第1章 緒論 1 1.1 物聯(lián)網(wǎng)概述 1
1.1.1 物聯(lián)網(wǎng)的概念與內(nèi)涵 1
1.1.2 物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)特征 2
1.1.3 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用特點(diǎn) 4
1.1.4 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用分類 5
1.1.5 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)類型 6
1.1.6 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模式 6 1.2 國(guó)外主要領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展概況 10
1.2.1 國(guó)外智能交通領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展 10
1.2.2 國(guó)外智能電網(wǎng)領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展 11
1.2.3 國(guó)外云計(jì)算產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展 13
1.2.4 國(guó)外網(wǎng)絡(luò)融合物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展 13 1.3 我國(guó)主要領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展概況 14
1.3.1 智能物流 14
1.3.2 智能電網(wǎng) 16
1.3.3 智能交通 17
1.3.4 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè) 18
1.3.5 環(huán)境監(jiān)測(cè) 19
1.3.6 智能家居 21
1.3.7 智慧醫(yī)療 21 1.4 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) 22
1.4.1 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式 22
1.4.2 物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) 25
1.4.3 國(guó)外物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展 27
1.4.4 我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng) 28
1.4.5 我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域 30
1.4.6 我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展 31 討論與思考題 35 第2章 物聯(lián)網(wǎng)原理與體系結(jié)構(gòu) 36 2.1 物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)組成與工作原理 36
2.1.1 物聯(lián)網(wǎng)硬件平臺(tái)構(gòu)成 36
2.1.2 物聯(lián)網(wǎng)軟件平臺(tái)構(gòu)成 37
2.1.3 物聯(lián)網(wǎng)工作原理 39 2.2 物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu) 41
2.2.1 物聯(lián)網(wǎng)自主體系結(jié)構(gòu) 41
2.2.2 物聯(lián)網(wǎng)EPC體系結(jié)構(gòu) 42
2.2.3 物聯(lián)網(wǎng)UID技術(shù)體系結(jié)構(gòu) 43 2.2.4 物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與構(gòu)建原則 44
2.2.5 物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)層次分析 45 2.2.6 物聯(lián)網(wǎng)結(jié)點(diǎn)類型以及它們之間的連接 49 討論與思考題 51 第3章 物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù) 52 3.1 物聯(lián)網(wǎng)感知層技術(shù) 52
3.1.1 物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù) 52
3.1.2 RFID技術(shù) 56
3.1.3 編碼技術(shù) 65
3.1.4 標(biāo)識(shí)技術(shù) 67
3.1.5 解析技術(shù) 70
3.1.6 信息服務(wù) 75 3.2 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層技術(shù) 78
3.2.1 WSN技術(shù) 78
3.2.2 4G/5G技術(shù) 87
3.2.3 UWB技術(shù) 93
3.2.4 ZigBee技術(shù) 96
3.2.5 IPv6技術(shù) 102
3.2.6 M2M技術(shù) 105 3.3 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層技術(shù) 107
3.3.1 中間件技術(shù) 107
3.3.2 智能技術(shù) 111
3.3.3 云計(jì)算技術(shù) 112 3.4 物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù) 117
3.4.1 物聯(lián)網(wǎng)安全問(wèn)題 117
3.4.2 物聯(lián)網(wǎng)安全體系與層次模型 118
3.4.3 感知層安全 118
3.4.4 網(wǎng)絡(luò)層安全 119
3.4.5 應(yīng)用層安全 120
3.4.6 物聯(lián)網(wǎng)安全的非技術(shù)因素 122 討論與思考題 122 第4章 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)管理 123 4.1 物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)管理模式 123
4.1.1 物聯(lián)網(wǎng)集中式管理架構(gòu) 123
4.1.2 國(guó)家物聯(lián)網(wǎng)管理中心 125 4.1.3 行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)管理中心和專用物聯(lián)網(wǎng)管理中心 126
4.1.4 大區(qū)分布式物聯(lián)網(wǎng)管理 128
4.1.5 本地物聯(lián)網(wǎng)管理中心 131
4.1.6 物聯(lián)網(wǎng)底層管理系統(tǒng) 131 4.2 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理 131
4.2.1 物聯(lián)網(wǎng)前端RFID網(wǎng)絡(luò)管理 131
4.2.2 物聯(lián)網(wǎng)后臺(tái)網(wǎng)絡(luò)管理 134
4.2.3 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理內(nèi)容 140
4.2.4 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理模型 141
4.2.5 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議 143 4.3 物聯(lián)網(wǎng)安全管理 144
4.3.1 物聯(lián)網(wǎng)安全概述 145
4.3.2 物聯(lián)網(wǎng)安全特點(diǎn) 145
4.3.3 物聯(lián)網(wǎng)安全架構(gòu) 146
4.3.4 物聯(lián)網(wǎng)安全模型 147
4.3.5 物聯(lián)網(wǎng)安全管理關(guān)鍵技術(shù) 148 討論與思考題 155 第5章 智能物流應(yīng)用與解決方案 156 5.1 物聯(lián)網(wǎng)在物流領(lǐng)域中應(yīng)用 156
5.1.1 概述 156 5.1.2 基于物聯(lián)網(wǎng)的物流信息增值服務(wù) 157 5.1.3 基于RFID電子標(biāo)簽的物聯(lián)網(wǎng)物流管理系統(tǒng) 159 5.2 RFID在制造業(yè)物流系統(tǒng)中的應(yīng)用 161
5.2.1 概述 161 5.2.2 RFID-MTS的基本功能與主要內(nèi)容 161 5.2.3 RFID-MTS的基本特點(diǎn)與環(huán)境要求 162
5.2.4 RFID-MTS實(shí)施效益分析 163 5.3 物聯(lián)網(wǎng)在煤炭運(yùn)輸物流系統(tǒng)中的應(yīng)用 164
5.3.1 系統(tǒng)硬件組成與工作原理 164
5.2.2 系統(tǒng)應(yīng)用與系統(tǒng)功能 165
5.2.3 系統(tǒng)特點(diǎn)與要點(diǎn)說(shuō)明 166 5.4 RFID技術(shù)在圖書(shū)館領(lǐng)域中的應(yīng)用 166
5.4.1 概述 166 5.4.2 RFID圖書(shū)館系統(tǒng)組成與工作流程 168
5.4.3 RFID圖書(shū)館的基本功能 169 5.4.4 RFID圖書(shū)館面臨的挑戰(zhàn)與問(wèn)題 172
5.4.5 智能圖書(shū)館的未來(lái)展望 174 5.5 物聯(lián)網(wǎng)在供應(yīng)鏈物流管理中的應(yīng)用 174
5.5.1 供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)分析 174
5.5.2 供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)設(shè)計(jì) 177
5.5.3 供應(yīng)鏈中的入庫(kù)管理 179 5.6 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的集裝箱綜合應(yīng)用管理系統(tǒng) 181
5.6.1 概述 181
5.6.2 系統(tǒng)組成和工作原理 182
5.6.3 PDA終端系統(tǒng) 183
5.6.4 智能化信息處理系統(tǒng) 183
5.6.5 雙指數(shù)綜合優(yōu)化 184 5.7 RFID在監(jiān)獄管理中的應(yīng)用 185
5.7.1 概述 185
5.7.2 RFID監(jiān)獄管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 186 5.8 交通物流GIS應(yīng)用管理 187
5.8.1 GIS數(shù)據(jù)處理 187
5.8.2 車輛軌跡分析 188
5.8.3 歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析 189
5.8.4 動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃 189 5.9 物聯(lián)網(wǎng)在智慧物流領(lǐng)域應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì) 190 討論與思考題 191 第6章 智能電網(wǎng)應(yīng)用與解決方案 192 6.1 概述 192
6.1.1 智能電網(wǎng) 192
6.1.2 物聯(lián)網(wǎng)與智能電網(wǎng)的關(guān)系 193
6.1.3 我國(guó)智能電網(wǎng)的建設(shè) 195 6.2 物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用 197
6.2.1 發(fā)電環(huán)節(jié)監(jiān)控 197
6.2.2 輸配電環(huán)節(jié)巡檢 198
6.2.3 電力系統(tǒng)管理 199
6.2.4 AMI互動(dòng) 200
6.2.5 智能用電 201
6.2.6 電動(dòng)汽車管理 203
6.2.7 智能調(diào)度 203 6.3 物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)輸變電設(shè)備管理中的應(yīng)用 204
6.3.1 面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu) 204
6.3.2 輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè) 205
6.3.3 輸變電設(shè)備全壽命周期管理 209 6.3.4 物聯(lián)網(wǎng)在輸變電設(shè)備管理中應(yīng)用前景 209 6.4 面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)信息聚合 210 6.4.1 面向智能電網(wǎng)應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu) 210 6.4.2 面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)信息聚合技術(shù) 211 6.4.3 智能電網(wǎng)系統(tǒng)中的信息聚合解決方案 214 6.5 智能變電站運(yùn)行輔助管理系統(tǒng)解決方案 216
6.5.1 概述 217
6.5.2 智能變電站系統(tǒng)總體架構(gòu) 217 6.5.3 變電站智能運(yùn)行輔助管理系統(tǒng) 217 6.6 基于BNSS的配電網(wǎng)智能化建設(shè)解決方案 220
6.6.1 概述 220
6.6.2 系統(tǒng)實(shí)施方案 221 討論與思考題 225 第7章 智能交通應(yīng)用與解決方案 226 7.1 物聯(lián)網(wǎng)在ITS中的應(yīng)用 226
7.1.1 概述 226
7.1.2 物聯(lián)網(wǎng)與智能交通的關(guān)系 227 7.1.3 智能交通在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的應(yīng)用前景 227 7.2 物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的智能交通體系框架 230 7.2.1 面向智能交通的物聯(lián)網(wǎng)整體架構(gòu) 230 7.2.2 基于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的智能交通體系框架 230
7.2.3 交通信號(hào)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng) 232
7.2.4 交通誘導(dǎo)系統(tǒng) 233
7.2.5 交通大數(shù)據(jù)平臺(tái) 234 7.3 物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的交通控制系統(tǒng) 241
7.3.1 交通信號(hào)控制系統(tǒng) 241 7.3.2 物聯(lián)網(wǎng)交通控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架和層次結(jié)構(gòu) 242
7.3.3 城市智能交通控制系統(tǒng) 244 7.3.4 基于RFID的交通流量檢測(cè)技術(shù) 245 7.3.5 基于嵌入式技術(shù)的信號(hào)控制器 245
7.3.6 交通信號(hào)的模糊控制 246 7.4 物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的交通應(yīng)急策略 247 7.5 公交車輛智能調(diào)度系統(tǒng) 248
7.5.1 系統(tǒng)總體框架 248
7.5.2 系統(tǒng)基本構(gòu)成 248
7.5.3 技術(shù)路線與實(shí)現(xiàn)功能 249
7.5.4 調(diào)度機(jī)理與信息流程 251
7.5.5 系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)與物理結(jié)構(gòu) 252
7.5.6 公交車輛動(dòng)態(tài)調(diào)度 252 7.6 車聯(lián)網(wǎng) 257
7.6.1 車聯(lián)網(wǎng)的概念 257
7.6.2 車聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系 257 7.6.3 車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)框架和平臺(tái)功能結(jié)構(gòu) 258
7.6.4 車聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的實(shí)現(xiàn) 260 討論與思考題 261 第8章 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與解決方案 262 8.1 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)概述 262
8.1.1 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的概念 262
8.1.2 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的作用 263
8.1.3 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域 264 8.2 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu) 266 8.2.1 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀 266 8.2.2 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的建立原則 266 8.2.3 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)層次劃分 267 8.3 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)功能 271
8.3.1 平臺(tái)門戶 271
8.3.2 平臺(tái)應(yīng)用功能 272
8.3.3 平臺(tái)基礎(chǔ)業(yè)務(wù)功能 274 8.4 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用 274
8.4.1 農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)與監(jiān)控 274
8.4.2 農(nóng)產(chǎn)品溯源管理 277
8.4.3 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng) 278
8.4.4 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)典型案例 281 8.4.5 我國(guó)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的問(wèn)題及解決措施 285 討論與思考題 286 第9章 物聯(lián)網(wǎng)與智慧生活 287 9.1 物聯(lián)網(wǎng)與智能家居 287
9.1.1 物聯(lián)網(wǎng)智能家居體系框架 287
9.1.2 物聯(lián)網(wǎng)智能家居的感知層 289
9.1.3 物聯(lián)網(wǎng)智能家居的網(wǎng)絡(luò)層 290
9.1.4 物聯(lián)網(wǎng)智能家居的應(yīng)用層 291 9.1.5 物聯(lián)網(wǎng)智能家居安防系統(tǒng)應(yīng)用案例 295 9.2 物聯(lián)網(wǎng)與共享單車 297
9.2.1 共享單車的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu) 297
9.2.2 共享單車的感知層 298
9.2.3 共享單車的網(wǎng)絡(luò)接入層 300
9.2.4 共享單車的云端應(yīng)用層 301 9.3 物聯(lián)網(wǎng)與無(wú)人超市 302
9.3.1 無(wú)人超市興起的背景 303
9.3.2 無(wú)人超市的運(yùn)作原理 303
9.3.3 無(wú)人超市的應(yīng)用與發(fā)展 304 9.3.4 無(wú)人超市對(duì)傳統(tǒng)零售業(yè)的影響 306
9.3.5 無(wú)人超市實(shí)現(xiàn)方案 306 9.4 物聯(lián)網(wǎng)與智慧醫(yī)療 308
9.4.1 智慧醫(yī)療概述 308
9.4.2 我國(guó)智慧醫(yī)療發(fā)展現(xiàn)狀 309
9.4.3 智慧醫(yī)療體系架構(gòu)與業(yè)務(wù)形式 311
9.4.4 社區(qū)智慧醫(yī)療系統(tǒng)解決方案 314 討論與思考題 317 附錄A 縮略語(yǔ) 318 參考文獻(xiàn) 324