第1章 緒論 1 1.1　物聯網的概念　1 1.2　物聯網的技術特征　2 1.2.1　全面感知　2 1.2.2　互通互聯　3 1.2.3　智慧運行　3 1.3　物聯網的發(fā)展概況　4 1.3.1　物聯網概念的誕生　4 1.3.2　物聯網在國外的發(fā)展　4 1.3.3　物聯網在國內的發(fā)展　5 1.3.4　物聯網進入2.0時代　6 1.4　物聯網內涵及網絡演進　7 1.4.1　物聯網起源于射頻識別 領域　7 1.4.2　無線傳感器網絡概念的融入　8 1.4.3　從互聯網到物聯網的演進　8 1.4.4　泛在網絡的愿景　10 1.5　物聯網體系架構　11 1.5.1　物聯網的基本組成　11 1.5.2　感知層　11 1.5.3　網絡層　16 1.5.4　應用層　23 本章小結　28 思考與練習　29 第2章　射頻識別及應用　30 2.1　自動識別概述　30 2.1.1　自動識別技術的概念　30 2.1.2　自動識別系統(tǒng)的組成　31 2.1.3　自動識別技術的分類　32 2.1.4　幾種常見的自動識別技術　32 2.2　RFID系統(tǒng)　37 2.2.1　RFID的基本組成　37 2.2.2　RFID的發(fā)展歷史　42 2.2.3　RFID的分類　44 2.2.4　RFID的工作原理　46 2.2.5　電子標簽與讀寫器　48 2.2.6　RFID的標準體系　51 2.2.7　RFID的發(fā)展趨勢　53 2.3　物聯網的起源—EPC系統(tǒng)的 體系架構　55 2.3.1　物聯網RFID體系架構　55 2.3.2　全球物品編碼　55 2.3.3　EPC標簽與讀寫器　58 2.3.4　EPC中間件　60 2.3.5　EPC的網絡服務　60 2.4　物聯網RFID應用舉例　61 2.4.1　物聯網RFID在德國汽車 制造中的應用　61 2.4.2　物聯網RFID在醫(yī)療管理 中的應用　62 2.4.3　物聯網RFID在門票防偽 中的應用　64 本章小結　66 思考與練習　67 第3章　傳感器與無線傳感器網絡 及應用　68 3.1　傳感器概述　68 3.1.1　傳感器的概念　68 3.1.2　傳感器的組成與分類　69 3.1.3　傳感器的一般特性　70 3.1.4　傳感器的技術特點　73 3.1.5　傳感器的發(fā)展趨勢　74 3.2　傳感器的工作原理　76 3.2.1　應變式傳感器　76 3.2.2　光電式傳感器　78 3.2.3　超聲波傳感器　81 3.2.4　半導體傳感器　83 3.2.5　生物傳感器　86 3.2.6　傳感器集成化、智能化和 網絡化　87 3.3　無線傳感器網絡　90 3.3.1　無線傳感器網絡的概念　90 3.3.2　無線傳感器網絡的組成　90 3.3.3　無線傳感器網絡的特點　91 3.3.4　無線傳感器網絡核心技術　93 3.3.5　無線傳感器網絡協(xié)議　94 3.4　傳感器與無線傳感器網絡應用 舉例　96 3.4.1　從傳統(tǒng)傳感器到智能傳感 器的應用　96 3.4.2　傳感器在汽車中的應用　98 3.4.3　無線傳感器網絡的應用　99 本章小結　101 思考與練習　102 第4章　物聯網定位及應用　103 4.1　導航與定位系統(tǒng)概述　103 4.1.1　導航與定位的基本概念　103 4.1.2　導航與定位的基本任務　103 4.1.3　導航與定位的分類　104 4.1.4　無線電導航與定位的發(fā)展 概況　105 4.1.5　無線電導航與定位的基本 原理　108 4.2　GPS全球定位系統(tǒng)　109 4.2.1　GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的 組成　109 4.2.2　GPS定位的基本原理　110 4.2.3　GPS衛(wèi)星信號　112 4.2.4　GPS現代化的進展　115 4.3　室內定位技術　115 4.3.1　室內定位的技術特點　115 4.3.2　室內無線電定位技術　115 4.3.3　室內超聲波定位技術　117 4.3.4　室內紅外定位技術　118 4.4　定位技術應用舉例　118 4.4.1　GPS定位在大地測量中的 應用　118 4.4.2　定位技術在機器人領域的 應用　119 4.4.3　場景中的精準定位應用　120 本章小結　121 思考與練習　121 第5章　物聯網通信及應用　123 5.1　無線移動通信系統(tǒng)概述　123 5.1.1　無線電頻譜　123 5.1.2　無線通信網絡　124 5.2　無線接入網　126 5.2.1　ZigBee　126 5.2.2　藍牙　129 5.2.3　UWB　133 5.2.4　60GHz通信　135 5.2.5　WLAN　136 5.2.6　WiMAX　138 5.3　移動通信系統(tǒng)　141 5.3.1　第一代（1G）移動通信　141 5.3.2　第二代（2G）移動通信　142 5.3.3　第三代（3G）移動通信　143 5.3.4　第四代（4G）移動通信　146 5.3.5　第五代（5G）移動通信　150 5.4　有線接入網　152 5.4.1　基于雙絞線傳輸的接入網　152 5.4.2　基于光傳輸的接入網　153 5.4.3　混合光纖/同軸接入網　155 5.5　光網絡　155 5.5.1　光纖的發(fā)明　155 5.5.2　光網絡的誕生　156 5.5.3　光網絡的發(fā)展歷程　156 5.5.4　光網絡的發(fā)展現狀　157 5.5.5　光網絡的發(fā)展趨勢　159 5.6　物聯網通信應用舉例　160 5.6.1　NB-IoT在城市智慧停車 系統(tǒng)中的應用　160 5.6.2　Google在60GHz用手勢 操作設備的應用　162 5.6.3　武漢郵電科學研究院單模七 芯光纖的應用　163 本章小結　164 思考與練習　164 第6章　物聯網EPC系統(tǒng)網絡服務 及應用　165 6.1　EPC系統(tǒng)網絡服務概述　165 6.2　EPC系統(tǒng)名稱解析服務　167 6.2.1　EPC系統(tǒng)名稱解析服務概述　167 6.2.2　IP地址和IPv6　168 6.2.3　域名解析　171 6.2.4　ONS層次結構與服務方式　173 6.2.5　ONS工作原理和查詢舉例　176 6.3　EPC系統(tǒng)信息發(fā)布服務　178 6.3.1　EPC系統(tǒng)信息發(fā)布服務 概述　178 6.3.2　萬維網　179 6.3.3　超文本與超媒體　180 6.3.4　EPCIS的作用　181 6.3.5　EPCIS系統(tǒng)設計　182 6.3.6　PML描述物體　184 6.4　EPC系統(tǒng)網絡服務應用舉例　186 6.4.1　EPC技術在西班牙伊比利 亞火腿追蹤中的應用　186 6.4.2　PML文檔應用舉例　187 6.4.3　EPCIS在商業(yè)數據追溯上 的應用　188 本章小結　189 思考與練習　190 第7章　物聯網與大數據和云計算　191 7.1　大數據的概念及物聯網產生的 大數據　191 7.1.1　什么是大數據　191 7.1.2　數據的量級　191 7.1.3　大數據的特征　192 7.1.4　大數據的分類及產生主體　193 7.1.5　物聯網產生的大數據　195 7.2　大數據技術　197 7.2.1　谷歌技術“三件寶”— 大數據的技術起源　197 7.2.2　大數據技術的開源實現　201 7.2.3　大數據的技術體系　202 7.3　云計算　206 7.3.1　云計算的概念和特點　206 7.3.2　云計算的層次架構　208 7.3.3　基礎設施即服務　208 7.3.4　平臺即服務　210 7.3.5　軟件即服務　211 7.4　大數據和云計算在物聯網中的 應用舉例　212 7.4.1　物聯網中智慧醫(yī)療的大數據 應用模式　212 7.4.2　聯想公司的工業(yè)物聯和工業(yè) 大數據應用　213 7.4.3　云計算在車聯網中的應用　215 本章小結　217 思考與練習　217 第8章　物聯網與人工智能　218 8.1　人工智能的基本概念　218 8.1.1　什么是人工智能　218 8.1.2　人工智能的起源　219 8.1.3　人工智能的發(fā)展　219 8.1.4　人工智能的學科范疇　221 8.2　人工智能的研究方法　223 8.2.1　符號主義　224 8.2.2　連接主義　224 8.2.3　行為主義　225 8.3　人工智能的重要領域　225 8.3.1　計算機視覺　225 8.3.2　自然語言處理　226 8.3.3　認知科學　226 8.3.4　機器人學　227 8.3.5　博弈倫理　227 8.3.6　機器學習與深度學習　227 8.4　人工智能在物聯網中的應用 舉例　228 8.4.1　百度無人駕駛在物聯網中的 應用　229 8.4.2　可穿戴設備在物聯網和人工 智能中的應用　231 8.4.3　博弈倫理在人工智能中的 應用　233 本章小結　234 思考與練習　234 第9章　物聯網中間件及應用　236 9.1　物聯網中間件概述　236 9.1.1　中間件的概念　236 9.1.2　中間件的分類　237 9.1.3　物聯網中間件的作用　238 9.1.4　物聯網中間件的工作特點和 技術特征　239 9.2　物聯網中間件的發(fā)展歷程　240 9.2.1　中間件的發(fā)展階段　240 9.2.2　中間件國內外發(fā)展現狀　240 9.3　中間件結構和標準　241 9.3.1　中間件的系統(tǒng)框架　242 9.3.2　中間件的處理模塊　243 9.3.3　中間件標準　245 9.4　物聯網中間件應用舉例　246 9.4.1　IBM中間件在遠望谷RFID 硬件與系統(tǒng)銜接中的應用　246 9.4.2　微軟中間件在各企業(yè)級商務 應用消息交流中的應用　248 9.4.3　國內中間件的應用　250 本章小結　250 思考與練習　251 第10章　物聯網信息安全及應用　252 10.1　信息安全基礎　252 10.1.1　信息安全的概念　252 10.1.2　信息安全的主要威脅和 具體方式　253 10.1.3　信息安全的解決手段　255 10.1.4　密碼學基礎　256 10.2　物聯網安全概述　259 10.2.1　物聯網安全威脅舉例　259 10.2.2　物聯網安全面臨的挑戰(zhàn)　260 10.2.3　物聯網安全與互聯網安全 的關系　261 10.3　物聯網信息安全體系　262 10.3.1　物聯網的安全層次模型　262 10.3.2　物聯網感知層安全　263 10.3.3　物聯網網絡層安全　265 10.3.4　物聯網應用層安全　266 10.3.5　與物聯網相關的安全問題　267 10.4　物聯網信息安全應用舉例　268 10.4.1　信息物理安全在物聯網中 的應用　268 10.4.2　信息安全在恩智浦公司 MIFARE卡中的應用與 實現　269 10.4.3　信息安全在物流領域的 應用與實現　271 本章小結　273 思考與練習　273 第11章　萬物互聯與物聯網應用　274 11.1　萬物互聯　274 11.1.1　物聯網的萬物互聯　274 11.1.2　多種通信模式在萬物互 聯中的應用　275 11.1.3　物聯網機器對機器　280 11.1.4　改變產業(yè)、工作與生活 模式的萬物互聯應用　284 11.2　物聯網應用　287 11.2.1　物聯網在谷歌無人駕駛 汽車中的應用　287 11.2.2　共享單車—我國物聯網 應用的一次爆發(fā)　289 11.2.3　物聯網在西班牙農業(yè)中的 應用　293 11.2.4　物聯網在跨洲食品配送中 的應用　294 11.2.5　物聯網在全球機場管理中 的應用　296 11.2.6　物聯網在我國無人銀行中 的應用　299 本章小結　301 思考與練習　301 參考文獻　303