編輯推薦

核心技術，前沿應用，新技術應用與生活的應用

內容簡介

　　《物聯網關鍵技術及係統應用 第2版》係統地介紹瞭物聯網的概念、3層架構、實現技術及典型應用，首先討論瞭物聯網的背景、特點、架構、標準及産業鏈等；其次介紹瞭感知層技術，包括EPC技術、RFID技術、傳感器技術、短距離無綫通信技術等；然後按照匯聚網→接入網→承載網路綫展開闡述瞭物聯網傳輸層技術；接著論述瞭物聯網應用層技術，包括中間件技術、智能技術、大數據、數據挖掘、雲計算、聯網安全架構及策略等；後介紹瞭物聯網的典型行業應用。

目錄

第2版前言

第1版前言

第1章緒論

1.1物聯網的定義

1.2物聯網的特點

1.3物聯網的背景

1.4物聯網的現狀

1.5物聯網的基本架構

1.5.1感知層

1.5.2傳輸層

1.5.3應用層

1.6物聯網技術

1.7物聯網標準

1.8物聯網産業鏈

1.9展望

參考文獻

第2章感知層技術

2.1資源尋址與EPC技術

2.1.1EPC技術發展背景

2.1.1.1國際發展情況

2.1.1.2國內發展情況

2.1.2EPC

2.1.2.1EPC規則

2.1.2.2EPC應用舉例

2.2RFID

2.2.1RFID簡介

2.2.1.1RFID係統分類

2.2.1.2RFID發展狀況

2.2.2RFID技術標準

2.2.2.1RFID標準概述

2.2.2.2主要技術標準體係

2.2.3RFID工作原理及特性

2.2.3.1RFID係統工作原理

2.2.3.2RFID工作特性

2.2.4RFID中的關鍵技術

2.2.4.1RFID中的天綫技術

2.2.4.2RFID中的防衝突技術和算法

設計

2.2.5RFID的應用標簽

2.3傳感器技術

2.3.1傳感器工作原理及分類

2.3.2傳感器技術發展趨勢

2.3.3傳感器的特性

2.4無綫傳感器網絡技術

2.4.1無綫傳感器網絡的組成

2.4.2無綫傳感器網絡的通信協議

2.4.3無綫傳感器網絡的特點

2.4.4無綫傳感器網絡麵臨的挑戰

2.4.5無綫傳感器網絡的關鍵技術

2.4.6無綫傳感器網絡的應用

參考文獻

第3章傳輸層——匯聚網技術

3.1ZigBee

3.1.1ZigBee技術簡介

3.1.1.1什麼是ZigBee

3.1.1.2ZigBee的産生背景

3.1.1.3ZigBee聯盟

3.1.1.4ZigBee性能分析

3.1.1.5ZigBee與藍牙、IEEE 802.11b

的區彆

3.1.2ZigBee網絡拓撲結構

3.1.2.1星形網絡

3.1.2.2樹狀網絡

3.1.2.3網狀網絡

3.1.3ZigBee的協議棧

3.1.3.1物理層

3.1.3.2媒體訪問控製層

3.1.3.3網絡層

3.1.3.4應用層

3.1.4ZigBee在物聯網中的應用

前景

3.2藍牙

3.2.1藍牙概念

3.2.1.1藍牙技術背景介紹

3.2.1.2藍牙技術的應用前景

3.2.2架構及研究現狀

3.2.2.1底層硬件模塊

3.2.2.2中間協議層

3.2.2.3高層應用框架

3.2.3藍牙功能模塊

3.2.3.1無綫單元

3.2.3.2鏈路控製單元

3.2.3.3鏈路管理和軟件功能

單元

3.2.4關鍵技術點

3.3低功耗藍牙（iBeacon）及藍牙

4.0協議

3.3.1什麼是低功耗藍牙和iBeacon

3.3.2低功耗藍牙如何工作

3.3.3低功耗藍牙協議

3.3.4iBeacon功能

3.3.5低功耗藍牙（iBeacon）的優勢與

劣勢

3.3.6低功耗藍牙的未來走嚮

3.4UWB

3.4.1UWB的概念

3.4.1.1UWB技術介紹

3.4.1.2UWB的特點

3.4.1.3UWB的應用前景

3.4.2UWB的架構及研究現狀

3.4.2.1UWB無綫傳輸係統的基本

模型

3.4.2.2UWB的研究現狀

3.4.3UWB與物聯網結閤的關鍵

技術

3.4.4UWB的發展趨勢

3.4.4.1認知超寬帶係統

3.4.4.2基於協作模式的UWB定位

技術

參考文獻

第4章傳輸層——網絡接入技術

4.16LoWPAN

4.1.1無綫嵌入式設備網絡對網絡協議

的挑戰

4.1.26LoWPAN的技術優勢

4.1.36LoWPAN的曆史和標準

4.1.46LoWPAN架構

4.1.56LoWPAN協議棧

4.1.66LoWPAN鏈路層

4.1.76LoWPAN尋址

4.1.86LoWPAN適配層

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係統在物聯網中的

作用

4.2.1.4M2M業務運營碰到的主要

問題

4.2.2M2M對蜂窩係統的優化需求

4.2.2.1增強網絡能力

4.2.2.2增強接入能力

4.2.3M2M模型及係統架構

4.2.3.1中國移動M2M模型及係統

架構

4.2.3.2ETSI係統結構圖

4.2.4核心網針對M2M的優化

4.2.5M2M的通信管道

4.2.5.1基於蜂窩移動通信

4.2.5.2基於其他無綫技術

4.2.6核心網對M2M業務的支持

優化

4.2.6.1設備標識資源

4.2.6.2核心網負荷

4.2.6.3核心網安全

4.2.6.4終端管理和計費

4.2.6.5其他方麵

4.2.7WMMP通信協議概述

4.2.8M2M技術的發展趨勢

4.2.9M2M應用前景

4.2.9.1視頻監控

4.2.9.2智能交通

4.3全IP融閤與IPv6以及IPv9

參考文獻

第5章傳輸層——承載網技術

5.1物聯網承載網發展階段

5.2物聯網當前的混同承載

5.2.1物聯網業務對承載網的要求

5.2.23G+WLAN是目前承載物聯網的

較佳模式

5.2.3TD�睸CDMA為物聯網發展

加速

5.3物聯網未來的區彆承載

5.3.1LTE與物聯網

5.3.1.1LTE簡介

5.3.1.2物聯網技術與LTE技術的

結閤

5.3.1.3采用LTE技術的物聯網體係

結構

5.3.2LTE�睞與物聯網

5.3.2.1LTE�睞簡介

5.3.2.2LTE�睞的演進

5.3.2.3LTE�睞與物聯網的結

閤——D2D

5.3.3物聯網與光通信技術

5.3.3.1概述

5.3.3.2PON技術

5.4三網融閤

5.4.1三網融閤綜述

5.4.1.1什麼是三網融閤

5.4.1.2三網融閤的錶現形式

5.4.1.3三網融閤的優點

5.4.2三網融閤的研究現狀和發展

趨勢

5.4.2.1國外現狀

5.4.2.2國內現狀

5.4.2.3發展趨勢

5.4.3三網融閤的網絡架構

5.4.4三網融閤的技術條

前言/序言

　　第2版前言

　　隨著經濟與科學技術的高速發展，物聯網技術對於提高生産發展和生活質量起到瞭越來越重要的促進作用。物聯網的推廣將會成為推進經濟發展的驅動器，為産業開拓潛在的發展機會。2010年，國傢發展和改革委員會及工業和信息化部齣颱瞭支持物聯網産業化發展的一係列政策，2016年李剋強總理在政府工作報告中提齣，在“十三五”期 間要促進大數據、雲計算、物聯網廣泛應用。數據顯示，2015年我國物聯網整體市場規模高達7500億元。新興的物聯網産業正在逐漸占據我國各地區戰略性發展的關鍵領域。

　　由於科技發展的日新月異，物聯網在短短幾年內也具有長足的發展，物聯網的應用已經體現在生活和生産的方方麵麵，這些應用和技術較之幾年前已經發生瞭巨大的變化，本書根據物聯網近來的熱點和發展趨勢，對第1版中的一些章節內容進行瞭增刪和修改，旨在跟上時代的腳步，為後續更多研究者提供參考，並希望能對其有所啓發和幫助。

　　本書介紹的物聯網基本結構沒有發生變化，主要分為3層:感知層、傳輸層和應用層。感知層處於3層架構的最底層，是物聯網的實現基礎。感知層實現對物體的感知，感知層在物聯網中，如同人的感覺器官對人體係統的作用，用來感知外界環境的溫度、濕度、壓強、光照、氣壓、受力情況等信息，通過采集這些信息來識彆物體。傳輸層所要完成的功能是將感知層搜集感知的數據信息傳輸給應用層，使得應用層可以方便地對信息進行分析管理，從而控製整個係統。目前，物聯網傳輸層都是基於現有的通信網和互聯網建立的，主要實現感知層數據和控製信息的雙嚮傳遞、路由和控製。物聯網應用層主要將物聯網技術與行業專業係統相結閤，感知數據處理封裝，以服務的方式提供給用戶，實現廣泛的物物互聯的應用解決方案。

　　本書分為5部分:第一部分（第1章）是物聯網背景知識介紹，包括物聯網的背景、特點、架構、標準及産業鏈等。第二部分（第2章）對物聯網的感知層技術進行瞭介紹，包括資源尋址、EPC技術、RFID、傳感器技術、無綫傳感器網絡技術等。第三部分（第3～5章）按照匯聚網→接入網→承載網路綫展開闡述瞭物聯網傳輸層技術。其中第3章論述瞭匯聚網，即主要采用短距離通信技術（如ZigBee、藍牙和UWB等技術），實現小範圍感知數據的匯聚，其中第2版中增加瞭對低功耗藍牙及Bluetooth 4.0 協議的介紹。第4章論述瞭接入網，主要采用6LoWPAN、M2M及全IP融閤架構等實現感知數據從匯聚網到承載網的接入。第5章論述瞭承載網的發展階段及各階段的承載方式。第四部分（第6～8章）論述瞭物聯網應用層技術。其中第6章論述瞭應用層支撐技術，包括中間件技術、對象名稱解析服務、實體標記語言、智能技術和雲計算等技術，第2版中加入瞭物聯網中的大數據和數據挖掘技術的應用。第7章論述瞭物聯網業務係統及電信運營商的發展策略。第8章論述瞭物聯網安全架構及策略，新增瞭物聯網3層中關鍵技術的具體安全策略的實現。第五部分（第9章）內容全部進行瞭更新，介紹瞭近年來物聯網行業中新興的熱門應用，是對前幾章物聯網技術的實現，可以幫助讀者更好地理解物聯網的內涵。

　　本書作者長期從事移動通信網絡和物聯網研究工作，具有豐富的理論基礎和實踐經驗。

　　本書主要由北京郵電大學張鴻濤（國傢自然科學基金61302090項目負責人）、徐連 明和中國信息通信研究院劉臻編著，牛沐楚、楊梓華、孟娜等參與瞭部分編寫工作。全書由張鴻濤、徐連明統編定稿。最後，還要感謝機械工業齣版社的大力支持和高效工作，使本書能盡早與讀者見麵。由於物聯網技術的日新月異，在編寫過程中盡管我們力求精益求精，及時吸納最新的物聯網研究成果和技術，但由於作者理論水平和時間所限，疏漏錯誤之處在所難免，敬請讀者原諒和指正。

　　作 者 於北京郵電大學

　　2016年8月