物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用

前言

我們今天所處的時(shí)代是一個(gè)信息爆炸性增長(zhǎng)、知識(shí)日新月異的時(shí)代。在這樣的時(shí)代里，一覺醒來(lái)就有落伍的危險(xiǎn)，也許一夜之間又誕生了一個(gè)新的概念、一個(gè)新的流行詞匯。不僅在生活中，在技術(shù)領(lǐng)域，特別是網(wǎng)絡(luò)本身，各種各樣的新概念、新名詞也在不斷地涌現(xiàn)?！癢eb2.0”、“云計(jì)算”、“SNS”等在最近幾年獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷，關(guān)注度持續(xù)走高，吸引了無(wú)數(shù)的目光和投資，逐漸成為互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代信息化浪潮的代表?！拔锫?lián)網(wǎng)”也是這流行大軍中的一員，而且在2009年以來(lái)在中國(guó)成為了眾人追捧的新貴，從事通信網(wǎng)絡(luò)相關(guān)工作的人，幾乎言必稱物聯(lián)網(wǎng)。在這樣的潮流下，我們不應(yīng)該忘記的是，在炒作泛濫的今天，流行也許意味著“人云亦云”，美麗的名詞也許只是一個(gè)泡沫，究竟“物聯(lián)網(wǎng)”在多大程度上代表了通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的趨勢(shì)，能否成為社會(huì)信息化革命中的堅(jiān)實(shí)一步，能否與廣大人民群眾的物質(zhì)精神生活需求相一致，這是一個(gè)需要思考的問題，也關(guān)系著物聯(lián)網(wǎng)能否獲得持續(xù)發(fā)展的生命力，能否在技術(shù)領(lǐng)域開展源源不斷的創(chuàng)新，能否創(chuàng)造巨大的應(yīng)用價(jià)值和市場(chǎng)價(jià)值。本書致力于梳理“物聯(lián)網(wǎng)”這個(gè)概念下所包含的內(nèi)容，介紹建造物聯(lián)網(wǎng)大廈的關(guān)鍵技術(shù)，幫助讀者建立起從原理到應(yīng)用、從概念到技術(shù)、軟硬件兼顧的物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)體系。在建立全局思維的基礎(chǔ)上，分而治之，剖而析之，小中見大，探索物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展道路，為培養(yǎng)我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的人才提供應(yīng)有的養(yǎng)分。本書首先在第1章對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的起源進(jìn)行了介紹，通過與相關(guān)概念諸如傳感器網(wǎng)絡(luò)、泛在網(wǎng)絡(luò)等的比較，辨析物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵與特征；回望物聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)IT技術(shù)的歷史淵源為物聯(lián)網(wǎng)在信息技術(shù)發(fā)展的歷史中定下了坐標(biāo)，描繪物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)和標(biāo)準(zhǔn)化的現(xiàn)狀圖景，展望物聯(lián)網(wǎng)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，從歷史和邏輯的維度為物聯(lián)網(wǎng)正名；從技術(shù)和商業(yè)的角度探討物聯(lián)網(wǎng)中創(chuàng)新的可能性和價(jià)值，為讀者理解物聯(lián)網(wǎng)奠定基礎(chǔ)。第2章在奠定了物聯(lián)網(wǎng)概念的基礎(chǔ)上，為讀者勾勒出了物聯(lián)網(wǎng)大廈的基本框架。感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層的三層體系架構(gòu)涵蓋了實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)所需的關(guān)鍵技術(shù)，蘊(yùn)含了理解和掌握物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)所覆蓋的知識(shí)背景，并啟發(fā)了整合局部知識(shí)構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的思路。通過第2章，我們希望在讀者腦海中能形成物聯(lián)網(wǎng)的藍(lán)圖，剩下的就是按圖索驥，更具體的知識(shí)會(huì)在后面的第3章到第8章中介紹。讀者可以根據(jù)自己的興趣選擇相應(yīng)章節(jié)進(jìn)行閱讀和學(xué)習(xí)。

內(nèi)容概要

本書是現(xiàn)有較少的系統(tǒng)覆蓋了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和應(yīng)用的書籍，不同于現(xiàn)有市場(chǎng)上有些純科普或者局限于RFID等領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)書籍。本書融會(huì)貫通了Web、傳感器、云計(jì)算等關(guān)鍵技術(shù)，以物聯(lián)網(wǎng)為主線，描述了多種現(xiàn)有的關(guān)鍵技術(shù)和熱點(diǎn)領(lǐng)域。本書首先介紹了物聯(lián)網(wǎng)的定義，然后從物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)的角度闡釋物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵，按照感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層的分層模型建立起物聯(lián)網(wǎng)的基本體系。完成體系建構(gòu)工作后，本書分門別類地介紹了物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，包括傳感器、RFID、寬帶移動(dòng)通信技術(shù)、短距離無(wú)線通信技術(shù)、傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展在于應(yīng)用，因此又進(jìn)一步介紹物聯(lián)網(wǎng)中間件平臺(tái)的技術(shù)和開發(fā)實(shí)例，并結(jié)合云計(jì)算等熱點(diǎn)描述了物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，使得本書具有了技術(shù)和應(yīng)用、硬件和軟件、理論和實(shí)驗(yàn)、學(xué)術(shù)和產(chǎn)業(yè)相結(jié)合的特點(diǎn)。本書最后還描述了物聯(lián)網(wǎng)安全問題，并安排了多個(gè)RFID和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)，有助于讀者加深對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的理解。    本書可作為物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課教材，也可作為通信、計(jì)算機(jī)等相關(guān)專業(yè)學(xué)生的選修課教材。本書也可供從事物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)工作的研究人員、工程師閱讀參考。

書籍目錄

第1章　緒論　  1.1　什么是物聯(lián)網(wǎng)　  1.2　物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展　    1.2.1　物聯(lián)網(wǎng)的起源　    1.2.2　物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況　    1.2.3　物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化概況　  1.3　物聯(lián)網(wǎng)前景展望　第2章　物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)　  2.1　概述　    2.1.1　物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景　    2.1.2　物聯(lián)網(wǎng)需求分析　    2.1.3　物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)　  2.2　感知層　    2.2.1　感知層功能　    2.2.2　感知層關(guān)鍵技術(shù)　  2.3　網(wǎng)絡(luò)層　    2.3.1　網(wǎng)絡(luò)層功能　    2.3.2　網(wǎng)絡(luò)層關(guān)鍵技術(shù)　  2.4　應(yīng)用層　    2.4.1　應(yīng)用層功能　    2.4.2　應(yīng)用層關(guān)鍵技術(shù)　  2.5　小結(jié)　  參考文獻(xiàn)　第3章　物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備與標(biāo)識(shí)　  3.1　嵌入式系統(tǒng)　    3.1.1　嵌入式系統(tǒng)的概念　    3.1.2　嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展及應(yīng)用　    3.1.3　嵌入式系統(tǒng)的組成　  3.2　傳感器　    3.2.1　傳感器概述　    3.2.2　傳感器的分類　    3.2.3　傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用　  3.3　RFID　    3.3.1　RFID技術(shù)原理與分類　    3.3.2　RFID電子標(biāo)簽　    3.3.3　RFID讀寫器　    3.3.4　RFID應(yīng)用　    3.3.5　RFID標(biāo)準(zhǔn)化　  參考文獻(xiàn)　第4章　物聯(lián)網(wǎng)通信　  4.1　移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)　    4.1.1　移動(dòng)通信基本原理　    4.1.2　寬帶移動(dòng)通信　  4.2　短距離無(wú)線通信　    4.2.1　ZigBee　    4.2.2　Bluetooth　    4.2.3　超寬帶(UWB)　    4.2.4　GHz通信　  4.3　無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)　    4.3.1　無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述　    4.3.2　無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議　    4.3.3　無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議　    4.3.4　無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用　  參考文獻(xiàn)　第5章　物聯(lián)網(wǎng)中間件　  5.1　物聯(lián)網(wǎng)中間件基本概念　    5.1.1　物聯(lián)網(wǎng)中間件的定義和分類　    5.1.2　物聯(lián)網(wǎng)中間件的基本組成和特點(diǎn)　    5.1.3　物聯(lián)網(wǎng)中間件舉例　  5.2　物聯(lián)網(wǎng)中間件關(guān)鍵技術(shù)　    5.2.1　Web服務(wù)　    5.2.2　嵌入式中間件技術(shù)　    5.2.3　萬(wàn)維物聯(lián)網(wǎng)(Web of Things)　    5.2.4　上下文感知技術(shù)　  5.3　物聯(lián)網(wǎng)中間件編程實(shí)例　    5.3.1　利用Ruby on Rails開發(fā)基于REST風(fēng)格的中間件　    5.3.2　用J2EE開發(fā)Web Service中間件　  參考文獻(xiàn)　第6章　物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)與應(yīng)用　  6.1　M2M業(yè)務(wù)　    6.1.1　M2M概述　    6.1.2　M2M系統(tǒng)架構(gòu)和通信協(xié)議　    6.1.3　M2M支撐技術(shù)　    6.1.4　M2M業(yè)務(wù)應(yīng)用　    6.1.5　M2M發(fā)展現(xiàn)狀　  6.2　云計(jì)算　    6.2.1　云計(jì)算介紹　    6.2.2　云計(jì)算應(yīng)用實(shí)例　    6.2.3　物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算　  6.3　物聯(lián)網(wǎng)典型應(yīng)用　    6.3.1　智能物流　    6.3.2　智能視頻監(jiān)控　    6.3.3　智能家居　    6.3.4　智能交通　  6.4　物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用小結(jié)　  參考文獻(xiàn)　第7章　物聯(lián)網(wǎng)安全　  7.1　信息安全基礎(chǔ)　    7.1.1　信息安全定義　    7.1.2　信息安全的基本屬性　    7.1.3　信息安全分類　  7.2　無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和RFID安全　    7.2.1　無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全　    7.2.2　RFID安全　  7.3　物聯(lián)網(wǎng)安全的新挑戰(zhàn)　    7.3.1　物聯(lián)網(wǎng)安全特點(diǎn)　    7.3.2　物聯(lián)網(wǎng)安全機(jī)制　  參考文獻(xiàn)　第8章　物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)　  8.1　實(shí)驗(yàn)設(shè)備簡(jiǎn)介　  8.2　RFID系統(tǒng)的基本實(shí)驗(yàn)　    8.2.1　RFID實(shí)驗(yàn)的配置與準(zhǔn)備　    8.2.2　實(shí)驗(yàn)一：RFID系統(tǒng)的編碼　    8.2.3　實(shí)驗(yàn)二：RFID系統(tǒng)的載波產(chǎn)生　    8.2.4　實(shí)驗(yàn)三：RFID系統(tǒng)的信號(hào)調(diào)制　    8.2.5　實(shí)驗(yàn)四：RFID系統(tǒng)的天線　    8.2.6　實(shí)驗(yàn)五：標(biāo)簽信息的讀寫實(shí)驗(yàn)　    8.2.7　實(shí)驗(yàn)六：數(shù)據(jù)包分析實(shí)驗(yàn)　    8.2.8　實(shí)驗(yàn)七：UHF 900M ISO18000-6實(shí)驗(yàn)　  8.3　無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)WSN 實(shí)驗(yàn)　    8.3.1　WSN模塊配置操作　    8.3.2　實(shí)驗(yàn)八：WSN與UHF ISO 18000-6 Reader結(jié)合應(yīng)用實(shí)驗(yàn)　    8.3.3　實(shí)驗(yàn)九：WSN傳感器數(shù)據(jù)采集應(yīng)用實(shí)驗(yàn)　    8.3.4　實(shí)驗(yàn)十：WSN無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸與有線數(shù)據(jù)傳輸同時(shí)工作實(shí)驗(yàn)　縮略語(yǔ)　

章節(jié)摘錄

插圖：從物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)來(lái)說(shuō)，正如本章開頭所言，物聯(lián)網(wǎng)體現(xiàn)了一種虛擬數(shù)字世界和現(xiàn)實(shí)物理世界的融合趨勢(shì)。20世紀(jì)40年代計(jì)算機(jī)的發(fā)明，使得人們對(duì)信息的理解和處理能力都大大加強(qiáng)，信息作為一種獨(dú)立的因素和力量開始深刻地塑造和改變著人類世界。到了20世紀(jì)90年代，互聯(lián)網(wǎng)的興起大大加強(qiáng)了信息的傳播能力，一個(gè)信息快速產(chǎn)生、流通和消亡的虛擬空間就此誕生。人們?cè)谶@個(gè)虛擬空間內(nèi)，可以以信息的形式完成自己的社會(huì)活動(dòng)，創(chuàng)造財(cái)富，生產(chǎn)價(jià)值。虛擬空間帶來(lái)的影響是明顯的，包括交流的形式不斷多樣化，地球成為一個(gè)村落，傳統(tǒng)的障礙和壁壘被不斷打破，空間和時(shí)間的尺度都被大大縮短，影響遍及經(jīng)濟(jì)、政治、文化等領(lǐng)域。到了今天，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為一個(gè)無(wú)比龐大的虛擬數(shù)字世界，包含著海量的信息，連接著數(shù)以十億計(jì)的網(wǎng)絡(luò)用戶。這個(gè)虛擬世界在數(shù)量和規(guī)模上仍然在不斷地?cái)U(kuò)大，對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的滲透和影響也在不斷加強(qiáng)。然而到目前為止，虛擬世界的入口主要是計(jì)算機(jī)終端，虛擬世界的活動(dòng)方式以人為的瀏覽網(wǎng)頁(yè)、收發(fā)郵件、聊天等為主。虛擬世界只是現(xiàn)實(shí)世界的一個(gè)鏡像，一個(gè)存放數(shù)據(jù)的倉(cāng)庫(kù)。隨著互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的發(fā)展、通信能力的不斷增強(qiáng)、現(xiàn)代社會(huì)尋找創(chuàng)新動(dòng)力的需求出現(xiàn)，人們開始希望能夠隨時(shí)隨地進(jìn)入這個(gè)信息暢通的虛擬世界，同時(shí)希望能在虛擬世界中從事更多現(xiàn)實(shí)世界中的活動(dòng)。這種更深度的融合趨勢(shì)就催生了物聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)既是虛擬世界繼續(xù)擴(kuò)大深化的尖刀，也是現(xiàn)實(shí)世界繼續(xù)信息化自動(dòng)化的利器。物聯(lián)網(wǎng)正是因?yàn)榇砹诉@種融合的趨勢(shì)，蘊(yùn)含著融合所帶來(lái)的巨大創(chuàng)新空間，以及融合后產(chǎn)生的巨大價(jià)值，才成為了當(dāng)下的熱點(diǎn)，成為了包括我國(guó)在內(nèi)的多個(gè)國(guó)家的重大科技戰(zhàn)略。從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)的基本含義就是一種虛擬數(shù)字世界和現(xiàn)實(shí)物理世界的融合。這種融合是雙向的，第一個(gè)方向是現(xiàn)實(shí)世界向虛擬世界的融入，主要包括通過移動(dòng)通信、嵌入式等技術(shù)使得現(xiàn)實(shí)世界中處處可以產(chǎn)生數(shù)字信息，接入通信網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)入虛擬世界，完成信息的產(chǎn)生、存儲(chǔ)、復(fù)制、共享等，使得虛擬數(shù)字世界無(wú)處無(wú)時(shí)不在，我們可以稱之為“數(shù)字世界泛在化”；第二個(gè)方向是虛擬世界向現(xiàn)實(shí)世界的融入，這主要包括通過傳感器網(wǎng)絡(luò)、RFID等技術(shù)使得現(xiàn)實(shí)物理世界中的物體能夠可感知、可識(shí)別、可控制，從而形成對(duì)物理世界的自動(dòng)識(shí)別、控制、監(jiān)控、管理等，為人類創(chuàng)造一個(gè)智能的環(huán)境，我們稱之為“物理世界智能化”。這兩個(gè)方向相輔相成，相生相伴，二者的融合就完整展現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)的題中之義，并代表著物聯(lián)網(wǎng)的價(jià)值所在。

媒體關(guān)注與評(píng)論

物聯(lián)網(wǎng)作為一項(xiàng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，對(duì)高素質(zhì)專業(yè)人才有著迫切的需求。國(guó)內(nèi)多所高校已開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程及相關(guān)專業(yè)，培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)所需的應(yīng)用型專業(yè)人才?！段锫?lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用》一書的組織結(jié)構(gòu)和內(nèi)容體現(xiàn)了幫助學(xué)生建立系統(tǒng)性知識(shí)體系的努力，反映了能力導(dǎo)向和理論結(jié)合實(shí)際的可貴傾向，是一本良好的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)性教材，值得推薦。 　　——北京郵電大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師 中國(guó)移動(dòng)信息化推進(jìn)工作委員會(huì)副秘書長(zhǎng) 紀(jì)陽(yáng) 物聯(lián)網(wǎng)涉及技術(shù)門類多，且廣泛應(yīng)用到基礎(chǔ)設(shè)施、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、社會(huì)生活、軍事國(guó)防等各個(gè)領(lǐng)域。《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用》一書兼顧了技術(shù)和應(yīng)用兩個(gè)關(guān)鍵要素，在講解技術(shù)原理的同時(shí)強(qiáng)調(diào)應(yīng)用，還涉及物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)化內(nèi)容，是一本綜合性、系統(tǒng)性的物聯(lián)網(wǎng)書籍。 　　——工業(yè)和信息化部電信研究院通信標(biāo)準(zhǔn)所副總工 黨梅梅 物聯(lián)網(wǎng)是信息技術(shù)與應(yīng)用的進(jìn)一步發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要在整合原有技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行再創(chuàng)新相應(yīng)用?！段锫?lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用》一書總結(jié)整理了與物聯(lián)網(wǎng)有關(guān)的若干信息技術(shù)要點(diǎn)，突出其與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的結(jié)合點(diǎn)，總體勾勒出物聯(lián)網(wǎng)的基本框架，對(duì)有志于從事物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的相關(guān)人員有指導(dǎo)意義。 　　——中關(guān)村物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書長(zhǎng) 張建寧

編輯推薦

《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用》：根據(jù)教育部物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)精神編寫；教育、科研和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域?qū)＜衣?lián)袂推薦：內(nèi)容全面，難度適中，適合高校教學(xué)。

圖書封面

評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載

---

    物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用 PDF格式下載

---