编辑推荐

核心技术，前沿应用，新技术应用与生活的应用

内容简介

　　《物联网关键技术及系统应用 第2版》系统地介绍了物联网的概念、3层架构、实现技术及典型应用，首先讨论了物联网的背景、特点、架构、标准及产业链等；其次介绍了感知层技术，包括EPC技术、RFID技术、传感器技术、短距离无线通信技术等；然后按照汇聚网→接入网→承载网路线展开阐述了物联网传输层技术；接着论述了物联网应用层技术，包括中间件技术、智能技术、大数据、数据挖掘、云计算、联网安全架构及策略等；后介绍了物联网的典型行业应用。

目录

第2版前言

第1版前言

第1章绪论

1.1物联网的定义

1.2物联网的特点

1.3物联网的背景

1.4物联网的现状

1.5物联网的基本架构

1.5.1感知层

1.5.2传输层

1.5.3应用层

1.6物联网技术

1.7物联网标准

1.8物联网产业链

1.9展望

参考文献

第2章感知层技术

2.1资源寻址与EPC技术

2.1.1EPC技术发展背景

2.1.1.1国际发展情况

2.1.1.2国内发展情况

2.1.2EPC

2.1.2.1EPC规则

2.1.2.2EPC应用举例

2.2RFID

2.2.1RFID简介

2.2.1.1RFID系统分类

2.2.1.2RFID发展状况

2.2.2RFID技术标准

2.2.2.1RFID标准概述

2.2.2.2主要技术标准体系

2.2.3RFID工作原理及特性

2.2.3.1RFID系统工作原理

2.2.3.2RFID工作特性

2.2.4RFID中的关键技术

2.2.4.1RFID中的天线技术

2.2.4.2RFID中的防冲突技术和算法

设计

2.2.5RFID的应用标签

2.3传感器技术

2.3.1传感器工作原理及分类

2.3.2传感器技术发展趋势

2.3.3传感器的特性

2.4无线传感器网络技术

2.4.1无线传感器网络的组成

2.4.2无线传感器网络的通信协议

2.4.3无线传感器网络的特点

2.4.4无线传感器网络面临的挑战

2.4.5无线传感器网络的关键技术

2.4.6无线传感器网络的应用

参考文献

第3章传输层——汇聚网技术

3.1ZigBee

3.1.1ZigBee技术简介

3.1.1.1什么是ZigBee

3.1.1.2ZigBee的产生背景

3.1.1.3ZigBee联盟

3.1.1.4ZigBee性能分析

3.1.1.5ZigBee与蓝牙、IEEE 802.11b

的区别

3.1.2ZigBee网络拓扑结构

3.1.2.1星形网络

3.1.2.2树状网络

3.1.2.3网状网络

3.1.3ZigBee的协议栈

3.1.3.1物理层

3.1.3.2媒体访问控制层

3.1.3.3网络层

3.1.3.4应用层

3.1.4ZigBee在物联网中的应用

前景

3.2蓝牙

3.2.1蓝牙概念

3.2.1.1蓝牙技术背景介绍

3.2.1.2蓝牙技术的应用前景

3.2.2架构及研究现状

3.2.2.1底层硬件模块

3.2.2.2中间协议层

3.2.2.3高层应用框架

3.2.3蓝牙功能模块

3.2.3.1无线单元

3.2.3.2链路控制单元

3.2.3.3链路管理和软件功能

单元

3.2.4关键技术点

3.3低功耗蓝牙（iBeacon）及蓝牙

4.0协议

3.3.1什么是低功耗蓝牙和iBeacon

3.3.2低功耗蓝牙如何工作

3.3.3低功耗蓝牙协议

3.3.4iBeacon功能

3.3.5低功耗蓝牙（iBeacon）的优势与

劣势

3.3.6低功耗蓝牙的未来走向

3.4UWB

3.4.1UWB的概念

3.4.1.1UWB技术介绍

3.4.1.2UWB的特点

3.4.1.3UWB的应用前景

3.4.2UWB的架构及研究现状

3.4.2.1UWB无线传输系统的基本

模型

3.4.2.2UWB的研究现状

3.4.3UWB与物联网结合的关键

技术

3.4.4UWB的发展趋势

3.4.4.1认知超宽带系统

3.4.4.2基于协作模式的UWB定位

技术

参考文献

第4章传输层——网络接入技术

4.16LoWPAN

4.1.1无线嵌入式设备网络对网络协议

的挑战

4.1.26LoWPAN的技术优势

4.1.36LoWPAN的历史和标准

4.1.46LoWPAN架构

4.1.56LoWPAN协议栈

4.1.66LoWPAN链路层

4.1.76LoWPAN寻址

4.1.86LoWPAN适配层

4.2M2M接入方法

4.2.1概述

4.2.1.1M2M研究背景

4.2.1.2M2M的概念

4.2.1.3M2M系统在物联网中的

作用

4.2.1.4M2M业务运营碰到的主要

问题

4.2.2M2M对蜂窝系统的优化需求

4.2.2.1增强网络能力

4.2.2.2增强接入能力

4.2.3M2M模型及系统架构

4.2.3.1中国移动M2M模型及系统

架构

4.2.3.2ETSI系统结构图

4.2.4核心网针对M2M的优化

4.2.5M2M的通信管道

4.2.5.1基于蜂窝移动通信

4.2.5.2基于其他无线技术

4.2.6核心网对M2M业务的支持

优化

4.2.6.1设备标识资源

4.2.6.2核心网负荷

4.2.6.3核心网安全

4.2.6.4终端管理和计费

4.2.6.5其他方面

4.2.7WMMP通信协议概述

4.2.8M2M技术的发展趋势

4.2.9M2M应用前景

4.2.9.1视频监控

4.2.9.2智能交通

4.3全IP融合与IPv6以及IPv9

参考文献

第5章传输层——承载网技术

5.1物联网承载网发展阶段

5.2物联网当前的混同承载

5.2.1物联网业务对承载网的要求

5.2.23G+WLAN是目前承载物联网的

较佳模式

5.2.3TD�睸CDMA为物联网发展

加速

5.3物联网未来的区别承载

5.3.1LTE与物联网

5.3.1.1LTE简介

5.3.1.2物联网技术与LTE技术的

结合

5.3.1.3采用LTE技术的物联网体系

结构

5.3.2LTE�睞与物联网

5.3.2.1LTE�睞简介

5.3.2.2LTE�睞的演进

5.3.2.3LTE�睞与物联网的结

合——D2D

5.3.3物联网与光通信技术

5.3.3.1概述

5.3.3.2PON技术

5.4三网融合

5.4.1三网融合综述

5.4.1.1什么是三网融合

5.4.1.2三网融合的表现形式

5.4.1.3三网融合的优点

5.4.2三网融合的研究现状和发展

趋势

5.4.2.1国外现状

5.4.2.2国内现状

5.4.2.3发展趋势

5.4.3三网融合的网络架构

5.4.4三网融合的技术条

前言/序言

　　第2版前言

　　随着经济与科学技术的高速发展，物联网技术对于提高生产发展和生活质量起到了越来越重要的促进作用。物联网的推广将会成为推进经济发展的驱动器，为产业开拓潜在的发展机会。2010年，国家发展和改革委员会及工业和信息化部出台了支持物联网产业化发展的一系列政策，2016年李克强总理在政府工作报告中提出，在“十三五”期 间要促进大数据、云计算、物联网广泛应用。数据显示，2015年我国物联网整体市场规模高达7500亿元。新兴的物联网产业正在逐渐占据我国各地区战略性发展的关键领域。

　　由于科技发展的日新月异，物联网在短短几年内也具有长足的发展，物联网的应用已经体现在生活和生产的方方面面，这些应用和技术较之几年前已经发生了巨大的变化，本书根据物联网近来的热点和发展趋势，对第1版中的一些章节内容进行了增删和修改，旨在跟上时代的脚步，为后续更多研究者提供参考，并希望能对其有所启发和帮助。

　　本书介绍的物联网基本结构没有发生变化，主要分为3层:感知层、传输层和应用层。感知层处于3层架构的最底层，是物联网的实现基础。感知层实现对物体的感知，感知层在物联网中，如同人的感觉器官对人体系统的作用，用来感知外界环境的温度、湿度、压强、光照、气压、受力情况等信息，通过采集这些信息来识别物体。传输层所要完成的功能是将感知层搜集感知的数据信息传输给应用层，使得应用层可以方便地对信息进行分析管理，从而控制整个系统。目前，物联网传输层都是基于现有的通信网和互联网建立的，主要实现感知层数据和控制信息的双向传递、路由和控制。物联网应用层主要将物联网技术与行业专业系统相结合，感知数据处理封装，以服务的方式提供给用户，实现广泛的物物互联的应用解决方案。

　　本书分为5部分:第一部分（第1章）是物联网背景知识介绍，包括物联网的背景、特点、架构、标准及产业链等。第二部分（第2章）对物联网的感知层技术进行了介绍，包括资源寻址、EPC技术、RFID、传感器技术、无线传感器网络技术等。第三部分（第3～5章）按照汇聚网→接入网→承载网路线展开阐述了物联网传输层技术。其中第3章论述了汇聚网，即主要采用短距离通信技术（如ZigBee、蓝牙和UWB等技术），实现小范围感知数据的汇聚，其中第2版中增加了对低功耗蓝牙及Bluetooth 4.0 协议的介绍。第4章论述了接入网，主要采用6LoWPAN、M2M及全IP融合架构等实现感知数据从汇聚网到承载网的接入。第5章论述了承载网的发展阶段及各阶段的承载方式。第四部分（第6～8章）论述了物联网应用层技术。其中第6章论述了应用层支撑技术，包括中间件技术、对象名称解析服务、实体标记语言、智能技术和云计算等技术，第2版中加入了物联网中的大数据和数据挖掘技术的应用。第7章论述了物联网业务系统及电信运营商的发展策略。第8章论述了物联网安全架构及策略，新增了物联网3层中关键技术的具体安全策略的实现。第五部分（第9章）内容全部进行了更新，介绍了近年来物联网行业中新兴的热门应用，是对前几章物联网技术的实现，可以帮助读者更好地理解物联网的内涵。

　　本书作者长期从事移动通信网络和物联网研究工作，具有丰富的理论基础和实践经验。

　　本书主要由北京邮电大学张鸿涛（国家自然科学基金61302090项目负责人）、徐连 明和中国信息通信研究院刘臻编著，牛沐楚、杨梓华、孟娜等参与了部分编写工作。全书由张鸿涛、徐连明统编定稿。最后，还要感谢机械工业出版社的大力支持和高效工作，使本书能尽早与读者见面。由于物联网技术的日新月异，在编写过程中尽管我们力求精益求精，及时吸纳最新的物联网研究成果和技术，但由于作者理论水平和时间所限，疏漏错误之处在所难免，敬请读者原谅和指正。

　　作 者 于北京邮电大学

　　2016年8月