醉染图书物联网技术与应用9787111521679

前言
章绪论1
1.1物联网概述1
1.1.1物联网的概念1
1.1.2物联网的定义1
1.1.3从互联网到物联网3
1.2互联网和物联网的关系6
1.2.1从端系统接入的角度看互联网的结构6
1.2.2从端系统接入的角度看物联网的结构7
1..互联网与物联网的融合8
1.3物联网的传输通信保障——互联网8
1.4物联网的一般应用及发展9
1.4.1物联感知下的发展阶段9
1.4.2物联网的国内外发展现状12
1.4.3物联网未来趋势——网络融合18
1.5本章小结19
习题19
第2章物联网体系结构及其信息技术20
2.1物联网的体系结构20
2.1.1物联网的工作原理20
2.1.2物联网的体系结构20
2.1.3物联网的工作步骤25
2.2支持物联网发展的技术25
2.2.1RF技术25
2.2.2无线传感器网络26
2..纳米技术27
2.2.4感知技术27
2.2.5通信及计算技术34
2.2.6普适计算技术35
2.2.7云计算技术37
2.2.8数据库与数据仓库技术38
2.2.9人工智能技术40
2.2.10嵌入式技术43
.现代网络通信与物联网45
..1无线网络与物联网45
..2无线局域网与协议45
..IPv6技术47
..4蓝牙、无线个人区域网与ZigBee50
2.4无线通信4G与物联网的发展52
2.4.14G促进物联网发挥无线通信52
2.4.2物联网信息发送的平台——4G手机52
2.4.3基于RF和手机终端的移动商务53
2.5集成电路：物联网的基石53
2.5.1微技术和产业发展的重要54
2.5.2集成电路的研究与发展54
2.5.3系统芯片的研究与应用55
2.6本章小结56
习题56
第3章无线频识别技术58
3.1无线频识别技术概述58
3.1.1无线频识别技术的基本概念和特点58
3.1.2无线频识别技术的现状和发展58
3.1.3无线频识别技术的分类60
3.2无线频识别的基本原理及工作过程65
3.2.1无线频识别的基本原理65
3.2.2无线频识别系统的工作过程65
3..频标签的分类70
3.3RF的数据传输协议72
3.3.1数据传输协议与方式72
3.3.2数据安全73
3.4RF的频率标准与技术规范77
3.4.1RF标准简介77
3.4.2无线频识别的频率标准80
3.5RF标准体系结构82
3.6无线频识别的应用行业标准83
3.6.1ISOTC/SC19WG3应用于动物识别的标准83
3.6.2ISOTC204应用于道路交通信息学的标准83
3.6.3ISOTC104应用于集装箱运输的标准84
3.6.4ISOTC122应用于包装的标准84
3.6.5ISO/IECJTC1SC31自动识别应用标准84
3.6.6ISO/IEC18000项目管理的无线频识别——非接触接口84
3.6.7SC17/WG8识别卡非接触式集成电路85
3.7本章小结85
习题85
第4章相关识别技术及频标签应用87
4.1频标签及相关的自动识别技术87
4.1.1条形码简介87
4.1.2磁卡与IC卡简介89
4.1.3频标签90
4.2应用RF的事项99
4.2.1RF的基本技术参数99
4.2.2RF系统的选择标准与能评估101
4..RF应用系统发展趋势104
4.3本章小结105
习题106
第5章无线传感器网络简介107
5.1无线传感器网络概述107
5.1.1无线传感器网络的概念107
5.1.2无线传感器网络的体系结构108
5.1.3无线传感器网络的特点111
5.2无线传感器网络研究进展113
5.2.1无线传感器网络的发展历程113
5.2.2无线传感器网络的研究进展117
5..无线传感器网络面临的挑战和未来发展方向120
5.2.4无线传感器网络的应用前景1
5.3本章小结125
习题125
第6章无线传感器网络协议规范与通信技术126
6.1IEEE802.15.4标准126
6.2IEEE802.15.4网络结构126
6.2.1物理层127
6.2.2MAC层130
6..IEEE802.15.4安全服务135
6.3ZigBee协议规范136
6.3.1ZigBee协议框架137
6.3.2ZigBee网络配置141
6.4无线传感器网络组网141
6.4.1基于IEEE802.15.4标准的无线传感器网络141
6.4.2基于ZigBee协议规范的传感器网络143
6.4.3基于ZigBee的无线传感器网络与RF技术的融合145
6.5无线传感器网络的开发与应用145
6.5.1无线传感器网络技术145
6.5.2无线传感器网络软件开发153
6.5.3无线传感器网络的硬件开发155
6.6无线传感器网络应用实例——环境监测160
6.7本章小结162
习题163
第7章无线传感器网络及其应用164
7.1无线片上系统CC2530概述164
7.2CC2530芯片主要特点165
7.3CC2530芯片功能结构167
7.48051CPU介绍169
7.4.1存储器169
7.4.2特殊功能寄存器171
7.5CC2530芯片主要外部设备173
7.5.1I/O端口173
7.5.2DMA控制器175
7.5.3AES协处理器177
7.6案例应用——基于物联网的交通流平台181
7.6.1系统总体介绍181
7.6.2交通流系统布设181
7.6.3系统硬件研制182
7.6.4系统调试184
7.7物联网智能家庭实景系统189
7.7.1物联网智能家庭实景实训系统189
7.7.2家庭室内监控部分189
7.7.3智能家庭控制软件191
7.7.4家庭内电器智能化控制191
7.8本章小结193
习题193
第8章蓝牙技术194
8.1蓝牙技术概述194
8.1.1蓝牙的基本概念和特点194
8.1.2蓝牙技术的发展196
8.2蓝牙技术的体系结构197
8.2.1控制器198
8.2.2主机200
8..应用层202
8.3无线片上系统CC2540概述203
8.4本章小结205
习题205
第9章云计算206
9.1云计算的概念206
9.2云计算产生和发展基础207
9.2.1SaaS的诞生207
9.2.2“IT不再重要”的发表208
9..Google的三大核心技术208
9.3云计算的发展历史208
9.4云计算的发展环境209
9.4.1云计算与39
9.4.2云计算与物联网210
9.4.3云计算与移动互联网211
9.4.4云计算与三网融合212
9.4.5云计算压倒的成本优势213
9.5云服务215
9.5.1使用云平台的理由215
9.5.2云平台的服务类型216
9.5.3云平台服务的安全217
9.5.4云平台服务的供应商218
9.5.5云平台服务的优势和面临的挑战220
9.6微软公司的基于WindowsAzure系统的开发221
9.6.1微软公司的云计算战略221
9.6.2微软公司的动态云解决方案222
9.6.3WindowsAzure平台简介224
9.7云计算的典型公司Salesforce及产品简介1
9.7.1Salesforce公司的历史2
9.7.2SalesforceForce.com的安全机制2
9.8云计算的服务模式
9.8.1PaaS和IaaS模式的比较
9.8.2未来的竞争5
9.9云计算与中国5
9.9.1发展现状5
9.9.2对未来的期望
9.10本章小结
习题
0章物联网安全技术
10.1物联网安全
10.1.1物联网的安全特点
10.1.2物联网的安全模型241
10.2RF的安全管理技术及手机的安全242
10.2.1RF安全管理242
10.2.2手机安全243
10.3无线传感器网络的安全管理技术244
10.3.1无线传感器网络信息安全需求和特点244
10.3.2密钥管理246
10.3.3安全路由248
10.3.4安全聚合249
10.4物联网安全问题249
10.5本章小结250
习题250
1章物联网的典型应用251
11.1物联网在智能交通方面的应用251
11.2停车场管理252
11.2.1停车场管理综述252
11.2.2停车场管理系统254
11..停车场管理系统主要功能模块研究259
11.3基于RF与互联网技术的智能车位管理系统设计264
11.4车辆自动识别管理系统265
11.4.1系统组成265
11.4.2系统功能与特点266
11.4.3系统应用与特点266
11.5物联网在物流业的应用267
11.5.1应用概述267
11.5.2药品食品安全管理269
11.5.3商务物流269
11.6物联网在方面应用271
11.7物联网技术的应用前景276
11.8本章小结278
习题278
2章物联网基础实验279
12.1无线频识别实验279
12.1.1RF实验套件简介279
12.1.2频卡序列号读取实验281
12.1.3频卡存储区读写实验283
12.1.4RF实验思考及练习286
12.2蓝牙4.0BLE协议栈串口实验286
1.蓝牙4.0BLE无线组网实验290
12.4基于蓝牙的温度采集系统实验294
参考文献299

前言物联网是互联网的延伸和拓展，它紧密结合无线频识别、计算机、通信以及无线传感器网络等一系列信息技术，是正在迅展并获得广泛应用的一门综合学科，也正极大地推动着我国的经济建设，改变着人们的工作和生活方式，影响着智能交通的发展。如何加快推动信息产业的发展，培养物联网学科专业人才，为“”培养人才，已经成为高度重视的战略问题。
    本书在介绍物联网概述、物联网体系结构等理论的基础上，从工程和实际应用角度全面介绍了物联网的关键技术和相关知识。全书共分12章。章是绪论，第2章是物联网体系结构及其信息技术，第3章是无线频识别技术，第4章是相关识别技术及频标签应用，第5章是无线传感器网络简介，第6章是无线传感器网络协议规范与通信技术，第7章是无线传感器网络及其应用，第8章是蓝牙技术，第9章是云计算，0章是物联网安全技术，1章是物联网的典型应用，2章是物联网基础实验。每章均附有结及题，为教学的实施提供了方便。本教材参考学时为40～60学时，可根据具体情况酌情选择。
    本书由武奇生主编并负责统稿，全书编写具体分工为：武奇生编写章，姚博彬编写第5、6、7、8、12章，高荣编写第3、4、9、10、11章，汪贵平编写第2章。曹清源、王爱民等参与研制了实验装置，对本书的初稿进行了阅读和校对。在本书即将出版之际，回顾近一年的编写过程，时常想起要感谢的人和事。
    在2010年夏，参加机械工业出版社组织的计算机科学与技术专业教学指导分委员会教师不错研修班时，听取了南开大学吴功宜教授的讲座“智慧的物联网”，并与吴功宜老师探讨物联网的发展，得吴功宜老师赠书，获益匪浅。
    在2010年夏，与上海交通大学王东老师本人及无线频识别技术研究团队进行了交流并实地参观了上海张江无线频识别技术应用测试公共服务平台、无线频识别技术产业化（上海）基地，讨论了物联网的发展和应用中的问题和关键技术，对物联网有了更深刻的认识，获益匪浅。
    本书在编写过程中参阅了许多资料，还得到了作者单位的支持和同事的帮，在此，对单位、同事及编写本书时所参考书籍的作者一并表示诚挚的感谢。
    由于篇幅所限，没有将云计算实践、大数据等内容补充进来，读者可参阅相关资料。鉴于无线传感器网络的迅展，物联网协议和相关技术标准仍在不断发展和完善之中，加之作者水平和时间有限，书中难免存在错误和不妥之处，恳请同行专家和读者批评指正。
    编者