物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用

內(nèi)容概要

《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用》從物聯(lián)網(wǎng)基本概念出發(fā)，深入解析了物聯(lián)網(wǎng)與當(dāng)前廣泛使用的一些概念之間的區(qū)別與聯(lián)系，對(duì)系統(tǒng)組成及其技術(shù)演進(jìn)路徑等內(nèi)容進(jìn)行了詳盡的分析與闡述；以網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)為依據(jù)，從感知技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)三個(gè)方面，面向共性數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)，詳細(xì)闡述了物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)過程中所涉及的信息通信技術(shù)；以典型應(yīng)用子集為實(shí)例，分析了不同應(yīng)用場(chǎng)景下的業(yè)務(wù)需求，深入論述了各種信息通信技術(shù)的適用性；全面、系統(tǒng)地介紹了國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)組織的工作進(jìn)展情況，以國(guó)外物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃為依托，展望了我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)，探討了發(fā)展過程中將會(huì)出現(xiàn)的問題及應(yīng)對(duì)思路。
《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用》適合物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈中的相關(guān)工程技術(shù)人員和管理人員及高校師生閱讀，也可作為高等院校物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)的教學(xué)用書。本書由吳大鵬、舒毅、王汝言、遲蕾和歐陽(yáng)春編著。

書籍目錄

第1章  物聯(lián)網(wǎng)基本概念
1.1  物聯(lián)網(wǎng)起源
1.1.1  傳感器網(wǎng)絡(luò)
1.1.2  無(wú)線射頻識(shí)別
1.1.3  移動(dòng)通信系統(tǒng)
1.1.4  雛形應(yīng)用
1.2  物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)涵
1.2.1  物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)概念辨析
1.2.2  物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵內(nèi)涵
1.3  物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)分析
1.4  物聯(lián)網(wǎng)重要意義
1.4.1  社會(huì)意義
1.4.2  經(jīng)濟(jì)意義
1.5  物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)組成
1.6  物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)路線
本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第2章  物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)
2.1  物聯(lián)網(wǎng)基本模型
2.2  三層體系結(jié)構(gòu)
2.2.1  感知層
2.2.2  網(wǎng)絡(luò)層
2.2.3  應(yīng)用層
2.3  五層體系結(jié)構(gòu)
2.3.1  感知層
2.3.2  接入層
2.3.3  網(wǎng)絡(luò)層
2.3.4  支撐層
2.3.5  應(yīng)用層
2.4  體系結(jié)構(gòu)總結(jié)
本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第3章　物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)
3.1  硬件技術(shù)
3.1.1  傳感節(jié)點(diǎn)
3.1.2  網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)
3.2  自動(dòng)識(shí)別技術(shù)
3.2.1  IC卡技術(shù)
3.2.2  RFID技術(shù)
3.2.3  NFC技術(shù)
本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第4章  物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
4.1  寬帶無(wú)線網(wǎng)絡(luò)
4.1.1  無(wú)線局域網(wǎng)
4.1.2  無(wú)線城域網(wǎng)
4.2  低速無(wú)線網(wǎng)絡(luò)
4.2.1  紅外
4.2.2  藍(lán)牙
4.2.3  ZigBee
4.3  蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)
4.3.1  第三代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)
4.3.2  LTE移動(dòng)通信系統(tǒng)
4.3.3  LTE-A移動(dòng)通信系統(tǒng)
本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第5章  物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)
5.1  發(fā)現(xiàn)技術(shù)
5.1.1  設(shè)備發(fā)現(xiàn)
5.1.2  服務(wù)發(fā)現(xiàn)
5.1.3  定位機(jī)制
5.2  網(wǎng)管技術(shù)
5.2.1  節(jié)點(diǎn)管理
5.2.2  數(shù)據(jù)管理
5.2.3  用戶管理
5.3  信息處理技術(shù)
5.3.1  信息處理層次結(jié)構(gòu)
5.3.2  數(shù)據(jù)融合方法
5.3.3  智能數(shù)據(jù)分析
5.4  安全技術(shù)
5.4.1  物聯(lián)網(wǎng)安全新挑戰(zhàn)
5.4.2  密鑰管理方案
5.4.3  認(rèn)證模型
5.4.4  安全路由協(xié)議
5.4.5  隱私保護(hù)
本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第6章  物聯(lián)網(wǎng)實(shí)施案例
6.1  物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用概述
6.2  面向醫(yī)療的物聯(lián)網(wǎng)信息化應(yīng)用
6.2.1  醫(yī)療信息化需求、存在問題及發(fā)展趨勢(shì)
6.2.2  醫(yī)療信息化系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
6.2.3  醫(yī)療信息化實(shí)施案例及分析
6.3  面向環(huán)保行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用
6.3.1  環(huán)保行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)需求、存在問題及發(fā)展趨勢(shì)
6.3.2  環(huán)保行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
6.3.3  環(huán)保行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)例分析
6.4  面向交通領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用
6.4.1  智能交通需求、存在問題及發(fā)展趨勢(shì)
6.4.2  智能交通系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
6.4.3  智能交通實(shí)施案例及分析
6.5  面向電力行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用
6.5.1  智能電網(wǎng)需求、存在問題及發(fā)展趨勢(shì)
6.5.2  智能電網(wǎng)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
6.5.3  智能電網(wǎng)實(shí)施案例及分析
6.6  面向現(xiàn)代物流的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用
6.6.1  現(xiàn)代物流需求、存在問題及發(fā)展趨勢(shì)
6.6.2  現(xiàn)代物流系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
6.6.3  現(xiàn)代物流實(shí)施案例及分析
本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第7章  物聯(lián)網(wǎng)的挑戰(zhàn)
7.1  物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化
7.1.1  國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展
7.1.2  國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展
7.1.3  標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程中的問題及標(biāo)準(zhǔn)制定原則
7.2  國(guó)際物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略
7.3  我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略及思考
7.3.1  我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展背景及現(xiàn)狀分析
7.3.2  我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)及前景預(yù)測(cè)
7.3.3  我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的問題及解決方案
本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   2.3.1 感知層 與三層體系結(jié)構(gòu)不同，五層結(jié)構(gòu)中的感知層只是完成信息的收集與簡(jiǎn)單處理，業(yè)內(nèi)部分學(xué)者也將該層稱為感知延伸層，該層主要包括二維碼標(biāo)簽、RFID標(biāo)簽和讀寫器、攝像頭、各種傳感器、視頻攝像頭等物理設(shè)備，完成物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的數(shù)據(jù)采集和設(shè)備控制。 感知層硬件基礎(chǔ)包括傳感器、攝像頭、讀取設(shè)備、執(zhí)行器、路由節(jié)點(diǎn)和中繼節(jié)點(diǎn)等。感知層分為感知末梢層和匯聚子層。感知末梢層作為物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)末梢，其主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)可靠感知，即對(duì)現(xiàn)場(chǎng)物理環(huán)境參數(shù)，如溫度、濕度、氣體濃度等數(shù)據(jù)的采集和處理；通過各種有線或無(wú)線的現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)，感知匯聚子層主要負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)信息傳輸匯聚。 2.3.2 接入層 在互聯(lián)網(wǎng)中，接入層通常是指網(wǎng)絡(luò)中直接面向用戶連接或訪問的部分，接入層目的是允許終端用戶連接到網(wǎng)絡(luò)，因此，接入網(wǎng)關(guān)具有低成本和高端口密度特性。物聯(lián)網(wǎng)接入層由基站節(jié)點(diǎn)和接入網(wǎng)關(guān)組成，完成應(yīng)用末梢各節(jié)點(diǎn)信息的組網(wǎng)控制和信息匯集，同時(shí)，還需要完成向末梢節(jié)點(diǎn)下發(fā)信息的轉(zhuǎn)發(fā)等功能，當(dāng)末梢節(jié)點(diǎn)之間完成組網(wǎng)之后，若網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)需要上傳數(shù)據(jù)，則將數(shù)據(jù)發(fā)送給基站節(jié)點(diǎn)，基站節(jié)點(diǎn)收到數(shù)據(jù)后，通過接入網(wǎng)關(guān)完成和承載網(wǎng)絡(luò)的連接；當(dāng)應(yīng)用層需要下載數(shù)據(jù)時(shí)，由接入網(wǎng)關(guān)接收承載網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)，然后通過基站節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)發(fā)送給末梢節(jié)點(diǎn)，從而完成末梢節(jié)點(diǎn)與承載網(wǎng)絡(luò)之間的信息轉(zhuǎn)發(fā)和交互。接入層主要完成各類設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)接入，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)各類接入方式，如蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、WiFi、ZigBee網(wǎng)絡(luò)等方式。下面將對(duì)幾種主要的接入方式進(jìn)行一一介紹。 1.蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò) 進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來，移動(dòng)通信系統(tǒng)飛速發(fā)展，業(yè)務(wù)模式逐漸從傳統(tǒng)的通信業(yè)務(wù)向互聯(lián)網(wǎng)、多媒體等寬帶業(yè)務(wù)發(fā)展，為物聯(lián)網(wǎng)感知層的無(wú)線接入帶來了新的選擇。隨著第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)在全世界范圍的大規(guī)模商用，蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)的容量得到了極大的提升，3G網(wǎng)絡(luò)傳輸速率在終端靜止?fàn)顟B(tài)下為2Mbit/s，步行慢速移動(dòng)環(huán)境中為384kbit/s，高速移動(dòng)下為144kbit/s，主要定位于多媒體IP業(yè)務(wù)。4G將移動(dòng)通信推向更大的帶寬，其物理層采用了OFDM—MIMO技術(shù)，極大地提高了頻譜效率，使數(shù)據(jù)通信速率有了更大幅度的提高。4G的最大特點(diǎn)是能夠在任何地方提供互聯(lián)網(wǎng)的寬帶接入，同時(shí)提供信息通信之外的定時(shí)定位、數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程控制等綜合功能。 因此，研究3G和4G無(wú)線通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用，將無(wú)線通信接入和物聯(lián)網(wǎng)感知層網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，充分考慮物聯(lián)網(wǎng)感知層接入的需求，使3G和4G無(wú)線通信技術(shù)更好地服務(wù)于物聯(lián)網(wǎng)，具有非常重要的意義。

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