物联网基础与应用PDF电子书下载

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第1章 物联网概述 1

1.1 物联网的起源与发展 1

1.1.1 智慧地球 1

1.1.2 国际物联网的发展 2

1.1.3 我国物联网的发展 3

1.2 物联网原理 4

1.2.1 物联网的定义 5

1.2.2 物联网与互联网的关系 5

1.2.3 物联网与蜂窝网络的关系 7

1.2.4 物联网与Wi-Fi的关系 8

1.3 物联网技术特征 9

1.3.1 物联网技术体系 9

1.3.2 物理网技术挑战 11

1.4 物联网产业及应用前景 12

1.4.1 物联网产业链 12

1.4.2 物联网产业的特点 14

1.4.3 物联网应用领域 16

1.5 物联网发展 16

1.5.1 “互联网＋”与物联网 16

1.5.2 边缘计算与雾计算 17

1.5.3 人工智能与第三次智能工业革命 18

1.5.4 物联网与工业互联网 18

本章习题 19

第2章 物联网感知层 21

2.1 感知层的基本概念 21

2.1.1 感知层在物联网中的作用 21

2.1.2 感知节点的特点 23

2.2 RFID与自动识别技术的发展 24

2.2.1 自动识别技术的发展 24

2.2.2 条码、磁卡与IC卡 26

2.2.3 RFID标签 29

2.2.4 RFID应用系统的结构与组成 34

2.2.5 RFID标签编码标准 36

2.3 传感器与无线传感器网络 37

2.3.1 传感器的基本概念 37

2.3.2 智能传感器的发展 42

2.3.3 无线传感器的发展 44

2.3.4 无线传感器网络的发展 45

2.4 位置信息感知技术 47

2.4.1 位置信息与位置信息感知的基本概念 47

2.4.2 GPS与定位技术 49

2.5 智能信息感知设备与嵌入式技术 52

2.5.1 智能信息感知设备的发展 52

2.5.2 RFID应用系统与智能感知设备的设计方法 55

2.5.3 无线传感器网络与智能感知节点的设计方法 57

本章习题 60

第3章 物联网网络层技术 62

3.1 网络层概述 62

3.1.1 物联网网络层的基本功能 62

3.1.2 物联网网络层的特点 63

3.2 移动互联网 65

3.2.1 从计算机网络、互联网、移动互联网到物联网 65

3.2.2 计算机网络的基本概念 66

3.2.3 互联网、移动互联网的形成与发展 67

3.2.4 IP网络：从IPv4到IPv6 68

3.2.5 接入技术与物联网 70

3.3 蜂窝移动通信 72

3.3.1 移动通信技术的发展历程 72

3.3.2 移动通信系统的结构与原理 74

3.3.3 蜂窝移动通信的基本原理 75

3.3.4 4G技术与应用 77

3.3.5 5G及其后5G技术及应用 78

3.4 空间信息网络 78

3.4.1 卫星通信系统 78

3.4.2 近地通信系统 80

3.4.3 轨通异构通信系统 82

3.4.4 空间信息物联网 83

本章习题 85

第4章 物联网应用层技术 87

4.1 应用层原理 87

4.1.1 物联网应用层的特点 87

4.1.2 物联网数据的特点 88

4.1.3 物联网数据处理的关键技术 90

4.2 海量数据存储与云计算技术 92

4.2.1 物联网对海量数据存储的需求 92

4.2.2 互联网数据中心的基本概念 93

4.2.3 云计算在物联网中的应用 95

4.3 大数据挖掘技术 97

4.3.1 数据、信息与知识 98

4.3.2 数据挖掘与知识发现 99

4.3.3 物联网与智能决策、智能控制 102

4.4 机器学习技术 105

4.4.1 机器学习的背景 105

4.4.2 机器学习的主要方法 107

4.4.3 机器学习应用举例 111

4.5 雾计算与物联网 113

4.5.1 雾计算原理与发展历史 113

4.5.2 雾计算特征 114

4.5.3 雾计算架构 116

本章习题 120

第5章 物联网信息安全技术 123

5.1 物联网信息安全中的四个重要关系问题 123

5.1.1 物联网信息安全与现实社会的关系 123

5.1.2 物联网信息安全与互联网信息安全的关系 124

5.1.3 物联网信息安全与密码学的关系 125

5.1.4 物联网安全与国家信息安全战略的关系 126

5.2 物联网信息安全技术 127

5.2.1 信息安全需求 127

5.2.2 物联网信息安全技术内容及分类 128

5.2.3 物联网的网络防攻击技术 129

5.2.4 物联网安全防护技术 131

5.2.5 密码学及其在物联网中的应用 139

5.2.6 网络安全协议 142

5.3 蜂窝网络安全与隐私保护 145

5.3.1 蜂窝网络面临的攻击 146

5.3.2 GSM系统的信息安全与隐私保护 146

5.3.3 3G系统的信息安全与隐私保护 149

5.3.4 B3G与4G系统的信息安全与隐私保护 151

5.3.5 5G系统的信息安全与隐私保护 153

5.4 RFID安全与隐私保护 155

5.4.1 RFID安全机制介绍 155

5.4.2 RFID安全性问题 157

5.4.3 RFID安全解决方案 159

5.4.4 RFID隐私保护 162

本章习题 165

第6章 物联网应用 168

6.1 物联网应用概述 168

6.2 智能交通 169

6.2.1 智能交通的基本概念 170

6.2.2 物联网技术与智能交通 170

6.2.3 车联网技术的研究 171

6.2.4 物联网技术在民航领域的应用 173

6.3 智慧医疗 175

6.3.1 智慧医疗的基本概念 175

6.3.2 智慧医疗环境中的医院信息系统 176

6.3.3 物联网技术在健康监控中的应用 177

6.4 智慧农业 179

6.4.1 智慧农业的发展背景 179

6.4.2 物联网技术在智慧农业中的应用 180

6.4.3 物联网技术在农产品质量安全溯源中的应用 181

6.5 智能家居 182

6.5.1 智能家居与物联网技术 182

6.5.2 物联网技术在智能家居中的应用 183

6.6 智能物流 185

6.6.1 智能物流与物联网 186

6.6.2 RFID技术在智能物流中的应用 186

6.6.3 物联网技术与未来商店 188

6.6.4 智能物流系统网络体系结构 189

6.7 物联网军事应用 189

6.7.1 物联网与现代战争 190

6.7.2 物联网在陆地战场的应用 191

6.7.3 物联网在空中战场的应用 193

6.7.4 物联网在太空的应用 194

6.7.5 物联网在水下和水面的应用 196

6.7.6 物联网在地下的应用 197

本章习题 198

第7章 5G与物联网 200

7.1 5G概述 200

7.1.1 5G愿景与需求 200

7.1.2 5G典型应用场景 202

7.1.3 5G网络架构特征 203

7.1.4 5G关键技术 205

7.2 5G物联网应用 206

7.2.1 智慧城市与物联网 206

7.2.2 智慧海洋与物联网 207

7.2.3 智慧交通与物联网 208

7.2.4 智能制造与物联网 209

7.2.5 智能家居与物联网 210

7.3 5G多址接入技术 211

7.3.1 多址接入技术概述 211

7.3.2 非正交多址接入 212

7.3.3 多用户共享接入 213

7.3.4 图样分割多址接入 214

7.3.5 稀疏码分多址接入 215

7.4 5G物联网切片技术 216

7.4.1 网络切片的概念与特征 216

7.4.2 软件定义网络与网络功能虚拟化 217

7.4.3 5G物联网切片编排方法 220

7.5 5G节能关键技术 221

7.5.1 5G网络架构与节能 221

7.5.2 5G网络规划与节能 223

7.5.3 5G资源管理节能技术 225

7.5.4 5G物理层节能技术 227

本章习题 229

第8章 工业互联网 231

8.1 工业互联网概述 231

8.1.1 历史背景 231

8.1.2 发展现状 232

8.2 工业互联网定义 233

8.2.1 工业互联网本质 234

8.2.2 工业互联网特征 235

8.3 工业互联网架构 236

8.3.1 工业互联网的网络体系 238

8.3.2 工业互联网的数据体系 238

8.3.3 工业互联网的安全体系 240

8.3.4 工业互联网平台标准体系 241

8.4 工业互联网与CPS 245

8.4.1 信息物理系统概述 245

8.4.2 信息物理系统与工业互联网的关系 247

8.4.3 信息物理系统的关键技术 248

8.4.4 信息物理系统的应用场景 250

8.5 工业互联网未来展望 253

8.5.1 工业互联网平台的标准化 253

8.5.2 工业互联网面临的安全挑战 254

本章习题 256

第9章 移动车联网 258

9.1 车联网原理 258

9.1.1 车联网特点 259

9.1.2 车联网通信类型 260

9.1.3 国内外车联网发展进程 262

9.2 车联网架构 262

9.3 车联网标准 263

9.3.1 IEEE 802.11 p标准 263

9.3.2 IEEE 1609标准 264

9.3.3 LTE-V2X 265

9.4 车联网关键技术 266

9.4.1 智能感知技术 266

9.4.2 异构无线网络融合技术 267

9.4.3 智能化信息处理技术 269

9.4.4 通信协议 270

9.4.5 安全性技术 274

9.5 车联网应用 275

9.5.1 紧急救援系统 275

9.5.2 协助驾驶 276

9.5.3 智能交通管理 276

9.5.4 车载社交网络 277

本章习题 278

参考文献 279

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