)功能的電子標(biāo)簽159.1.5 含有微處理器的電子標(biāo)簽1629.1.6 電子標(biāo)簽的發(fā)展趨勢(shì)1649.2 讀寫器1669.2.1 讀寫器的技術(shù)特征和技術(shù)參數(shù)1669.2.2 讀寫器的功能模塊和設(shè)計(jì)要求1679.2.3 低頻讀寫器1699.2.4 高頻讀寫器1709.2.5 微波讀寫器1739.2.6 讀寫器的發(fā)展趨勢(shì)175習(xí)題176第三篇 物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行篇第10章 物聯(lián)網(wǎng)中間件17810.1 物聯(lián)網(wǎng)中間件概述17810.1.1 中間件的概念17810.1.2 物聯(lián)網(wǎng)中間件17910.1.3 中間件的分類18110.1.4 中間件的特征與作用18210.2 物聯(lián)網(wǎng)中間件的發(fā)展歷程18410.2.1 中間件的發(fā)展階段18410.2.2 國(guó)際和國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀18510.3 中間件結(jié)構(gòu)18710.3.1 中間件的系統(tǒng)框架18710.3.2 中間件的處理模塊18810.4 中間件標(biāo)準(zhǔn)和中間件產(chǎn)品19010.4.1 中間件標(biāo)準(zhǔn)19010.4.2 中間件產(chǎn)品192習(xí)題197第11章 互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)19811.1 互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)概述19811.1.1 互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的機(jī)構(gòu)19811.1.2 互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的內(nèi)容19911.2 域名服務(wù)20011.2.1 域名與ip地址20111.2.2 互聯(lián)網(wǎng)的域名空間20511.2.3 域名解析過程20811.3 萬維網(wǎng)21011.3.1 萬維網(wǎng)簡(jiǎn)介21011.3.2 統(tǒng)一資源定位器21111.3.3 超文本標(biāo)記語(yǔ)言21211.3.4 www的工作過程213習(xí)題214第12章 物聯(lián)網(wǎng)名稱解析服務(wù)21512.1 ons概述21512.1.1 ons研究與應(yīng)用現(xiàn)狀21512.1.2 ons工作原理21612.2 ons結(jié)構(gòu)與服務(wù)方式21812.2.1 ons的層次結(jié)構(gòu)21812.2.2 靜態(tài)ons與動(dòng)態(tài)ons21912.3 ons設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)22112.3.1 dns與ons的關(guān)系22112.3.2 ons的工作流程22212.3.3 ons的實(shí)現(xiàn)步驟22312.4 ons的功能模塊22412.4.1 ons關(guān)于dns的詢問形式22412.4.2 ons關(guān)于dnsnaptr記錄22612.4.3 ons對(duì)于詢問結(jié)果的處理228習(xí)題229第13章 物聯(lián)網(wǎng)信息發(fā)布服務(wù)23013.1 iot is概述23013.1.1 iot is研究與應(yīng)用現(xiàn)狀23013.1.2 epcis工作原理23213.2 pml23313.2.1 pml概述23313.2.2 pml的核心思想23513.2.3 pml的組成與設(shè)計(jì)方法23713.2.4 pml設(shè)計(jì)舉例23813.3 epcis系統(tǒng)設(shè)計(jì)23913.3.1 epcis總體設(shè)計(jì)23913.3.2 epcis層次分析24013.3.3 epcis模塊功能24213.4 epcisversion1.0簡(jiǎn)介243習(xí)題244第14章 物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)24514.1 物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)24514.1.1 物聯(lián)網(wǎng)的編碼體系24514.1.2 物聯(lián)網(wǎng)的識(shí)別體系24614.1.3 物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)體系24614.2 物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)24714.2.1 標(biāo)準(zhǔn)的意義247、本質(zhì)與作用14.2.2 標(biāo)準(zhǔn)與知識(shí)產(chǎn)權(quán)24814.2.3 物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展現(xiàn)狀24914.3 epc標(biāo)準(zhǔn)體系25014.3.1 epc標(biāo)準(zhǔn)體系概述25014.3.2 epc碼標(biāo)準(zhǔn)25314.3.3 epc標(biāo)簽分類標(biāo)準(zhǔn)25514.3.4 epc信息網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)25714.3.5 epc體系框架標(biāo)準(zhǔn)25814.4 uid標(biāo)準(zhǔn)體系26014.4.1 uid標(biāo)準(zhǔn)體系概述26014.4.2 泛在識(shí)別碼標(biāo)準(zhǔn)26114.4.3 泛在標(biāo)簽分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)26214.4.4 泛在通信器標(biāo)準(zhǔn)26214.4.5 uid信息網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)263習(xí)題264附錄縮略語(yǔ)英漢對(duì)照表265參考文獻(xiàn)271

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：插圖：RFID系統(tǒng)基帶編碼的方式有多種，編碼方式與系統(tǒng)所用的防碰撞算法有關(guān)。RFID系統(tǒng)一般采用曼徹斯特編碼，該編碼半個(gè)bit周期中的負(fù)邊沿表示1，正邊沿表示0。該編碼若碼元片內(nèi)沒有電平跳變，則被識(shí)別為錯(cuò)誤碼元，這樣可以按位識(shí)別是否存在碰撞，易于實(shí)現(xiàn)讀寫器對(duì)多個(gè)標(biāo)簽的防碰撞處理。信號(hào)傳輸前先進(jìn)行降噪處理，去除信號(hào)中的低頻分量和高頻分量，以減少誤碼率。然后進(jìn)行載波調(diào)制，載波調(diào)制主要有ASK、FSK和PSK等幾種制式，分別對(duì)應(yīng)于正弦波的幅度、頻率和相位來傳遞數(shù)字基帶信號(hào)。在RFID系統(tǒng)中，為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)、降低成本，大多數(shù)系統(tǒng)采用ASK的調(diào)制技術(shù)。為減少信號(hào)傳輸過程中的波形失真，還應(yīng)使用校驗(yàn)碼對(duì)可能或已經(jīng)出現(xiàn)的差錯(cuò)進(jìn)行控制，鑒別是否發(fā)生錯(cuò)誤，進(jìn)而糾正錯(cuò)誤，甚至重新傳輸全部或部分消息。常用的校驗(yàn)方法有奇偶校驗(yàn)方法和CRC方法等。2.信號(hào)防沖突為使讀寫器能順利完成其作用范圍內(nèi)的標(biāo)簽識(shí)別、信息讀寫等操作，防止碰撞，RFID主要采用時(shí)分多路接入法，每個(gè)標(biāo)簽在單獨(dú)的某個(gè)時(shí)隙內(nèi)占用信道與讀寫器進(jìn)行通信。然而，在多讀寫器、多電子標(biāo)簽的系統(tǒng)中，信號(hào)之間的沖突與干擾在所難免，這會(huì)導(dǎo)致信息疊混，嚴(yán)重影響RFID的使用性能。信號(hào)之間的沖突分為標(biāo)簽沖突和讀寫器沖突兩類，解決沖突的關(guān)鍵在于使用防碰撞算法。（1）標(biāo)簽沖突當(dāng)多個(gè)電子標(biāo)簽處于同一個(gè)讀寫器的作用范圍時(shí)，在沒有采取多址訪問控制機(jī)制的情況下，信息的傳輸將產(chǎn)生干擾，這將導(dǎo)致信息讀取失敗。1）隨機(jī)性解決方案。對(duì)于標(biāo)簽沖突，一般采用Aloha搜索算法。例如，目前高頻頻段的電子標(biāo)簽都使用Aloha算法來處理。Aloha算法在一個(gè)周期性的循環(huán)中將數(shù)據(jù)不斷地發(fā)送給讀寫器，數(shù)據(jù)的傳輸時(shí)間只占重復(fù)時(shí)間的很小部分，傳輸間歇長(zhǎng)，標(biāo)簽重復(fù)時(shí)間小，各標(biāo)簽可在不同的時(shí)段上傳輸數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)包傳送時(shí)不易發(fā)生碰撞。改進(jìn)型的Aloha算法還可以對(duì)標(biāo)簽的數(shù)量進(jìn)行動(dòng)態(tài)估計(jì)，并根據(jù)一定的優(yōu)化準(zhǔn)則，自適應(yīng)選取延遲的時(shí)間和幀長(zhǎng)，顯著地提高了識(shí)別速度。由于同類型的電子標(biāo)簽工作在同一頻率，共享同一通信信道，Aloha算法中標(biāo)簽利用隨機(jī)時(shí)間響應(yīng)讀寫器的命令，其延遲時(shí)間和檢測(cè)時(shí)間是隨機(jī)分布的，是一種不確定的隨機(jī)算法。

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《物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)》由機(jī)械工業(yè)出版社出版。

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