物聯(lián)網(wǎng)支撐技術(shù)

內(nèi)容概要

物聯(lián)網(wǎng)是下一代Internet的重要組成部分，有助于實現(xiàn)任何時刻、任何地點、任何人、任何物體之間的互聯(lián)，提供普適服務(wù)。它為普適計算和云計算提供有力的支持。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的普及會極大地提高人們的工作效率和生活質(zhì)量。物聯(lián)網(wǎng)可分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層三層。物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)涉及感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層中的多個方面，《物聯(lián)網(wǎng)支撐技術(shù)》(作者張德干)闡述的是物聯(lián)網(wǎng)支撐技術(shù)，它主要包括基于有限狀態(tài)機的USB輸出流控制協(xié)議、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)一系列技術(shù)、基于位置的感知計算技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)控制技術(shù)、基于語義的服務(wù)發(fā)現(xiàn)技術(shù)、面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的無縫遷移技術(shù)等。這是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的一個子集。
利用這些支撐技術(shù)，可以支持物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展及應(yīng)用。
《物聯(lián)網(wǎng)支撐技術(shù)》可供高年級本科生、研究生及教師學(xué)習(xí)和參考，也適合從事物聯(lián)網(wǎng)及其相關(guān)領(lǐng)域的科研和工程開發(fā)技術(shù)人員閱讀、參考。

書籍目錄

前言
第1章  緒論
  1．1  物聯(lián)網(wǎng)概述
  1．2  射頻識別技術(shù)
  1．3  傳感器
  1．4  傳感器網(wǎng)絡(luò)
  1．5  Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)
  1．6  無線局域網(wǎng)
  1．7  無線廣域網(wǎng)
  1．8  物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與應(yīng)用
第2章  USB輸出流控制協(xié)議
  2．1  概述
  2．2  基本原理
  2．3  USB協(xié)議數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)
  2．4  USB輸出流控制協(xié)議設(shè)計原理
  2．5  仿真及結(jié)果分析
  2．6  本章小結(jié)
第3章  WSN拓?fù)浼訖?quán)演化機制
  3．1  概述
  3．2  復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論
  3．3  BBV加權(quán)網(wǎng)絡(luò)模型和局域世界理論
  3．4  基于局域世界和加權(quán)演化的不均勻成簇機制
  3．4．1  網(wǎng)絡(luò)模型的建立
  3．4．2  拓?fù)溲莼瘷C制
  3．4．3  節(jié)點強度、節(jié)點度和邊權(quán)重分布的求解
  3．5  本章小結(jié)
第4章  基于可靠性和相關(guān)性的傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議
  4．1  簡介
  4．2  相關(guān)研究
  4．3  相關(guān)理論基礎(chǔ)及問題分析
  4．4  New—MAC協(xié)議的設(shè)計
  4．5  沖突避免方法的設(shè)計
  4．6  New—MAC協(xié)議的核心思想分析
  4．7  仿真實驗
  4．8  本章小結(jié)
第5章  球坐標(biāo)系下非線性小波收縮去噪方法
  5．1  概述
  5．2  基礎(chǔ)理論
  5．2．1  小波理論  
  5．2．2  小波收縮基本算法
  5．2．3  球坐標(biāo)系下小波收縮基本算法
  5．3  一種新的基于Besove空問范數(shù)的收縮閾值
  5．3．1  傳統(tǒng)收縮閾值及其不足
  5．3．2  改進(jìn)的基于Besove空間范數(shù)的收縮閾值
  5．4  一種新的球坐標(biāo)系下的曲線收縮函數(shù)
  5．4．1  傳統(tǒng)的收縮函數(shù)
  5．4．2  改進(jìn)的曲線收縮函數(shù)
  5．5  新算法設(shè)計
  5．6  仿真實驗
  5．7  本章小結(jié)
第6章  基于位置的感知計算技術(shù)
  6．1  概述
  6．2  基于位置感知計算服務(wù)的特征
  6．3  基于位置感知計算服務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)
  6．4  基于位置感知計算服務(wù)的應(yīng)用方式
  6．5  定位方法
  6．5．1  簡介
  6．5．2  定位技術(shù)分析
  6．5．3  定位算法  
  6．5．4  定位方法的適用范圍
  6．6  感知策略
  6．7  一種基于位置的感知計算原型系統(tǒng)
  6．8  系統(tǒng)運行測試
  6．9本章小結(jié)
第7章  面向LBS的服務(wù)匹配方法
  7．1  概述
  7．2  現(xiàn)有服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議存在問題的分析
  7．3  服務(wù)匹配算法的設(shè)計
  7．3．1  彈性匹配算法
  7．3．2  新服務(wù)匹配算法的設(shè)計
  7．4  服務(wù)匹配算法的具體描述
  7．5  實例應(yīng)用分析
  7．6  本章小結(jié)
第8章  網(wǎng)絡(luò)傳輸自適應(yīng)控制方法
  8．1  概述
  8．2  網(wǎng)絡(luò)擁塞現(xiàn)象分析
  8．3  隨機早期檢測控制策略
  8．3．1  RED算法分析
  8．3．2  RED衍生算法
  8．4  自適應(yīng)控制算法改進(jìn)策略
  8．4．1  基于升半正態(tài)分布的控制算法
  8．4．2  升半正態(tài)分布研究
  8．4．3  DARED算法
  8．5  改進(jìn)算法的仿真及性能分析
  8．5．1  網(wǎng)絡(luò)模擬環(huán)境設(shè)置
  8．5．2  仿真及性能分析
  8．6  DARED算法在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的應(yīng)用測試
  8．7  本章小結(jié)
第9章  基于語義的服務(wù)發(fā)現(xiàn)策略
  9．1  簡介
  9．2  現(xiàn)有的服務(wù)發(fā)現(xiàn)技術(shù)
  9．2．1  UPnP
  9．2．2  Salutation
  9．2．3  Jini技術(shù)
  9．2．4  SLP
  9．2．5  SDP
  9．2．6  基于語義的服務(wù)發(fā)現(xiàn)技術(shù)
  9．3  語義Web  
  9．4  基于語義的服務(wù)描述
  9．5  基于語義的服務(wù)匹配及服務(wù)選擇
  9．5．1  Service Category匹配
  9．5．2  Input和output匹配
  9．5．3  QoS匹配
  9．5．4  QpS本體
  9．5．5  QoS匹配模型
  9．6  服務(wù)發(fā)現(xiàn)模型的設(shè)計
  9．6．1  服務(wù)發(fā)現(xiàn)模型的層次
  9．6．2  服務(wù)發(fā)現(xiàn)模型的功能模塊
  9．6．3  服務(wù)發(fā)現(xiàn)模型的流程設(shè)計
  9．7  基于語義的服務(wù)發(fā)現(xiàn)模型的實現(xiàn)
  9．7．1  構(gòu)建服務(wù)領(lǐng)域本體
  9．7．2  算法描述
  9．7．3  測試及分析
  9．8  本章小結(jié)
第10章  面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的無縫遷移技術(shù)
  10．1  概述
  10．2  面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的媒體無縫遷移基礎(chǔ)技術(shù)
  10．2．1  基于RFID遷移技術(shù)
  10．2．2  基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)遷移技術(shù)
  10．2．3  基于移動通信網(wǎng)遷移技術(shù)
  10．2．4  基于Ad Hoc網(wǎng)遷移技術(shù)
  10．2．5  基于有線網(wǎng)遷移技術(shù)
  10．3  媒體無縫遷移方法原理
  10．3．1  Ajax無縫遷移原理
  10．3．2  Comet無縫遷移原理
  10．3．3  JMF控制原理
  10．3．4  ActiveMovie控制原理
  10．4  媒體無縫遷移方法的設(shè)計
  10．4．1  基于網(wǎng)絡(luò)傳輸控制的設(shè)計
  10．4．2  基于小塊文件遷移的設(shè)計
  10．4．3  基于音視頻關(guān)鍵幀遷移的設(shè)計
  10．4．4  基于QoS的設(shè)計
  10．4．5  基于媒體遷移失效恢復(fù)策略的設(shè)計
  10．4．6  基于Web播放模塊的設(shè)計
  10．5  媒體無縫遷移方法的實現(xiàn)
  10．5．1  基于B／S架構(gòu)的流媒體無縫遷移實現(xiàn)
  10．5．2  基于P2P架構(gòu)的流媒體無縫遷移策略的實現(xiàn)
  10．5．3  基于C／S架構(gòu)的流媒體無縫遷移策略的實現(xiàn)
  10．6  應(yīng)用測試
  10．6．1  應(yīng)用簡介
  10．6．2  基于B／S架構(gòu)的媒體無縫遷移效果  
  10．6．3  基于P2P架構(gòu)的媒體無縫遷移效果
  10．6．4  基于C／S架構(gòu)的流媒體無縫遷移效果
  10．7  基于數(shù)據(jù)采集的效果比對圖
  10．8  本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：第1章 緒論1.1 物聯(lián)網(wǎng)概述伴隨著計算、通信和數(shù)字媒體等技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)一步融合，互聯(lián)手段有了質(zhì)的突破，人們對網(wǎng)絡(luò)提出了新的要求，物聯(lián)網(wǎng)（Internetofthings）作為一種新興網(wǎng)絡(luò)角色被人們所關(guān)注。2005年，由國際電信聯(lián)盟（ITU）正式提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念。其定義被描述為：物聯(lián)網(wǎng)是物與物之間連接而形成的互聯(lián)網(wǎng)。這包含了兩層含義：物聯(lián)網(wǎng)是以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，它是Internet的一種擴展（expand）或擴充（extend）；用戶端之間的對話（talk）不僅僅是單純的人與人之間、人與物之間，而是任何兩個物品之間。物聯(lián)網(wǎng)中的用戶終端相互之間可以進(jìn)行信息的對話、遷移（migrate）和共享（share），這便意味著世界上的任何兩個物體均可以通過物聯(lián)網(wǎng)主動地進(jìn)行并實現(xiàn)信息交換（exchange）。物聯(lián)網(wǎng)是下一代Internet的重要組成部分，它有助于實現(xiàn)任何時刻、任何地點、任何人、任何物體之間的互聯(lián)，提供普適服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)連接的是現(xiàn)實的物理世界，實現(xiàn)的是物與物、人與物、人與自然之間的交互對話。物聯(lián)網(wǎng)中的“物”一般都具有標(biāo)識、物理屬性和實質(zhì)上的個性，使用基于標(biāo)準(zhǔn)的和可互操作的通信接口，實現(xiàn)與信息網(wǎng)絡(luò)的無縫融合。物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)可粗略地分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。其中，射頻識別（RFID）、傳感器及傳感器網(wǎng)絡(luò)屬于感知層，主要解決信息的感知與采集，是物聯(lián)網(wǎng)的核心基礎(chǔ)設(shè)施。物聯(lián)網(wǎng)以互聯(lián)網(wǎng)為平臺，將射頻標(biāo)簽、傳感器、傳感器網(wǎng)絡(luò)等具有感知功能的信息網(wǎng)絡(luò)整合起來，實現(xiàn)人類社會與物理世界的信息溝通。移動通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)及其他專網(wǎng)屬于網(wǎng)絡(luò)層，主要將感知到的信息無障礙地、高可靠性地、高安全性地進(jìn)行傳送。應(yīng)用支撐平臺和應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)屬于應(yīng)用層，主要用于支撐跨領(lǐng)域、跨應(yīng)用、跨系統(tǒng)之間的信息協(xié)同、共享、互通的功能，以實現(xiàn)包括智能指揮、智能醫(yī)療、智能控制、智能家居、智能交通、智能電力、智能物流等各行業(yè)應(yīng)用。基于國內(nèi)外相關(guān)的技術(shù)資料，下面就物聯(lián)網(wǎng)感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層中涉及的部分關(guān)鍵技術(shù)做一簡單介紹。1.2 射頻識別技術(shù)要實現(xiàn)物與物、物與人之間的對話交互，物就得跟人一樣需要一個合法的身份，要實現(xiàn)物理世界物體身份的合法化，RFID技術(shù)是關(guān)鍵，其射頻標(biāo)簽具有唯一的電子產(chǎn)品編碼，可作為現(xiàn)實生活中物體的“身份證”來對物體進(jìn)行區(qū)分識別。RFID是20世紀(jì)90年代興起的一種非接觸式的自動識別技術(shù)，識別過程無需人工干預(yù)，利用射頻信號通過空間耦合實現(xiàn)信息的無接觸傳遞，并通過所傳遞信息達(dá)到識別的目的。RFID可工作于各種惡劣環(huán)境，可識別高速運動的物體，并可以同時識別多個物體，操作快捷方便。一個完整的RFID系統(tǒng)主要包括三部分：標(biāo)簽、讀寫器及應(yīng)用控制系統(tǒng)（通常為計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)），如圖1-1所示。讀寫器發(fā)出一定頻率的射頻信號，當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入讀寫器工作區(qū)域的磁場時，被讀寫器激活以射頻信號的形式將自身所攜帶的編碼信息發(fā)送出去，讀寫器接收到信息傳送給計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，計算機系統(tǒng)根據(jù)一定的運算判斷該信息的合法性等，根據(jù)所攜帶信息的不同做出相應(yīng)的判斷和控制，從而完成一次識別的全過程。圖1-1RFID系統(tǒng)框圖標(biāo)簽通常由耦合元件（天線）和微電子芯片組成，每個標(biāo)簽具有唯一的電子產(chǎn)品編碼，該編碼即可識別標(biāo)簽唯一的身份證ID號。標(biāo)簽附著在物體上用來標(biāo)識目標(biāo)對象，不受環(huán)境影響，壽命較長。一般情況下，標(biāo)簽具有只讀功能，但有時候根據(jù)應(yīng)用場合的不同標(biāo)簽也可被寫入，但是其ID號是始終不變的。按能量的供應(yīng)方式，標(biāo)簽可分為有源標(biāo)簽與無源標(biāo)簽，無源標(biāo)簽自己沒有電源，能量需要從讀寫器發(fā)出的電磁場中取得，有源標(biāo)簽包含一個電池，提供標(biāo)簽所需要的部分或全部能量。按工作頻率，標(biāo)簽可分為低頻標(biāo)簽、高頻標(biāo)簽和超高頻標(biāo)簽。根據(jù)應(yīng)用場合的不同，標(biāo)簽采取不同的封裝方式，如智能標(biāo)簽等。

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