物联网工程及应用
作者：武奇生 编著
出版时间：2014年版
内容简介
本书的内容涵盖了物联网、RFID、无线传感器网络及云计算的基本概念、原理、技术、应用以及发展趋势和前景，书中结合作者的科研项目及研发的实体模型，充分反映了物联网技术的最新进展。主要内容包括：物联网体系结构及其信息技术、无线射频识别技术、无线传感器网络简介、无线传感器网络协议规范与通信技术、无线传感器网络及其应用、云计算、物联网安全技术、物联网的典型应用等，重点介绍了物联网技术在智能交通上的应用。本书论述严谨、内容新颖、图文并茂，注重基本原理和基本概念的阐述，强调理论联系实际，突出应用技术和实践，可作为高等院校物联网及相关专业的教材或参考教材，也可作为从事无线传感器网络与物联网工作的广大科技人员及工程技术人员的参考用书。
目录
第1章 绪论 1
1.1 物联网概述 1
1.1.1 物联网的概念 1
1.1.2 物联网的定义 1
1.1.3 从互联网到物联网 2
1.2 互联网和物联网的关系 5
1.2.1 从端系统接入的角度看互联网的结构 6
1.2.2 从端系统接入的角度看物联网的结构 6
1.2.3 互联网与物联网的融合 7
1.3 物联网的传输通信保障——互联网 8
1.4 物联网的一般应用及发展 9
1.4.1 物联感知下的应用发展阶段 9
1.4.2 物联网的国内外发展现状 10
1.4.3 物联网未来趋势——网络融合 15
1.5 本章小结 16
习题 16
第2章 物联网体系结构及其信息技术 17
2.1 物联网的体系结构 17
2.1.1 物联网的工作原理 17
2.1.2 物联网的体系结构 17
2.1.3 物联网的工作步骤 22
2.2 支持物联网发展的技术 22
2.2.1 RFID技术 22
2.2.2 无线传感器网络 23
2.2.3 纳米技术 25
2.2.4 感知技术 26
2.2.5 通信及计算技术 26
2.2.6 普适计算技术 27
2.2.7 云计算技术 29
2.2.8 数据库与数据仓库技术 30
2.2.9 人工智能技术 32
2.2.10 嵌入式技术 34
2.3 现代网络通信与物联网 36
2.3.1 无线网络与物联网 36
2.3.2 无线局域网与协议 37
2.3.3 IPv6技术 38
2.3.4 蓝牙、无线个人区域网与ZigBee 42
2.4 无线通信3G与物联网的发展 43
2.4.1 3G促进物联网发挥无线通信作用 43
2.4.2 物联网信息发送的平台——3G手机 44
2.4.3 基于RFID和手机终端的移动电子商务 44
2.5 集成电路：物联网的基石 45
2.5.1 微电子技术和产业发展的重要性 45
2.5.2 集成电路的研究与发展 46
2.5.3 系统芯片的研究与应用 47
2.6 本章小结 48
习题 48
第3章 无线射频识别技术 49
3.1 无线射频识别技术概述 49
3.1.1 无线射频识别技术的基本概念和特点 49
3.1.2 无线射频识别技术的现状和发展 50
3.1.3 无线射频识别技术的分类 51
3.2 RFID及相关的自动识别技术 55
3.2.1 条形码简介 55
3.2.2 磁卡与IC卡简介 58
3.2.3 射频电子标签 59
3.3 RFID基本工作原理 68
3.3.1 RFID的基本原理 68
3.3.2 射频识别系统的工作过程 69
3.4 RFID的数据传输协议 74
3.4.1 数据传输协议与方式 74
3.4.2 数据安全性 76
3.5 RFID的频率标准与技术规范 80
3.5.1 RFID标准简介 80
3.5.2 无线射频识别的频率标准 82
3.6 RFID标准体系结构 84
3.7 无线射频识别的应用行业标准 85
3.8 系统选择与性能评估 87
3.9 本章小结 90
习题 90
第4章 无线传感器网络简介 91
4.1 无线传感器网络概述 91
4.1.1 无线传感器网络的概念 91
4.1.2 无线传感器网络体系结构 92
4.1.3 无线传感器网络的特点 95
4.2 无线传感器网络研究进展 97
4.2.1 无线传感器网络的发展历程 97
4.2.2 无线传感器网络的研究进展 100
4.2.3 无线传感器网络面临的挑战和未来发展方向 102
4.2.4 无线传感器网络的应用前景 105
4.3 本章小结 107
习题 107
第5章 无线传感器网络协议规范与通信技术 108
5.1 IEEE 802.15.4标准 108
5.2 IEEE 802.15.4网络结构 108
5.2.1 物理层 110
5.2.2 MAC层 113
5.2.3 IEEE 802.15.4安全服务 119
5.3 ZigBee协议规范 120
5.3.1 ZigBee协议框架 121
5.3.2 ZigBee网络配置 125
5.4 无线传感器网络组网 125
5.4.1 基于IEEE 802.15.4标准的无线传感器网络 125
5.4.2 基于ZigBee协议规范的传感器网络 127
5.4.3 基于ZigBee的无线传感器网络与RFID技术的融合 129
5.5 无线传感器网络的开发与应用 130
5.5.1 无线传感器网络仿真技术 130
5.5.2 无线传感器网络软件开发 138
5.5.3 无线传感器网络的硬件开发概述 141
5.6 无线传感器网络应用实例——环境监测 147
5.7 本章小结 149
习题 149
第6章 无线传感器网络及其应用 150
6.1 无线SoC片上系统CC2530概述 150
6.2 CC2530芯片 151
6.3 CC2530芯片功能结构 153
6.4 8051CPU介绍 154
6.4.1 存储器 155
6.4.2 特殊功能寄存器 156
6.5 CC2530的主要外部设备 156
6.5.1 I/O端口 156
6.5.2 DMA控制器 158
6.5.3 AES(高级加密标准)协处理器 158
6.6 案例应用——基于物联网的交通流仿真平台 159
6.6.1 系统总体介绍 159
6.6.2 交通流仿真系统布设 161
6.6.3 系统硬件研制 161
6.6.4 系统调试 164
6.7 物联网智能家庭实景系统 169
6.7.1 物联网智能家庭实景实训系统 169
6.7.2 家庭室内监控部分 170
6.7.3 智能家庭控制软件 171
6.7.4 家庭内电器智能化控制 172
6.8 本章小结 173
习题 173
第7章 云计算 174
7.1 云计算的概念 174
7.2 云计算产生和发展基础 175
7.2.1 SaaS的诞生 176
7.2.2 “IT不再重要”的发表 176
7.2.3 Google的三大核心技术 176
7.3 云计算的发展历史 176
7.4 云计算的发展环境 178
7.4.1 云计算与3G 178
7.4.2 云计算与物联网 178
7.4.3 云计算与移动互联网 179
7.4.4 云计算与三网融合 180
7.4.5 云计算压倒性的成本优势 181
7.5 云服务 184
7.5.1 使用云平台的理由 184
7.5.2 云平台的服务类型 184
7.5.3 云平台服务的安全性 185
7.5.4 云平台服务的供应商 186
7.5.5 云平台服务的优势和面临的挑战 189
7.6 微软公司的基于Windows Azure系统的开发 189
7.6.1 微软公司的云计算战略 190
7.6.2 微软公司的动态云计算解决方案 191
7.6.3 Windows Azure平台简介 193
7.7 云计算的典型公司Salesforce及产品简介 201
7.7.1 Salesforce公司历史 201
7.7.2 Salesforce Force.com的安全机制 201
7.8 云计算的服务模式 202
7.8.1 比较 203
7.8.2 未来的竞争 204
7.9 云计算与中国 204
7.9.1 现状 204
7.9.2 对未来的期望 206
7.10 本章小结 207
习题 208
第8章 物联网安全技术 209
8.1 物联网安全 209
8.1.1 物联网的安全特点 209
8.1.2 物联网的安全模型 211
8.2 RFID的安全管理技术及手机的安全 212
8.2.1 RFID安全管理 212
8.2.2 手机安全 213
8.3 无线传感器网络的安全管理技术 214
8.3.1 无线传感器网络信息安全需求和特点 215
8.3.2 密钥管理 217
8.3.3 安全路由 218
8.3.4 安全聚合 219
8.4 物联网安全问题 219
8.5 本章小结 220
习题 220
第9章 物联网的典型应用 222
9.1 物联网在智能交通方面的应用 222
9.2 停车场管理 223
9.2.1 停车场管理综述 223
9.2.2 停车场管理系统 224
9.2.3 停车场管理系统主要功能模块研究 230
9.3 基于RFID与互联网技术的智能车位管理系统的设计 235
9.4 车辆自动识别管理系统 236
9.4.1 系统组成 236
9.4.2 系统功能与特点 237
9.4.3 系统应用与特点 237
9.5 物联网在物流业的应用 239
9.5.1 应用概述 239
9.5.2 药品食品安全管理 240
9.5.3 电子商务物流 241
9.6 在其他方面应用 242
9.7 物联网技术的应用前景 248
9.8 本章小结 250
习题 250
参考文献 251
