包郵 21世紀(jì)高等學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)規(guī)劃教材物聯(lián)網(wǎng)概論(第2版)/崔艷榮
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21世紀(jì)高等學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)規(guī)劃教材物聯(lián)網(wǎng)概論(第2版)/崔艷榮 版權(quán)信息
- ISBN:9787302498117
- 條形碼:9787302498117 ; 978-7-302-49811-7
- 裝幀:一般膠版紙
- 冊數(shù):暫無
- 重量:暫無
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21世紀(jì)高等學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)規(guī)劃教材物聯(lián)網(wǎng)概論(第2版)/崔艷榮 本書特色
本書討論了物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)、并對感知識別層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、應(yīng)用支撐層和應(yīng)用接口層的基礎(chǔ)知識和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入淺出的闡述,給出了物聯(lián)網(wǎng)典型的行業(yè)應(yīng)用、并對物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)、安全等問題進(jìn)行了討論。 以體系結(jié)構(gòu)為線索展開,同時(shí)也兼顧了其綜合應(yīng)用和安全問題
21世紀(jì)高等學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)規(guī)劃教材物聯(lián)網(wǎng)概論(第2版)/崔艷榮 內(nèi)容簡介
物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息承載體、讓所有能夠被獨(dú)立尋址的普通物理對象實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。本書以物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)為線索,從感知識別層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、應(yīng)用支撐層和應(yīng)用接口層這四層進(jìn)行了深入淺出的闡述,并對物聯(lián)網(wǎng)的綜合應(yīng)用和安全問題進(jìn)行了討論。 本書適合高等院校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)作為專業(yè)教材使用,也適合其他各專業(yè)作為選修課教材使用,亦適合對物聯(lián)網(wǎng)感興趣的各類讀者參考閱讀。
21世紀(jì)高等學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)規(guī)劃教材物聯(lián)網(wǎng)概論(第2版)/崔艷榮 目錄
CONTENTS
第1章緒論
1.1物聯(lián)網(wǎng)的概念
1.2物聯(lián)網(wǎng)的三大特色
1.2.1智能感知
1.2.2互通互聯(lián)
1.2.3智能處理
1.3物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展概況
1.3.1物聯(lián)網(wǎng)的起源
1.3.2物聯(lián)網(wǎng)國外發(fā)展概況
1.3.3物聯(lián)網(wǎng)國內(nèi)發(fā)展概況
1.4物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)
1.4.1無線射頻識別技術(shù)
1.4.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)
1.4.3泛在網(wǎng)絡(luò)
1.5互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)
1.5.1互聯(lián)網(wǎng)的概念
1.5.2互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系
1.5.3H2H與T2T的發(fā)展路線
1.5.4網(wǎng)絡(luò)的泛化
小結(jié)
習(xí)題
第2章物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)
2.1物聯(lián)網(wǎng)的基本組成
2.2感知識別層
2.2.1感知識別層功能
2.2.2感知識別層關(guān)鍵技術(shù)
2.3網(wǎng)絡(luò)傳輸層
2.3.1網(wǎng)絡(luò)傳輸層功能
2.3.2網(wǎng)絡(luò)傳輸層關(guān)鍵技術(shù)
2.4應(yīng)用支撐層
2.4.1應(yīng)用支撐層功能
2.4.2應(yīng)用支撐層關(guān)鍵技術(shù)
2.5應(yīng)用接口層
2.5.1應(yīng)用接口層功能
2.5.2應(yīng)用接口層關(guān)鍵技術(shù)
2.6物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)
2.6.1感知識別層面臨的挑戰(zhàn)
2.6.2網(wǎng)絡(luò)傳輸層面臨的挑戰(zhàn)
2.6.3應(yīng)用支撐層面臨的挑戰(zhàn)
2.6.4應(yīng)用接口層面臨的挑戰(zhàn)
2.6.5其他挑戰(zhàn)
2.7物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用前景展望
小結(jié)
習(xí)題
第3章感知識別層
3.1傳感器技術(shù)
3.1.1傳感器簡介
3.1.2傳感器的作用和分類
3.1.3傳感器的特性參數(shù)
3.1.4智能傳感器
3.2自動(dòng)識別技術(shù)
3.2.1自動(dòng)識別技術(shù)概述
3.2.2生物識別技術(shù)
3.2.3磁卡和IC卡識別技術(shù)
3.2.4光學(xué)字符技術(shù)
3.3RFID技術(shù)
3.3.1RFID技術(shù)的概念與特點(diǎn)
3.3.2RFID技術(shù)的原理和分類
3.3.3RFID關(guān)鍵技術(shù)
3.4條形碼技術(shù)
3.4.1條形碼概述
3.4.2條形碼的識別原理
3.4.3條形碼技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
3.4.4條形碼的結(jié)構(gòu)
小結(jié)
習(xí)題
第4章網(wǎng)絡(luò)傳輸層
4.1無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)
4.1.1ZigBee簡介
4.1.2ZigBee協(xié)議體系
4.1.3ZigBee網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
4.1.4ZigBee技術(shù)的應(yīng)用
4.1.5藍(lán)牙技術(shù)
4.1.6超寬帶技術(shù)
4.2無線局域網(wǎng)
4.2.1無線局域網(wǎng)的分類
4.2.2IEEE 802.11局域網(wǎng)的物理層
4.2.3IEEE 802.11局域網(wǎng)的CSMA/CA基本工作原理
4.2.4WiFi技術(shù)
4.3無線城域網(wǎng)
4.4無線傳感器網(wǎng)絡(luò)
4.4.1傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)
4.4.2傳感器網(wǎng)絡(luò)的特征
4.4.3傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用
4.4.4傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究進(jìn)展
4.5無線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)
4.5.1無線移動(dòng)通信簡介
4.5.23G通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
小結(jié)
習(xí)題
第5章應(yīng)用支撐層
5.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
5.1.1數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展史
5.1.2數(shù)據(jù)管理和后鍵盤時(shí)代
5.1.3物聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)的特點(diǎn)
5.1.4物聯(lián)網(wǎng)中主要數(shù)據(jù)管理問題
5.2海量信息存儲技術(shù)
5.2.1存儲系統(tǒng)的發(fā)展概況
5.2.2海量數(shù)字資源管理
5.2.3海量存儲的技術(shù)措施
5.2.4物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算
5.2.5谷歌數(shù)據(jù)中心
5.3搜索引擎技術(shù)
5.3.1搜索引擎概述
5.3.2搜索引擎的系統(tǒng)架構(gòu)
5.3.3搜索引擎面臨的挑戰(zhàn)
5.3.4搜索引擎應(yīng)對方略
5.4大數(shù)據(jù)挖掘
5.4.1大數(shù)據(jù)產(chǎn)生背景
5.4.2大數(shù)據(jù)的關(guān)鍵問題
5.4.3大數(shù)據(jù)處理技術(shù)
5.4.4復(fù)雜數(shù)據(jù)智能分析技術(shù)
5.4.5數(shù)據(jù)質(zhì)量基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)
5.4.6數(shù)據(jù)挖掘的進(jìn)展及挑戰(zhàn)
小結(jié)
習(xí)題
第6章應(yīng)用接口層
6.1物聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)分類
6.2物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)構(gòu)架
6.3行業(yè)運(yùn)營平臺
6.3.1業(yè)務(wù)平臺的需求分析
6.3.2業(yè)務(wù)平臺體系結(jié)構(gòu)
小結(jié)
習(xí)題
第7章物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用
7.1物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀
7.1.1國外物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀
7.1.2我國物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀
7.2智能家居
7.2.1智能家居概述
7.2.2基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)
7.3智慧農(nóng)業(yè)
7.3.1智慧農(nóng)業(yè)概述
7.3.2基于物聯(lián)網(wǎng)的智能大棚系統(tǒng)
7.3.3基于RFID的棉花質(zhì)量溯源系統(tǒng)
7.4智慧交通
7.4.1智慧交通概述
7.4.2基于物聯(lián)網(wǎng)的ETC智能停車場管理系統(tǒng)
7.4.3采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)字化航道系統(tǒng)
7.5物聯(lián)網(wǎng)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用
7.5.1智能電網(wǎng)
7.5.2智慧醫(yī)療
7.5.3智慧物流
7.5.4智慧環(huán)保
小結(jié)
習(xí)題
第8章物聯(lián)網(wǎng)安全
8.1物聯(lián)網(wǎng)安全概述
8.1.1物聯(lián)網(wǎng)的安全技術(shù)分析
8.1.2物聯(lián)網(wǎng)面臨的安全隱患
8.1.3物聯(lián)網(wǎng)安全的內(nèi)容
8.1.4兩類密碼體制
8.2物聯(lián)網(wǎng)安全之傳感器網(wǎng)絡(luò)安全問題
8.2.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全需求
8.2.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)面臨的安全挑戰(zhàn)
8.2.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可能受到的攻擊和防御
8.2.4傳感器網(wǎng)絡(luò)安全框架協(xié)議SPINS
8.3物聯(lián)網(wǎng)安全之RFID安全問題
8.3.1RFID系統(tǒng)的安全需求
8.3.2RFID面臨的安全攻擊
8.3.3RFID安全機(jī)制
8.3.4RFID安全服務(wù)
8.4物聯(lián)網(wǎng)安全的3G技術(shù)安全問題
8.4.13G面臨的安全威脅
8.4.23G的安全特性要求
8.4.33G的安全機(jī)制
8.4.43G認(rèn)證與密鑰協(xié)商
小結(jié)
習(xí)題
第9章物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化
9.1物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的研究現(xiàn)狀
9.1.1國際標(biāo)準(zhǔn)化組織
9.1.2國外物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展
9.1.3國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀
9.2物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的主要分類
9.2.1物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)
9.2.2物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識標(biāo)準(zhǔn)
9.2.3物聯(lián)網(wǎng)協(xié)同信息處理標(biāo)準(zhǔn)
9.2.4物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)
9.3物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化所需要做的工作
9.4物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展趨勢
9.4.1物聯(lián)網(wǎng)涉及標(biāo)準(zhǔn)組織眾多
9.4.2物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系框架
9.4.3物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)類標(biāo)準(zhǔn)亟待統(tǒng)一
9.4.4物聯(lián)網(wǎng)感知類標(biāo)準(zhǔn)亟須突破
9.4.5物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)傳輸類標(biāo)準(zhǔn)相對完善
9.4.6物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)支撐類標(biāo)準(zhǔn)尚待探索
9.4.7物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)應(yīng)用類標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)重缺失
9.4.8物聯(lián)網(wǎng)共性技術(shù)類標(biāo)準(zhǔn)亟須完善
9.4.9我國物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)工作取得較快發(fā)展
9.4.10國際標(biāo)準(zhǔn)競爭力和影響力有待提升
小結(jié)
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
21世紀(jì)高等學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)規(guī)劃教材物聯(lián)網(wǎng)概論(第2版)/崔艷榮 節(jié)選
第3章CHAPTER 3感知識別層物聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別在于,前者擴(kuò)大了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的通信范圍,不局限于人和人之間的通信,更能夠進(jìn)行人和物、物和物之間的通信。在物聯(lián)網(wǎng)的具體實(shí)現(xiàn)中,人們?nèi)绾瓮瓿蓪ξ锏娜娓兄羌毙杞鉀Q的重要問題之一。本章將針對全面感知問題,對感知識別層及其相關(guān)技術(shù)展開闡述。物聯(lián)網(wǎng)的感知識別層相當(dāng)于人類的臉面和五官,人通過視覺、聽覺、嗅覺、觸覺去感知外部世界,而感知識別層通過傳感器、數(shù)碼相機(jī)等感應(yīng)設(shè)備采集外部物理世界信息,再通過RFID、條形碼、藍(lán)牙等短距離傳輸技術(shù)傳遞數(shù)據(jù)。感知識別層由數(shù)據(jù)采集子層、短距離通信技術(shù)和協(xié)同信息處理子層組成。數(shù)據(jù)采集子層通過各種類型的傳感器獲取物理世界中發(fā)生的物理事件和數(shù)據(jù)信息。物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)主要通過傳感器、RFID標(biāo)簽、多媒體信息采集、條形碼和實(shí)時(shí)定位等技術(shù)進(jìn)行采集。短距離通信技術(shù)和協(xié)同信息處理子層將采集到的數(shù)據(jù)在局部范圍內(nèi)進(jìn)行協(xié)同處理,以提高信息的精度,降低信息冗余度,并通過具有自組織能力的短距離傳感網(wǎng)接入廣域承載網(wǎng)絡(luò)。感知層常見的關(guān)鍵技術(shù)包括檢測技術(shù)和短距離無線通信技術(shù),主要有傳感器技術(shù)、RFID技術(shù)、條形碼技術(shù)等。3.1傳感器技術(shù)3.1.1傳感器簡介傳感器(Sensor/Transducer)技術(shù)是應(yīng)用在自動(dòng)檢測和控制系統(tǒng)中,并對系統(tǒng)運(yùn)行的各項(xiàng)指標(biāo)和功能起到重要作用的一門技術(shù)。系統(tǒng)的自動(dòng)化程度越高,對傳感器的依賴性就越強(qiáng)。傳感器技術(shù)所要解決的問題是如何準(zhǔn)確可靠地獲取控制系統(tǒng)中的各類信息,并結(jié)合通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)完成對信息的傳輸和處理,*終對系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制。傳感器技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)的三大基礎(chǔ)學(xué)科,它們分別構(gòu)成了自動(dòng)檢測控制系統(tǒng)的“感覺器官”“中樞神經(jīng)”和“大腦”。傳感器技術(shù)是研究信息技術(shù)各門學(xué)科的基礎(chǔ)。無論哪一門學(xué)科、哪一種技術(shù)、哪一個(gè)被控制對象,沒有科學(xué)地對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測,無論是信息轉(zhuǎn)換、信息處理,還是數(shù)據(jù)顯示,乃至于*終對被控制對象的控制,都將是一句空話。同樣地,傳感器技術(shù)也是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)技術(shù)之一,它與信息科學(xué)息息相關(guān),在信息科學(xué)領(lǐng)域里,傳感器被認(rèn)為是生物體“五官”的工程模擬物,是自動(dòng)檢測和自動(dòng)轉(zhuǎn)換技術(shù)的總稱。如何看待傳感器在信息科學(xué)中的地位呢?我們可以用人的五官和皮膚做比喻,人通過感覺器官接收外界信號,將這些信號傳送給大腦,大腦把這些信號分析處理后傳遞給肌體。如果用機(jī)器完成這一過程,計(jì)算機(jī)相當(dāng)于人的大腦,執(zhí)行機(jī)構(gòu)相當(dāng)于人的肌體,傳感器相當(dāng)于人的五官和皮膚。圖31顯示出了傳感器與人類五官的對比關(guān)系。圖31智能機(jī)器與人的大腦對比一般地,可以定義傳感器是一種能把特定的被測信號按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成某種“可用信號”輸出的器件或裝置,以滿足信息的傳輸、處理、記錄、顯示和控制等要求。這里“可用信號”是指便于處理、傳輸?shù)男盘枺话銥殡娦盘枺珉妷骸㈦娏鳌㈦娮琛㈦娙荨㈩l率等。在我們每個(gè)人的生活里都在使用著各種各樣的傳感器,如電視機(jī)、音響、VCD、空調(diào)遙控器等所使用的紅外線傳感器,電冰箱、微波爐、空調(diào)機(jī)溫控所使用的溫度傳感器,家庭使用的煤氣灶、燃?xì)鉄崴鲌?bào)警所使用的氣體傳感器,家用攝像機(jī)、數(shù)碼照相機(jī)、上網(wǎng)聊天視頻所使用的光電傳感器; 汽車所使用的傳感器就更多,如速度、壓力、油量、角度線性位移傳感器等。這些傳感器的共同特點(diǎn)是利用各種物理、化學(xué)、生物效應(yīng)等,實(shí)現(xiàn)對被測信號的測量。我國國家標(biāo)準(zhǔn)(GB 7665—1987)對傳感器(Sensor/Transducer)的定義是: “能夠感受規(guī)定的被測量,并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件和裝置。”以上定義表明傳感器有這樣三層含義: ①傳感器是測量裝置,能完成檢測任務(wù); ②它的輸入量是某一被測量,可能是物理量,也可能是化學(xué)量、生物量等; ③它的輸出量是某種物理量,這種量要便于傳輸、轉(zhuǎn)換、處理、顯示等,這種量可以是氣、光、電量,但主要是電量; ④輸出和輸入有對應(yīng)關(guān)系,且應(yīng)有一定的精確程度。需要指出的是,國外在傳感器和敏感元件的概念上也不完全統(tǒng)一,能完成信號感受和變換功能的器件名稱較多。我國也曾出現(xiàn)過多種名稱,如變換器、轉(zhuǎn)換器、檢測器、敏感元件、換能器等,這些不同的稱謂是根據(jù)同一類型的器件在不同領(lǐng)域中的應(yīng)用而得來的,它們的內(nèi)涵相同或相似,所以近來已逐漸趨向統(tǒng)一,大都使用傳感器這一名稱了。近年來,由于信息科學(xué)和半導(dǎo)體微電子技術(shù)的不斷發(fā)展,使傳感器與微處理器、微機(jī)有機(jī)地結(jié)合,傳感器的概念又得到了進(jìn)一步的擴(kuò)充。如智能傳感器,它是集信息檢測和信息處理于一體的多功能傳感器。與此同時(shí),在半導(dǎo)體材料的基礎(chǔ)上,運(yùn)用微電子加工技術(shù)發(fā)展起各種門類的敏感元件,有固態(tài)敏感元件,如光敏元件、力敏元件、熱敏元件、磁敏元件、壓敏元件、氣敏元件、物敏元件等。隨著光通信技術(shù)的發(fā)展,近年來利用光纖的傳輸特性已研究開發(fā)出不少光纖傳感器。下面來看看傳感器的組成結(jié)構(gòu)。傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、轉(zhuǎn)換電路三部分組成,組成框圖見圖32。敏感元件是直接感受被測量,并輸出與被測量成確定關(guān)系的某一物理量的元件。轉(zhuǎn)換元件以敏感元件的輸出為輸入,把輸入轉(zhuǎn)換成電路參數(shù)。上述電路參數(shù)接入轉(zhuǎn)換電路,便可轉(zhuǎn)換成電量輸出。
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