《物聯網技術及套用教程（第2版）》是2023年清華大學出版社出版的圖書，作者是賈坤、康曉娜、楊露、黃平、陳漢斌。
基本介紹
- 中文名：物聯網技術及套用教程（第2版）
- 作者：賈坤、康曉娜、楊露、黃平、陳漢斌
- 出版時間：2023年6月1日
- 出版社：清華大學出版社
- ISBN：9787302630531
- 定價：56 元
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《物聯網技術及套用教程（第2版）》以數據流動為主線，分感知、網路、套用三層講述物聯網的概念與體系結構。感知層的功能是數據的採集與物體的識別，著重講述自動識別技術、定位技術、智慧型嵌入技術、感測器及組網技術；網路層的功能是數據的可靠傳輸與智慧型處理，重點講述各種網路接入技術，特別是無線接入技術，同時講述物聯網網路服務與海量數據存儲及處理技術；套用層的功能是數據的行業套用，重點講述不同的物聯網技術在不同行業的具體套用方案。全書共分9章，第1章為物聯網緒論，第2～5章為感知層的關鍵支撐技術，第6～8章為網路層的關鍵支撐技術，第9章為物聯網安全技術。
圖書目錄
目 錄
第1 章 物聯網緒論 1
1.1 物聯網的起源與發展 1
1.1.1 美國“智慧地球”戰略 2
1.1.2 中國“感知中國”計畫 3
1.1.3 日本及歐盟的發展計畫 3
1.2 物聯網的基本概念 4
1.2.1 物聯網的定義 5
1.2.2 物聯網的特徵 5
1.2.3 物聯網與各種網路的關係 6
1.3 物聯網的體系結構 8
1.3.1 感知層 11
1.3.2 網路層 11
1.3.3 套用層 12
1.4 物聯網的支撐技術 13
1.4.1 感知層的支撐技術 13
1.4.2 網路層的支撐技術 15
1.4.3 套用層的支撐技術 17
1.5 物聯網套用案例 18
1.5.1 精細農牧業 18
1.5.2 智慧型電網 18
1.5.3 智慧型交通 19
1.5.4 智慧型物流 19
1.5.5 智慧型家居 19
1.5.6 智慧型醫療 19
1.5.7 智慧型安防 20
小結 20
習題 20
實踐——調研物聯網套用案例 22
實驗——感受智慧型家居 22
第2章 自動識別技術 23
2.1 自動識別技術概述 23
2.1.1 自動識別技術的概念 23
2.1.2 自動識別技術的分類 24
2.1.3 自動識別系統的構成 25
2.2 物品信息編碼及識別技術 26
2.2.1 物品信息編碼發展簡史 26
2.2.2 條碼技術概述 27
2.2.3 條碼識別系統處理流程 32
2.3 射頻識別 35
2.3.1 RFID系統的工作原理 35
2.3.2 RFID系統分類 38
2.3.3 RFID系統的組成 41
2.3.4 RFID系統的防碰撞機制及防衝突算法 46
2.3.5 RFID套用前景 48
2.4 卡識別 50
2.4.1 磁卡識別技術 50
2.4.2 IC卡識別技術 50
2.5 語音識別 52
2.5.1 語音識別系統分類 52
2.5.2 語音識別的工作原理 53
2.6 光學字元識別 54
2.7 生物識別 55
2.8 圖像識別 56
小結 56
習題 57
實踐——調研生物識別技術 61
實驗2.1——認識條碼 61
實驗2.2——RFID基礎實驗 61
第3章 感測器與無線感測網 62
3.1 感測器概述 63
3.1.1 感測器的定義 63
3.1.2 感測器的構成 63
3.1.3 感測器的特性 64
3.1.4 感測器的種類 66
3.1.5 感測器產業的發展 67
3.2 常用感測器 69
3.2.1 溫度感測器 69
3.2.2 濕度感測器 71
3.2.3 氣敏感測器 73
3.2.4 應變片式感測器 74
3.2.5 霍爾感測器 76
3.2.6 超音波感測器 76
3.3 新型感測器 77
3.3.1 多功能感測器 78
3.3.2 MEMS感測器 79
3.3.3 智慧型感測器 82
3.4 感測器的套用 86
3.4.1 感測器套用現狀 86
3.4.2 感測器套用案例 86
3.5 無線感測網概述 89
3.5.1 無線感測網的組成 89
3.5.2 無線感測網的體系結構 91
3.5.3 無線感測網的特徵 93
3.5.4 無線感測網的接入 94
3.6 無線感測網的通信協定 95
3.6.1 MAC協定 95
3.6.2 路由協定 98
3.6.3 傳輸協定 101
3.7 無線感測網的組網技術 102
3.7.1 無線感測網的組網模式 102
3.7.2 ZigBee概述 103
3.7.3 ZigBee協定的特點 103
3.7.4 ZigBee協定的設備和結構 104
3.7.5 ZigBee協定棧 106
3.7.6 6LoWPAN 109
3.8 無線感測網的關鍵技術 112
3.8.1 拓撲控制 112
3.8.2 時間同步 113
3.8.3 數據融合 115
3.9 無線感測網的套用 117
小結 118
習題 119
實踐——調研高鐵使用的物聯網
技術 123
實驗1——感測器基礎實驗 123
實驗2——ZigBee組網實驗 124
第4章 定位技術 125
4.1 定位技術概述 125
4.1.1 定位技術的早期發展 126
4.1.2 定位的性能指標 127
4.1.3 定位技術的分類 127
4.1.4 定位技術與物聯網 127
4.2 全球導航衛星系統 128
4.2.1 美國GPS 128
4.2.2 俄羅斯GLONASS 132
4.2.3 中國BDS 134
4.2.4 歐盟Galileo系統 135
4.3 基於網路的定位技術 137
4.3.1 基於移動通信網路的定位 137
4.3.2 基於無線區域網路的定位 139
4.4 感知定位技術 141
4.4.1 藍牙定位技術 141
4.4.2 基於ZigBee的定位技術 142
4.4.3 基於RFID的定位技術 143
4.4.4 基於紅外的定位技術 143
4.4.5 超音波定位技術 143
4.4.6 超寬頻定位技術 144
4.5 混合定位 144
4.5.1 A-GPS 144
4.5.2 GPSOne 146
4.6 基於位置的服務 146
4.6.1 LBS發展歷程 147
4.6.2 LBS核心技術 148
4.6.3 LBS服務模式 149
4.6.4 LBS套用案例——AR 150
小結 151
習題 152
實踐——調研物聯網定位技術套用
案例 153
實驗——衛星導航定位實驗 154
第5章 智慧型嵌入技術 155
5.1 嵌入式系統概述 155
5.1.1 嵌入式系統的基本概念 155
5.1.2 嵌入式系統的基本特點 156
5.1.3 嵌入式系統的發展過程 157
5.2 嵌入式系統的結構 157
5.2.1 硬體層 157
5.2.2 硬體抽象層 158
5.2.3 系統軟體層 158
5.2.4 套用軟體層 159
5.3 嵌入式微處理器的分類 159
5.3.1 嵌入式微控制器 159
5.3.2 嵌入式數位訊號處理器 160
5.3.3 嵌入式微處理單元 160
5.3.4 片上系統 161
5.4 嵌入式作業系統 162
5.4.1 嵌入式作業系統概述 162
5.4.2 嵌入式作業系統的發展 163
5.4.3 典型的嵌入式作業系統 164
5.5 智慧型嵌入技術的套用 168
5.5.1 工業自動化 168
5.5.2 商業套用 169
5.5.3 網路設備 169
5.5.4 智慧型家居 170
5.5.5 機器人 170
5.6 智慧型嵌入技術的發展趨勢 171
小結 172
習題 172
實踐——配置Android系統集成開發
環境 174
第6章 通信網路技術 175
6.1 有線接入技術 176
6.2 無線接入技術 176
6.2.1 Wi-Fi技術(IEEE 802.11) 177
6.2.2 Bluetooth技術(IEEE
802.15.1) 180
6.2.3 UWB技術(IEEE 802.15.3a) 184
6.2.4 紅外通信技術(IrDA) 186
6.2.5 WiMAX(IEEE 802.16) 188
6.2.6 MBWA(IEEE 802.20) 188
6.2.7 LPWAN技術 189
6.3 移動通信網路 195
6.3.1 1G(第一代移動通信技術) 195
6.3.2 2G(第二代移動通信技術) 196
6.3.3 3G(第三代移動通信技術) 198
6.3.4 4G(第四代移動通信技術) 201
6.3.5 5G(第五代移動通信技術) 203
6.4 核心網 206
小結 207
習題 207
實踐1——調研智慧型電網所用到的通信技術 211
實踐2——調研星閃技術(SparkLink) 211
第7章 物聯網網路服務 213
7.1 物聯網網路服務概述 213
7.2 物聯網名稱解析服務 216
7.2.1 物聯網名稱解析服務的工作原理 216
7.2.2 ONS結構與服務方式 218
7.2.3 ONS工作流程 220
7.3 物聯網信息發布服務 223
7.3.1 物聯網信息發布服務的工作原理 223
7.3.2 EPCIS的功能與作用 224
7.3.3 EPCIS系統設計 226
7.4 實體標記語言 227
7.4.1 PML概述 228
7.4.2 PML核心思想 229
7.4.3 PML的組成與設計方法 231
7.4.4 PML設計舉例 232
小結 233
習題 233
實踐——調研ISO、EPC Global及UID三大RFID標準體系 235
第8章 海量數據存儲與處理技術 236
8.1 物聯網數據處理技術概述 236
8.1.1 物聯網數據的特點 236
8.1.2 物聯網數據處理關鍵技術 237
8.2 海量數據存儲技術 238
8.2.1 海量數據存儲需求 238
8.2.2 數據存儲分類 239
8.2.3 數據存儲技術的發展與演變 241
8.3 雲計算與物聯網 243
8.3.1 伺服器技術的發展 243
8.3.2 數據中心的基本概念 245
8.3.3 雲計算的基本概念 247
8.3.4 雲計算系統的組成 249
8.3.5 雲計算與物聯網的關係 251
8.3.6 雲計算在物聯網中的套用 253
8.4 數據融合技術 257
8.4.1 無線感測器網路數據融合技術 257
8.4.2 數據融合的分類 257
8.5 普適計算與物聯網 260
8.5.1 普適計算技術的特徵 260
8.5.2 普適計算的系統組成 261
8.5.3 普適計算的體系結構 262
8.5.4 普適計算的關鍵技術 262
8.6 人工智慧與物聯網 263
8.6.1 人工智慧的套用 264
8.6.2 人工智慧的理論基礎 265
8.6.3 人工智慧的驅動要素 265
8.6.4 人工智慧的發展 266
小結 267
習題 267
實踐——調研雲計算服務方案 270
第9章 物聯網安全技術 271
9.1 物聯網的安全架構 271
9.1.1 物聯網面臨的安全風險 272
9.1.2 物聯網系統安全架構的特點 273
9.1.3 物聯網系統安全架構的組成 274
9.2 物聯網的安全威脅 275
9.2.1 感知層安全 275
9.2.2 網路層安全 280
9.2.3 套用層安全 282
9.3 物聯網安全關鍵技術 283
9.3.1 密鑰管理技術 284
9.3.2 身份認證技術 285
9.3.3 訪問控制技術 286
小結 287
習題 287
實踐——調研物聯網安全威脅 289
參考文獻 290
