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第1部分 引论 3

第1章 概述 3

1.1 概念 3

1.2 物联网模型 5

1.3 传感器网络 8

1.4 USN体系结构和层次分析 11

1.5 物联网通信环节的划分 15

1.6 本书的组织思想 17

第2章 通信知识的回顾 18

2.1 网络体系结构 18

2.2 通信技术的主要研究内容 22

第3章 对物联网通信的分析 26

3.1 物联网的通信体系结构 26

3.2 物联网中物体的分析 27

3.3 物联网通信体系结构 29

3.3.1 通信模式 29

3.3.2 直接通信模式 30

3.3.3 网关通信模式 31

第2部分 接触环节的通信技术 37

第4章 RFID技术 37

4.1 RFID概述 37

4.2 RFID的工作原理 39

4.3 RFID的通信协议 41

4.4 ISO/IEC 18000-6B协议 42

4.4.1 概述 43

4.4.2 部件及通信流程 43

4.4.3 阅读器到标签的通信 44

4.4.4 标签到阅读器的通信 47

4.5 防止冲突算法 49

4.5.1 纯ALOHA算法 49

4.5.2 时隙ALOHA算法 50

4.5.3 帧时隙ALOHA算法 51

4.5.4 Type A的防冲突算法 52

4.5.5 Type B的防冲突算法 54

4.5.6 Type C的防冲突算法 55

第5章 无线电导航 57

5.1 概述 57

5.2 GPS 58

5.2.1 GPS的工作原理 58

5.2.2 GPS组成 59

5.2.3 GPS的通信技术 61

5.3 北斗卫星导航系统 68

5.3.1 概述 68

5.3.2 北斗一号 70

5.3.3 北斗二号、三号系统组成及工作机制 74

5.3.4 北斗通信技术 74

第6章 激光制导 79

6.1 概述 79

6.2 激光制导原理 79

6.3 激光制导编码 82

6.3.1 激光波束制导的编码 83

6.3.2 激光寻的制导的编码 85

6.4 反激光制导 89

第3部分 末端网通信技术——有线通信技术 95

第7章 串行接口通信 95

7.1 概述 95

7.2 RS-232串行接口标准 96

7.3 其他串口技术 98

第8章 USB总线 103

8.1 USB概述 103

8.2 USB组成 104

8.3 USB的通信 106

8.3.1 USB的层次结构 106

8.3.2 USB传输方式 107

8.3.3 USB传输技术 108

8.4 USB的发展 110

第9章 现场总线 113

9.1 概述 113

9.2 CAN总线 115

9.2.1 CAN概述 115

9.2.2 CAN总线通信 117

9.2.3 CAN的数据链路层 120

9.3 其他现场总线技术 123

第10章 RFID阅读器相关通信技术 126

10.1 概述 126

10.2 韦根协议 127

10.3 IETF SLRRP 130

10.4 EPCglobal LLRP 135

10.5 RFID中间件 138

10.6 RFID网络相关应用 141

第4部分 末端网通信技术——无线通信底层技术 147

第11章 无线通信底层技术概述 147

11.1 物理层 147

11.2 数据链路层 149

11.2.1 概述 149

11.2.2 MAC子层相关通信协议 151

第12章 超宽带 159

12.1 概述 159

12.2 脉冲无线电 161

12.3 多频带OFDM 163

第13章 IrDA红外通信技术 167

13.1 概述 167

13.2 IrDA协议栈 169

13.3 IrLAP工作原理 171

13.4 其他应用协议 174

第14章 水下通信 176

14.1 概述 176

14.2 水声网络协议栈 178

14.3 物理层调制技术 178

14.4 MAC层技术 182

第15章 IEEE 802.15.4 185

15.1 概述 185

15.2 IEEE 802.15.4网络结构 185

15.3 IEEE 802.15.4协议栈 187

15.3.1 物理层 187

15.3.2 MAC层 189

第16章 数据链 193

16.1 概述 193

16.2 相关技术 194

16.2.1 多址接入技术 194

16.2.2 扩频技术 196

16.2.3 组网和集成 197

16.3 典型数据链 198

16.3.1 Link-16 198

16.3.2 其他数据链 206

第5部分 末端网通信技术——Ad Hoc网络通信技术 213

第17章 自组织网络的概念 213

17.1 自组织网络概述 213

17.2 自组织网络的演化 214

17.3 自组织网络的体系结构 216

第18章 Ad Hoc网络 219

18.1 概述 219

18.2 Ad Hoc网络系统结构 220

18.3 Ad Hoc网络路由协议 223

18.3.1 DSDV路由算法 226

18.3.2 DSR协议 231

18.3.3 AODV协议 235

第19章 无线传感器网络 241

19.1 概述 241

19.2 路由协议 242

19.2.1 路由协议概述 242

19.2.2 SPIN协议 245

19.2.3 LEACH协议 247

19.2.4 PEGASIS协议 251

19.3 特殊的传感器网络 253

第20章 机会网络 257

20.1 概述 257

20.2 机会网络路由技术 261

20.2.1 机会网络路由技术概述 261

20.2.2 PROPHET算法 264

20.2.3 CMTS算法 265

20.3 车载自组织网络 267

第21章 蓝牙 269

21.1 概述 269

21.2 蓝牙协议体系结构 270

21.3 微微网与散射网 273

21.4 蓝牙的传输技术 275

21.5 散射网拓扑形成和路由算法 281

第22章 ZigBee 290

22.1 概述 290

22.2 ZigBee的组网 291

22.3 ZigBee体系结构 293

22.4 ZigBee路由算法 296

22.4.1 Cluster-Tree算法 296

22.4.2 AODVjr算法 298

第23章 6LoWPAN 302

23.1 概述 302

23.2 6LoWPAN的网络结构和体系结构 305

23.3 6LoWPAN的工作 308

23.4 路由算法 312

23.4.1 路由算法分类 312

23.4.2 RPL路由协议 315

第24章 其他无线技术 321

24.1 Z-Wave 321

24.2 MiWi无线网络协议 325

第6部分 接入网通信技术 331

第25章 有线接入方式 331

25.1 拨号上网 331

25.2 非对称数字用户线路 334

25.3 混合光纤同轴电缆网接入 337

25.4 以太接入网技术 339

25.5 电力线上网 342

25.6 光纤接入技术 345

第26章 无线光通信 349

26.1 概述 349

26.2 光通信相关技术 351

26.3 特殊无线光通信 357

第27章 IEEE 802.11无线局域网 360

27.1 概述及系统组成 360

27.2 IEEE 802.11协议栈 361

27.3 相关发展 366

第28章 无线Mesh网络 369

28.1 概述 369

28.2 WMN结构 370

28.3 WMN路由 372

28.3.1 概述 372

28.3.2 RM-AODV 373

28.3.3 基于树的路由协议 375

28.3.4 混合路由模式 377

第29章 蜂窝通信 379

29.1 概述 379

29.2 LTE系统 381

29.3 4G物理层相关技术 383

29.4 4G数据链路层相关技术 389

第30章 卫星通信 394

30.1 概述 394

30.2 IPoS协议 396

30.3 卫星通信相关技术 398

30.4 路由算法 401

30.5 卫星网实例 403

第7部分 互联网数据处理的应用层通信 411

第31章 云计算技术 411

31.1 概述 411

31.2 虚拟化技术 416

31.3 海量数据存储与处理技术 419

31.3.1 数据的存储和读取 419

31.3.2 海量数据处理技术 421

31.3.3 其他 424

第32章 Hadoop 426

32.1 概述 426

32.2 资源管理系统YARN 427

32.2.1 YARN的架构 427

32.2.2 YARN的工作流程 429

32.3 分布式文件系统HDFS 430

32.3.1 HDFS的架构 430

32.3.2 读文件的流程 432

32.3.3 写文件的流程 432

32.4 MapReduce 433

32.5 分布式数据库HBase 435

参考文献 442

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