本書緊緊圍繞物聯(lián)網(wǎng)中“感知層、傳輸層、應用層”所涉及的三大類技術架構組成的物聯(lián)網(wǎng)技術知識體系安排教學內容。主要內容包括:物聯(lián)網(wǎng)的基本概念、體系結構、標準化、關鍵技術以及主要應用領域與發(fā)展;感知技術、射頻識別(RFID)技術原理及應用;傳感器及無線傳感網(wǎng)絡的基本知識及應用;與物聯(lián)網(wǎng)相關的通信與網(wǎng)絡技術;云計算及智能信息處理技術;物聯(lián)網(wǎng)的應用和物聯(lián)網(wǎng)的安全等。本書針對目前物聯(lián)網(wǎng)在全球蓬勃發(fā)展的現(xiàn)狀,特別遴選了一些在重點生產與生活領域中的應用案例進行詳細分析與介紹,幫助讀者拓展思維、開闊視野,為進一步深入學習和研究物聯(lián)網(wǎng)技術打下堅實的基礎。
本書可以作為電子信息、通信、計算機、自動化、物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)等相關專業(yè)的專業(yè)基礎課教材,還可供物聯(lián)網(wǎng)相關的工程技術人員參考。
劉靜,山東理工職業(yè)學院信息工程系,副教授,劉靜,女,42歲,山東理工職業(yè)學院信息工程系副教授,工學碩士。1991年7月畢業(yè)于河南工業(yè)大學,獲工學學士學位。2007年就讀于山東科技大學控制理論與控制工程專業(yè),2009年6月獲得工學碩士學位。
研究方向:計算機網(wǎng)絡技術、物聯(lián)網(wǎng)技術、傳感器技術等。
1.著譯作品
(1) 劉靜主編,《局域網(wǎng)組建與管理》,對外經濟貿易大學出版社,2011年2月出版。
(2) 劉靜參編,《計算機網(wǎng)絡基礎與應用》,北京師范大學出版社,2008年7月出版。
2.業(yè)務成果
(1)主研課題:《物聯(lián)網(wǎng)應用技術人才培養(yǎng)的研究與探索》山東省軟科學2011年規(guī)劃課題。正在申報結題。
(2)主研課題:《網(wǎng)絡教學資源平臺建設與管理的研究與實踐》,教育部高職高專指導委員會2009年規(guī)劃課題。已結題。
(3)主研課題:《高職院校計算機專業(yè)實習實訓質量評價指標體系研究》,山東省職業(yè)教育和成人教育研究所2009年規(guī)劃課題。已結題。 劉靜,山東理工職業(yè)學院信息工程系,副教授,劉靜,女,42歲,山東理工職業(yè)學院信息工程系副教授,工學碩士。1991年7月畢業(yè)于河南工業(yè)大學,獲工學學士學位。2007年就讀于山東科技大學控制理論與控制工程專業(yè),2009年6月獲得工學碩士學位。
研究方向:計算機網(wǎng)絡技術、物聯(lián)網(wǎng)技術、傳感器技術等。
1.著譯作品
(1) 劉靜主編,《局域網(wǎng)組建與管理》,對外經濟貿易大學出版社,2011年2月出版。
(2) 劉靜參編,《計算機網(wǎng)絡基礎與應用》,北京師范大學出版社,2008年7月出版。
2.業(yè)務成果
(1)主研課題:《物聯(lián)網(wǎng)應用技術人才培養(yǎng)的研究與探索》山東省軟科學2011年規(guī)劃課題。正在申報結題。
(2)主研課題:《網(wǎng)絡教學資源平臺建設與管理的研究與實踐》,教育部高職高專指導委員會2009年規(guī)劃課題。已結題。
(3)主研課題:《高職院校計算機專業(yè)實習實訓質量評價指標體系研究》,山東省職業(yè)教育和成人教育研究所2009年規(guī)劃課題。已結題。
(4)主研課題:《以就業(yè)為導向的高職計算機專業(yè)課程體系研究與實踐》,山東省經濟貿易委員會2008年規(guī)劃課題。
(5)論文:在國家級、省級刊物上發(fā)表學術論文10篇。
(6)多次指導學生參加山東省網(wǎng)絡技能大賽,榮獲三等獎。
第1章物聯(lián)網(wǎng)概述1
1.1物聯(lián)網(wǎng)相關的概念1
1.1.1物聯(lián)網(wǎng)1
1.1.2傳感網(wǎng)2
1.1.3泛在網(wǎng)3
1.1.4物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)與泛在網(wǎng)之間的關系3
1.2物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和特點4
1.2.1物聯(lián)網(wǎng)的起源4
1.2.2物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展4
1.2.3物聯(lián)網(wǎng)的特征7
1.3物聯(lián)網(wǎng)體系架構7
1.3.1感知層8
1.3.2網(wǎng)絡層9
1.3.3應用層9
1.4物聯(lián)網(wǎng)標準化10 第1章物聯(lián)網(wǎng)概述1
1.1物聯(lián)網(wǎng)相關的概念1
1.1.1物聯(lián)網(wǎng)1
1.1.2傳感網(wǎng)2
1.1.3泛在網(wǎng)3
1.1.4物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)與泛在網(wǎng)之間的關系3
1.2物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和特點4
1.2.1物聯(lián)網(wǎng)的起源4
1.2.2物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展4
1.2.3物聯(lián)網(wǎng)的特征7
1.3物聯(lián)網(wǎng)體系架構7
1.3.1感知層8
1.3.2網(wǎng)絡層9
1.3.3應用層9
1.4物聯(lián)網(wǎng)標準化10
1.4.1國際物聯(lián)網(wǎng)標準制定現(xiàn)狀11
1.4.2我國物聯(lián)網(wǎng)標準制定現(xiàn)狀13
1.4.3我國物聯(lián)網(wǎng)標準14
本章小結15
習題15第2章RFID技術16
2.1RFID技術概述16
2.1.1射頻識別技術16
2.1.2RFID技術的組成與特點20
2.1.3RFID技術的發(fā)展21
2.2RFID工作原理23
2.2.1RFID工作原理23
2.2.2讀寫器原理23
2.2.3讀寫器天線25
2.3RFID標準26
2.3.1RFID標準體系26
2.3.2RFID技術標準33
2.3.3中國RFID標準34
2.4RFID應用實例35
本章小結42
習題42第3章傳感器技術44
3.1傳感器概述44
3.1.1傳感器的概念44
3.1.2傳感器的組成45
3.1.3傳感器的分類45
3.1.4傳感器的性能參數(shù)46
3.2常用傳感器48
3.2.1溫度傳感器及熱敏元件48
3.2.2光電式傳感器及光敏元件51
3.2.3氣敏傳感器及氣敏元件55
3.2.4力敏傳感器及力敏元件56
3.2.5磁敏傳感器及磁敏元件57
3.2.6超聲波傳感器59
3.3傳感器和微控制器接口61
3.3.1RS-232標準串行接口總線61
3.3.2USB總線技術62
3.3.3SPI接口64
3.3.4I2C接口65
3.3.5GP-IB標準接口66
3.4智能傳感器68
3.4.1智能傳感器概述68
3.4.2智能傳感器實現(xiàn)途徑71
3.4.3智能傳感器應用舉例74
本章小結79
習題79第4章無線傳感器網(wǎng)絡技術80
4.1無線傳感器網(wǎng)絡概述80
4.1.1無線傳感器網(wǎng)絡的定義80
4.1.2無線傳感器網(wǎng)絡的標準80
4.2無線傳感器網(wǎng)絡的體系結構81
4.2.1無線傳感器網(wǎng)絡體系結構81
4.2.2無線傳感器網(wǎng)絡的特征82
4.3無線傳感網(wǎng)絡協(xié)議棧84
4.3.1協(xié)議棧整體結構84
4.3.2無線傳感器網(wǎng)絡MAC協(xié)議85
4.3.3無線傳感器網(wǎng)絡的路由協(xié)議86
4.4無線傳感網(wǎng)絡的支撐技術89
4.4.1定位技術89
4.4.2時間同步91
4.4.3安全技術93
4.4.4數(shù)據(jù)融合94
4.5IPv6傳感器網(wǎng)絡95
4.5.1IPv6傳感器網(wǎng)絡概述95
4.5.26LoWPAN技術97
4.5.3IPv6傳感器網(wǎng)絡應用案例100
4.6無線傳感器網(wǎng)絡的應用101
本章小結102
習題102第5章通信技術104
5.1短距離無線通信技術概述104
5.2ZigBee技術105
5.2.1概述105
5.2.2ZigBee協(xié)議棧106
5.2.3網(wǎng)絡拓撲結構107
5.2.4ZigBee技術應用109
5.3Wi-Fi技術109
5.3.1Wi-Fi概述109
5.3.2Wi-Fi網(wǎng)絡結構和工作原理112
5.3.3Wi-Fi的關鍵技術和特點115
5.3.4Wi-Fi技術的應用117
5.4超寬帶(UWB)技術119
5.4.1UWB技術概述119
5.4.2UWB技術的特點120
5.4.3UWB無線通信系統(tǒng)的關鍵技術122
5.4.4UWB技術的應用124
5.5移動通信130
5.5.1移動通信概述130
5.5.2GSM全球移動通信系統(tǒng)130
5.5.3CDMA蜂窩通信系統(tǒng)135
5.5.4第三代移動通信系統(tǒng)(3G)139
5.5.5第四代移動通信系統(tǒng)(4G)144
5.6藍牙技術144
5.6.1藍牙概述144
5.6.2藍牙的原理146
5.6.3藍牙的協(xié)議棧148
5.6.4藍牙技術的應用151
本章小結153
習題153第6章云計算155
6.1云計算概述155
6.1.1云計算的概念155
6.1.2云計算的架構157
6.1.3云計算的關鍵技術159
6.2云計算主要服務形式163
6.2.1SaaS(軟件即服務)164
6.2.2PaaS(平臺即服務)165
6.2.3IaaS(基礎架構即服務)167
6.3典型云計算平臺介紹169
6.4中國云計算的發(fā)展情況173
本章小結175
習題175第7章智能信息處理技術177
7.1機器學習177
7.1.1機器學習概述177
7.1.2機器學習系統(tǒng)的基本結構179
7.1.3機器學習的主要策略180
7.2模式識別184
7.2.1模式識別概述185
7.2.2模式識別的主要方法186
7.2.3模式識別的主要應用186
7.3信息融合189
7.3.1信息融合概述189
7.3.2信息融合結構與級別190
7.3.3信息融合的方法192
7.3.4信息融合的主要應用195
7.4數(shù)據(jù)挖掘199
7.4.1數(shù)據(jù)挖掘概述199
7.4.2數(shù)據(jù)挖掘功能和常用方法201
7.4.3數(shù)據(jù)挖掘工具203
7.4.4基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖
掘平臺實例208
本章小結212
習題213第8章物聯(lián)網(wǎng)應用214
8.1智能電網(wǎng)214
8.1.1智能電網(wǎng)概述214
8.1.2智能電網(wǎng)的整體架構219
8.1.3智能電網(wǎng)應用案例221
8.2智能物流225
8.2.1智能物流概述225
8.2.2智能物流倉儲管理系統(tǒng)226
8.2.3智能生鮮食品冷鏈物流系統(tǒng)案例227
8.3智能農業(yè)231
8.3.1智能農業(yè)概述231
8.3.2智能農業(yè)系統(tǒng)架構234
8.3.3智能農業(yè)應用案例235
8.4智能家居237
8.4.1智能家居概述237
8.4.2智能家居系統(tǒng)體系結構239
8.4.3智能家居系統(tǒng)應用案例241
8.5智能交通246
8.5.1智能交通概述246
8.5.2車聯(lián)網(wǎng)概述248
8.5.3智能交通應用案例249
8.6智慧城市251
8.6.1智慧城市概述251
8.6.2智慧城市標準體系框架253
8.6.3華為智慧城市應用案例255
本章小結257
習題258第9章物聯(lián)網(wǎng)安全260
9.1信息安全260
9.1.1信息安全的基本概念260
9.1.2信息安全的分類261
9.2無線傳感器網(wǎng)絡安全261
9.2.1傳感器網(wǎng)絡的安全分析262
9.2.2傳感器網(wǎng)絡的攻擊防御機制262
9.3RFID安全265
9.3.1RFID的安全和隱私問題265
9.3.2RFID安全解決方案266
9.4云計算所面臨的安全挑戰(zhàn)268
9.4.1云計算存在的安全威脅268
9.4.2云計算安全的目標和策略269
9.4.3云計算的安全標準271
9.5物聯(lián)網(wǎng)安全體系276
9.5.1物聯(lián)網(wǎng)的安全層次模型及體系結構276
9.5.2感知層安全277
9.5.3網(wǎng)絡層安全278
9.5.4處理層的安全需求和安全框架282
9.5.5應用層安全284
9.5.6物聯(lián)網(wǎng)安全的非技術因素286
本章小結286
習題287
附錄IPSO聯(lián)盟32家承辦方的簡要介紹288
參考文獻291