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第1章 物联网概述1

1.1 物联网的定义及体系架构1

1.2 物联网的特征3

1.2.1 物联网的三大特征3

1.2.2 物联网与互联网的关系3

1.3 物联网的发展历史与研究现状4

1.4 物联网应用5

1.5 物联网的主要关键技术6

本章参考文献8

本章习题8

第2章 无线传感器网络技术10

2.1 无线传感器网络概述10

2.1.1 无线传感器网络的定义10

2.1.2 无线传感器网络体系结构10

2.1.3 无线传感器网络的基本特点12

2.1.4 无线传感器网络的主要关键技术12

2.1.5 无线传感器网络的发展现状与趋势13

2.1.6 无线传感器网络面临的挑战15

2.1.7 无线传感器网络的主要应用领域16

2.2 无线传感器网络硬件基础18

2.2.1 无线传感器网络硬件设备概述18

2.2.2 典型的无线传感器网络节点19

2.2.3 无线传感器网络硬件节点20

2.2.4 无线多媒体传感器网络硬件节点22

2.2.5 无线传感器网络硬件开发套件24

2.2.6 面向多类型网络接入的无线传感器网络网关24

2.3 无线传感器网络操作系统26

2.3.1 无线传感器网络操作系统概述26

2.3.2 TinyOS操作系统26

2.3.3 MantisOS操作系统27

2.4 无线传感器网络的关键技术29

2.4.1 无线传感器网络物理层关键技术29

2.4.2 无线传感器网络MAC层关键技术29

2.4.3 无线传感器网络路由关键技术31

2.4.4 无线传感器网络拓扑控制技术33

2.4.5 无线传感器网络覆盖关键技术36

2.4.6 无线传感器网络数据管理与数据融合技术38

2.4.7 无线传感器网络定位与目标跟踪技术39

2.4.8 无线传感器网络时间同步41

2.5 无线传感器网络中间件软件45

2.5.1 无线传感器网络中间件体系结构及功能45

2.5.2 典型的无线传感器网络中间件47

2.6 面向多类型网络的无线传感器网络接入技术52

2.6.1 基于无线传感器网络的多网融合系统结构52

2.6.2 多种无线传感器网络接入技术的比较53

2.6.3 多网络融合网关数据传输方式的设计与实现54

本章参考文献57

本章习题59

第3章 RFID技术60

3.1 RFID概述60

3.1.1 RFID基本组成60

3.1.2 RFID应用领域61

3.2 RFID的分类及硬件组成62

3.2.1 RFID分类62

3.2.2 RFID硬件体系结构63

3.3 RFID的关键技术64

3.3.1 RFID软件中间件技术64

3.3.2 RFID安全与隐私保护66

3.3.3 RFID防碰撞协议68

3.3.4 RFID天线技术70

3.4 RFID网络与无线传感器网络72

3.4.1 RFID与无线传感网的融合技术72

3.4.2 RFID和传感器网络相结合的案例74

本章参考文献75

本章习题75

第4章 移动通信网络技术77

4.1 移动通信技术概述77

4.1.1 移动通信网络的定义和发展历史77

4.1.2 移动通信网络的一般体系结构和功能79

4.2 3G技术82

4.2.1 3G技术的提出82

4.2.2 3G技术的主要特征和基本原理82

4.2.3 3G技术和1G、2G技术的区别83

4.2.4 超3G技术-LTE84

4.2.5 4G技术87

4.3 主要的3G技术标准89

4.3.1 TD-SCDMA89

4.3.2 CDMA 200090

4.3.3 WCDMA93

4.3.4 3种标准的对比95

4.4 3G技术的业务应用95

4.4.1 语音通信和短消息95

4.4.2 上网和流媒体服务96

4.4.3 其他增值业务97

本章参考文献101

本章习题101

第5章 其他基础网络技术103

5.1 传统网络技术及其特征103

5.1.1 局域网技术简介103

5.1.2 因特网的组成及特征108

5.2 卫星通信网络111

5.3 P2P网络、网格和云计算技术113

5.3.1 P2P网络技术113

5.3.2 网格技术简介115

5.3.3 云计算119

5.3.4 P2P、网格和云计算的比较120

本章参考文献122

本章习题122

第6章 物联网组网技术127

6.1 拓扑管理和自适应组网技术127

6.1.1 物联网组网技术127

6.1.2 拓扑发现技术129

6.1.3 拓扑维护技术130

6.2 数据获取、传输和拥塞控制技术132

6.2.1 物联网数据获取技术132

6.2.2 数据传输133

6.2.3 拥塞控制技术135

6.3 分布式协作与协同技术137

6.3.1 分布式协作技术137

6.3.2 分布式协同技术139

6.4 大规模编址与寻址技术140

6.4.1 编址技术141

6.4.2 寻址技术142

本章参考文献143

本章习题145

第7章 物联网的能效管理和智能控制技术147

7.1 物联网能效管理技术147

7.1.1 物联网低能耗管理技术147

7.1.2 物联网硬件设备开发中的节能技术148

7.1.3 物联网中的新型能源供给方式150

7.2 物联网智能控制和调度技术151

7.2.1 多类型媒体信息处理技术151

7.2.2 物联网环境下的智能人机交互技术153

7.2.3 物联网环境下的智能控制技术与系统155

7.3 物联网中的数据管理与数据库156

7.3.1 数据管理的基本概念156

7.3.2 数据库技术的基本概念157

7.3.3 主流数据库产品简介159

7.3.4 物联网数据管理技术162

7.3.5 物联网数据库优化技术165

本章参考文献166

本章习题167

第8章 物联网的安全与隐私保护技术169

8.1 安全多方计算技术169

8.1.1 物联网面临的安全隐患169

8.1.2 安全多方计算简介170

8.1.3 安全多方计算的基本概念171

8.1.4 安全多方计算在物联网中的应用173

8.2 数据的隐私保护175

8.2.1 数据的隐私保护研究现状175

8.2.2 隐私与隐私度量177

8.2.3 数据隐私保护的相关技术与标准178

8.2.4 隐私保护的分类179

8.2.5 物联网数据隐私保护面临的其他问题180

8.3 密钥管理和认证技术181

8.3.1 研究现状181

8.3.2 物联网各层的密钥管理技术181

8.3.3 物联网认证技术183

8.3.4 物联网的密钥管理和认证中面临的问题184

8.4 物联网入侵检测技术184

8.4.1 入侵检测技术简介184

8.4.2 物联网所面临的入侵问题186

8.4.3 适用于物联网的入侵检测系统186

本章参考文献189

本章习题192

第9章 物联网的应用示范194

9.1 物联网技术的应用前景194

9.2 物联网在医疗健康中的应用195

9.2.1 应用背景概述195

9.2.2 物联网环境下的无线医疗传感节点设计196

9.2.3 基于物联网的医疗健康护理系统的优点202

9.3 物联网在智能交通中的应用202

9.3.1 应用背景概述202

9.3.2 基于物联网的智能交通系统总体架构202

9.3.3 核心网络设备的设计203

9.3.4 基于物联网的智能交通系统的优点205

9.4 物联网在智能小区中的应用206

9.4.1 应用背景概述206

9.4.2 智能小区的总体架构207

9.4.3 主要传感设备的设计207

9.4.4 物联网网关设备的设计209

9.4.5 关键技术设计和软件实现209

9.4.6 基于物联网的智能小区的优点211

9.5 物联网在应急救灾中的应用212

9.5.1 应用背景概述212

9.5.2 应急救灾系统的总体架构213

9.5.3 关键技术设计和软件实现215

9.5.4 基于物联网的应急救灾系统的优点217

9.6 物联网在节能减排中的应用217

9.6.1 应用背景概述217

9.6.2 节能减排系统的总体架构217

9.6.3 核心网络设备的设计219

9.6.4 关键技术设计和软件实现219

9.6.5 基于物联网的节能减排系统的优点223

9.7 物联网在自助旅游中的应用224

9.7.1 应用背景概述224

9.7.2 自助旅游系统的体系结构224

9.7.3 核心硬件设备的设计226

9.7.4 关键技术设计和软件实现228

9.7.5 基于物联网的自助旅游系统的优点232

9.8 物联网在农业种植中的应用233

9.8.1 应用背景概述233

9.8.2 农业种植系统的总体架构234

9.8.3 核心网络设备的设计234

9.8.4 关键技术设计和软件实现236

9.8.5 基于物联网的农业种植系统的优点238

本章参考文献238

本章习题239

第10章 物联网技术的标准化242

10.1 物联网标准的研究现状242

10.1.1 物联网标准的发展历史242

10.1.2 中国的物联网技术标准242

10.1.3 制订物联网标准的必要性243

10.2 物联网标准的主要分类244

10.2.1 物联网体系结构标准244

10.2.2 物联网标识标准244

10.2.3 物联网协同信息处理标准245

10.2.4 物联网接口标准246

10.3 物联网标准化所需要做的工作249

本章参考文献249

本章习题250