物聯(lián)網(wǎng)核心技術

內(nèi)容概要

　　《物聯(lián)網(wǎng)核心技術》從信息與通信技術的角度，分三篇介紹了物聯(lián)網(wǎng)的問題：物聯(lián)網(wǎng)的總覽篇、物聯(lián)網(wǎng)的物品標識篇、物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡運行篇。物聯(lián)網(wǎng)的總覽篇共有4章，介紹了物聯(lián)網(wǎng)的概念、產(chǎn)生的背景、演進路線和相關基礎知識，并介紹了物聯(lián)網(wǎng)核心技術的組成；物聯(lián)網(wǎng)的物品標識篇共有5章，介紹了物品的編碼體系和自動識別技術，并介紹了由電子標簽與讀寫器構成的物品射頻識別系統(tǒng)；物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡運行篇共有5章，介紹了物聯(lián)網(wǎng)中間件和互聯(lián)網(wǎng)的服務環(huán)境，并介紹了物聯(lián)網(wǎng)的名稱解析服務和信息發(fā)布服務，最后給出了物聯(lián)網(wǎng)的體系結構和標準?！　　段锫?lián)網(wǎng)核心技術》對物聯(lián)網(wǎng)的核心技術有一個全面的講解，能夠反映信息技術發(fā)展的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，特別適合作為高等院校通信、電子、物聯(lián)網(wǎng)和自動控制類學生的教材，也可作為相關人員的參考書。

書籍目錄

前言第一篇 物聯(lián)網(wǎng)的總覽篇第1章 物聯(lián)網(wǎng)概述21.1 物聯(lián)網(wǎng)的本質21.1.1 物聯(lián)網(wǎng)的基本概念21.1.2 物聯(lián)網(wǎng)的技術特征31.1.3 物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵本質41.2 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展概況61.2.1 物聯(lián)網(wǎng)概念的誕生61.2.2 物聯(lián)網(wǎng)國外發(fā)展概況61.2.3 物聯(lián)網(wǎng)國內(nèi)發(fā)展概況81.3 從互聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)的演進91.3.1 物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的不同101.3.2 h2h與t2t的發(fā)展路線111.3.3 網(wǎng)絡向下一代演進121.4 物聯(lián)網(wǎng)與智慧地球141.4.1 物聯(lián)網(wǎng)帶來更透徹的感知151.4.2 物聯(lián)網(wǎng)帶來更全面的互聯(lián)互通151.4.3 物聯(lián)網(wǎng)帶來更深入的智能化16.1.4.4 物聯(lián)網(wǎng)使地球變得更加智慧17習題17第2章 物品的自動識別技術182.1 自動識別技術概述182.1.1 自動識別技術的概念182.1.2 自動識別系統(tǒng)的構成192.2 自動識別技術分類202.2.1 分類標準202.2.2 常用的自動識別技術202.3 射頻識別技術252.3.1 射頻識別的概念252.3.2 射頻識別的發(fā)展歷史262.3.3 射頻識別的應用現(xiàn)狀29習題30第3章 互聯(lián)網(wǎng)的運行環(huán)境313.1 互聯(lián)網(wǎng)的基本概念3213.1.1 互聯(lián)網(wǎng)的定義313.1.2 計算機網(wǎng)絡的組成323.1.3 計算機網(wǎng)絡的基本功能333.1.4 計算機網(wǎng)絡的分類353.2 互聯(lián)網(wǎng)的形成與發(fā)展383.2.1 計算機網(wǎng)絡的誕生383.2.2 arpanet(阿帕網(wǎng))383.2.3 網(wǎng)絡體系標準化393.2.4 internet高速發(fā)展的時代413.3 計算機網(wǎng)絡體系結構433.3.1 osi參考模型433.3.2 tcp/ip參考模型443.4 互聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)構成453.4.1 互聯(lián)網(wǎng)的硬件系統(tǒng)453.4.2 互聯(lián)網(wǎng)的軟件系統(tǒng)47習題48第4章 物聯(lián)網(wǎng)核心技術的基本構成和工作原理494.1 物聯(lián)網(wǎng)核心技術的基本構成494.1.1 物聯(lián)網(wǎng)的推動力494.1.2 物聯(lián)網(wǎng)的基本組成524.2 物品的編碼方法——電子產(chǎn)品編碼(epc碼)544.2.1 物品編碼概述544.2.2 條形碼編碼554.2.3 電子產(chǎn)品編碼564.3 物品的識別系統(tǒng)——電子標簽與讀寫器584.3.1 epc標簽584.3.2 epc讀寫器584.4 系統(tǒng)的運作中樞——中間件594.4.1 中間件的作用與特征594.4.2 中間件的結構604.4.3 中間件的發(fā)展階段604.4.4 中間件的應用614.5 網(wǎng)絡的運行與服務——名稱解析和信息發(fā)布614.5.1 物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡服務概述624.5.2 物聯(lián)網(wǎng)名稱解析服務634.5.3 物聯(lián)網(wǎng)信息發(fā)布服務64習題65第二篇 物聯(lián)網(wǎng)的物品標識篇第5章 物品的epc碼體系685.1 epcglobal685.1.1 epcglobal的體系結構685.1.2 epcglobal的標準化工作705.1.3 epcglobal標準總覽705.2 epc碼體系715.2.1 編碼原則715.2.2 編碼內(nèi)嵌的信息735.2.3 編碼類型745.3 epc碼結構755.3.1 epc碼的標識類型及編碼方案755.3.2 epc碼的通用標識符775.3.3 gtin和sscc的編碼規(guī)則785.3.4 epc碼基于ean·ucc標識的編碼規(guī)則795.3.5 epc碼與條形碼的相互轉換83習題85第6章 射頻識別系統(tǒng)866.1 無線頻譜與射頻識別的工作頻率866.1.1 頻譜的劃分866.1.2 ism頻段876.1.3 射頻識別使用的頻段886.2 射頻識別系統(tǒng)的組成與工作原理896.2.1 射頻識別系統(tǒng)的基本組成896.2.2 射頻識別系統(tǒng)的分類906.2.3 電子標簽與讀寫器的結構形式946.2.4 射頻識別系統(tǒng)的工作特點976.3 射頻識別標準體系996.3.1 射頻識別的標準化1006.3.2 iso/iec射頻識別標準1016.3.3 epc和uid射頻識別標準1026.3.4 aimglobal和ip x射頻識別標準103習題103第7章 天線與射頻前端技術1047.1 天線的概念與天線的電參數(shù)1047.1.1 天線的定義1047.1.2 天線的分類1057.1.3 電基本振子的輻射1067.1.4 發(fā)射天線的電參數(shù)1077.1.5 互易定理和接收天線的電參數(shù)1097.2 射頻識別中的天線技術1097.2.1 射頻識別天線的應用現(xiàn)狀1107.2.2 射頻識別天線的設計現(xiàn)狀1117.2.3 低頻和高頻頻段的天線技術1117.2.4 微波頻段的天線技術1137.2.5 天線的制造工藝1167.3 近場耦合方式的射頻前端1187.3.1 近場耦合的工作方式1187.3.2 讀寫器的射頻前端1197.3.3 電子標簽的射頻前端1207.3.4 讀寫器與電子標簽之間的近場耦合1217.4 電磁反向散射方式的射頻前端1237.4.1 射頻前端的工作方式1237.4.2 射頻前端的總體設計1247.4.3 射頻前端的功能模塊124習題130第8章 數(shù)據(jù)的完整性與數(shù)據(jù)的安全性1318.1 常用的編碼方法1318.1.1 編碼與解碼1328.1.2 編碼格式1338.1.3 編碼方式的選擇因素1338.2 常用的調(diào)制方法1348.2.1 調(diào)制和解調(diào)1348.2.2 振幅鍵控1368.2.3 頻移鍵控1378.2.4 相移鍵控1388.2.5 副載波調(diào)制1388.3 數(shù)據(jù)的完整性1398.3.1 差錯控制1398.3.2 常用的差錯控制方法1428.3.3 數(shù)據(jù)傳輸中的防碰撞問題1438.3.4 數(shù)據(jù)完整性的實施策略1468.4 數(shù)據(jù)的安全性1478.4.1 密碼學與信息安全1488.4.2 電子標簽的安全設計1498.4.3 應用系統(tǒng)的安全設計151習題152第9章 電子標簽與讀寫器1539.1 電子標簽1539.1.1 電子標簽的技術參數(shù)和體系結構1539.1.2 利用物理效應的標簽1549.1.3 采用芯片電子標簽的基本構成1579.1.4 具有存儲功能的電子標簽159.1.5 含有微處理器的電子標簽1629.1.6 電子標簽的發(fā)展趨勢1649.2 讀寫器1669.2.1 讀寫器的技術特征和技術參數(shù)1669.2.2 讀寫器的功能模塊和設計要求1679.2.3 低頻讀寫器1699.2.4 高頻讀寫器1709.2.5 微波讀寫器1739.2.6 讀寫器的發(fā)展趨勢175習題176第三篇 物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡運行篇第10章 物聯(lián)網(wǎng)中間件17810.1 物聯(lián)網(wǎng)中間件概述17810.1.1 中間件的概念17810.1.2 物聯(lián)網(wǎng)中間件17910.1.3 中間件的分類18110.1.4 中間件的特征與作用18210.2 物聯(lián)網(wǎng)中間件的發(fā)展歷程18410.2.1 中間件的發(fā)展階段18410.2.2 國際和國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀18510.3 中間件結構18710.3.1 中間件的系統(tǒng)框架18710.3.2 中間件的處理模塊18810.4 中間件標準和中間件產(chǎn)品19010.4.1 中間件標準19010.4.2 中間件產(chǎn)品192習題197第11章 互聯(lián)網(wǎng)的服務19811.1 互聯(lián)網(wǎng)服務概述19811.1.1 互聯(lián)網(wǎng)服務的機構19811.1.2 互聯(lián)網(wǎng)服務的內(nèi)容19911.2 域名服務20011.2.1 域名與ip地址20111.2.2 互聯(lián)網(wǎng)的域名空間20511.2.3 域名解析過程20811.3 萬維網(wǎng)21011.3.1 萬維網(wǎng)簡介21011.3.2 統(tǒng)一資源定位器21111.3.3 超文本標記語言21211.3.4 www的工作過程213習題214第12章 物聯(lián)網(wǎng)名稱解析服務21512.1 ons概述21512.1.1 ons研究與應用現(xiàn)狀21512.1.2 ons工作原理21612.2 ons結構與服務方式21812.2.1 ons的層次結構21812.2.2 靜態(tài)ons與動態(tài)ons21912.3 ons設計與實現(xiàn)22112.3.1 dns與ons的關系22112.3.2 ons的工作流程22212.3.3 ons的實現(xiàn)步驟22312.4 ons的功能模塊22412.4.1 ons關于dns的詢問形式22412.4.2 ons關于dnsnaptr記錄22612.4.3 ons對于詢問結果的處理228習題229第13章 物聯(lián)網(wǎng)信息發(fā)布服務23013.1 iot is概述23013.1.1 iot is研究與應用現(xiàn)狀23013.1.2 epcis工作原理23213.2 pml23313.2.1 pml概述23313.2.2 pml的核心思想23513.2.3 pml的組成與設計方法23713.2.4 pml設計舉例23813.3 epcis系統(tǒng)設計23913.3.1 epcis總體設計23913.3.2 epcis層次分析24013.3.3 epcis模塊功能24213.4 epcisversion1.0簡介243習題244第14章 物聯(lián)網(wǎng)的體系結構和標準24514.1 物聯(lián)網(wǎng)的體系結構24514.1.1 物聯(lián)網(wǎng)的編碼體系24514.1.2 物聯(lián)網(wǎng)的識別體系24614.1.3 物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡服務體系24614.2 物聯(lián)網(wǎng)標準24714.2.1 標準的意義247、本質與作用14.2.2 標準與知識產(chǎn)權24814.2.3 物聯(lián)網(wǎng)標準發(fā)展現(xiàn)狀24914.3 epc標準體系25014.3.1 epc標準體系概述25014.3.2 epc碼標準25314.3.3 epc標簽分類標準25514.3.4 epc信息網(wǎng)絡標準25714.3.5 epc體系框架標準25814.4 uid標準體系26014.4.1 uid標準體系概述26014.4.2 泛在識別碼標準26114.4.3 泛在標簽分級標準26214.4.4 泛在通信器標準26214.4.5 uid信息網(wǎng)絡標準263習題264附錄縮略語英漢對照表265參考文獻271

章節(jié)摘錄

版權頁：插圖：RFID系統(tǒng)基帶編碼的方式有多種，編碼方式與系統(tǒng)所用的防碰撞算法有關。RFID系統(tǒng)一般采用曼徹斯特編碼，該編碼半個bit周期中的負邊沿表示1，正邊沿表示0。該編碼若碼元片內(nèi)沒有電平跳變，則被識別為錯誤碼元，這樣可以按位識別是否存在碰撞，易于實現(xiàn)讀寫器對多個標簽的防碰撞處理。信號傳輸前先進行降噪處理，去除信號中的低頻分量和高頻分量，以減少誤碼率。然后進行載波調(diào)制，載波調(diào)制主要有ASK、FSK和PSK等幾種制式，分別對應于正弦波的幅度、頻率和相位來傳遞數(shù)字基帶信號。在RFID系統(tǒng)中，為簡化設計、降低成本，大多數(shù)系統(tǒng)采用ASK的調(diào)制技術。為減少信號傳輸過程中的波形失真，還應使用校驗碼對可能或已經(jīng)出現(xiàn)的差錯進行控制，鑒別是否發(fā)生錯誤，進而糾正錯誤，甚至重新傳輸全部或部分消息。常用的校驗方法有奇偶校驗方法和CRC方法等。2.信號防沖突為使讀寫器能順利完成其作用范圍內(nèi)的標簽識別、信息讀寫等操作，防止碰撞，RFID主要采用時分多路接入法，每個標簽在單獨的某個時隙內(nèi)占用信道與讀寫器進行通信。然而，在多讀寫器、多電子標簽的系統(tǒng)中，信號之間的沖突與干擾在所難免，這會導致信息疊混，嚴重影響RFID的使用性能。信號之間的沖突分為標簽沖突和讀寫器沖突兩類，解決沖突的關鍵在于使用防碰撞算法。（1）標簽沖突當多個電子標簽處于同一個讀寫器的作用范圍時，在沒有采取多址訪問控制機制的情況下，信息的傳輸將產(chǎn)生干擾，這將導致信息讀取失敗。1）隨機性解決方案。對于標簽沖突，一般采用Aloha搜索算法。例如，目前高頻頻段的電子標簽都使用Aloha算法來處理。Aloha算法在一個周期性的循環(huán)中將數(shù)據(jù)不斷地發(fā)送給讀寫器，數(shù)據(jù)的傳輸時間只占重復時間的很小部分，傳輸間歇長，標簽重復時間小，各標簽可在不同的時段上傳輸數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)包傳送時不易發(fā)生碰撞。改進型的Aloha算法還可以對標簽的數(shù)量進行動態(tài)估計，并根據(jù)一定的優(yōu)化準則，自適應選取延遲的時間和幀長，顯著地提高了識別速度。由于同類型的電子標簽工作在同一頻率，共享同一通信信道，Aloha算法中標簽利用隨機時間響應讀寫器的命令，其延遲時間和檢測時間是隨機分布的，是一種不確定的隨機算法。

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《物聯(lián)網(wǎng)核心技術》由機械工業(yè)出版社出版。

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