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第1章 绪论 1

1.1 物联网的概念 1

1.1.1 物联网的定义 1

1.1.2 “物”的涵义 2

1.1.3 物联网的特征 2

1.2 物联网的起源与发展 3

1.2.1 物联网的起源 4

1.2.2 物联网的发展 4

1.3 物联网的应用 9

1.4 本章小结 11

习题 12

第2章 物联网体系结构 13

2.1 物联网体系结构的概念 13

2.1.1 物联网体系结构的定义 13

2.1.2 物联网体系结构的设计原则 14

2.2 常见的物联网体系结构 15

2.2.1 三层物联网体系结构 15

2.2.2 四层物联网体系结构 16

2.3 物联网关键技术 23

2.3.1 感知与标识技术 24

2.3.2 网络融合技术 25

2.3.3 云计算技术 25

2.3.4 智能信息处理技术 26

2.3.5 隐私安全技术 27

2.4 其他物联网应用架构 27

2.4.1 无线传感器网络体系结构 27

2.4.2 EPC/UID系统结构 29

2.4.3 物理信息融合系统结构 32

2.4.4 M2M系统结构 33

2.5 物联网的反馈与控制 34

2.5.1 反馈控制的基本原理 35

2.5.2 反馈控制系统的组成 37

2.5.3 物联网系统的反馈控制 38

2.6 本章小结 40

习题 40

第3章 传感与检测技术 41

3.1 传感检测模型 41

3.2 传感器的特性与分类 42

3.2.1 传感器的特性 42

3.2.2 传感器的分类 44

3.2.3 传感器的发展趋势与应用 48

3.3 传感器技术原理 52

3.3.1 电阻应变式传感器 52

3.3.2 电感式传感器 56

3.3.3 电容式传感器 59

3.3.4 压电式传感器 62

3.3.5 磁电感应式传感器 65

3.3.6 其他类型的传感器 68

3.4 常见传感器介绍 68

3.4.1 温度传感器 68

3.4.2 湿敏传感器 71

3.4.3 光电式传感器 72

3.4.4 气敏传感器 75

3.4.5 压力传感器 76

3.4.6 加速度传感器 76

3.4.7 智能传感器 78

3.5 智能温度传感器DS18B20 79

3.5.1 DS18B20概述 80

3.5.2 DS18B20的测温原理 81

3.5.3 DS18B20的内部结构 82

3.5.4 DS18B20的编程结构 83

3.6 本章小结 85

习题 85

第4章 标识与定位技术 87

4.1 条形码技术 87

4.1.1 一维条形码技术 87

4.1.2 二维条形码技术 93

4.1.3 条形码生成器 96

4.2 RFID技术 99

4.2.1 RFID的概念及分类 100

4.2.2 RFID的核心技术 104

4.2.3 RFID的防碰撞技术 110

4.3 定位技术 114

4.3.1 卫星定位技术 115

4.3.2 蜂窝定位技术 121

4.3.3 WiFi定位技术 123

4.4 本章小结 126

习题 126

第5章 物联网通信技术 127

5.1 近距离无线通信技术 127

5.1.1 WiFi技术 127

5.1.2 蓝牙技术 130

5.1.3 ZigBee技术 134

5.1.4 6LoWPAN技术 137

5.2 远距离无线通信技术 137

5.2.1 卫星通信技术 138

5.2.2 移动通信技术 143

5.2.3 微波通信技术 150

5.3 有线通信技术 152

5.3.1 双绞线 153

5.3.2 光纤 154

5.3.3 以太网 157

5.4 Internet技术 161

5.4.1 Internet通信协议 161

5.4.2 Internet接入技术 170

5.4.3 Internet路由算法 173

5.5 本章小结 175

习题 175

第6章 物联网数据处理 176

6.1 物联网数据的大数据特征 176

6.2 物联网数据存储 177

6.2.1 数据库存储 177

6.2.2 基于云架构的数据存储 183

6.3 物联网数据分析与挖掘 189

6.3.1 物联网数据的预处理 189

6.3.2 物联网的知识发现 190

6.3.3 物联网的数据挖掘 191

6.3.4 物联网数据并行处理 197

6.4 物联网数据检索 202

6.4.1 文本检索 202

6.4.2 图像检索 203

6.4.3 音频检索 206

6.4.4 视频检索 208

6.5 本章小结 209

习题 209

第7章 物联网信息安全 211

7.1 物联网的安全问题分析 211

7.2 物联网的安全体系 213

7.3 物联网的感知层安全 217

7.3.1 RFID的安全威胁 217

7.3.2 RFID的安全机制 220

7.3.3 物联网摄像头的安全机制 225

7.3.4 二维码的安全机制 226

7.3.5 感知层的可信接入机制 227

7.4 物联网的传输层安全 230

7.4.1 物联网传输层的安全挑战 231

7.4.2 传输层的数据加密机制 232

7.4.3 传输层的安全传输协议 238

7.5 物联网的应用层安全 240

7.5.1 访问控制 240

7.5.2 数字签名 243

7.5.3 外包数据的隐私保护 244

7.6 物联网的位置隐私 247

7.7 本章小结 248

习题 249

第8章 物联网的典型应用 250

8.1 基于物联网的环境监控 250

8.1.1 基于物联网的环境监控系统架构 250

8.1.2 基于物联网的环境监控关键技术 252

8.1.3 物联网技术在环境监控中的应用 253

8.2 基于物联网的智能家居 257

8.2.1 基于物联网的智能家居组织架构 257

8.2.2 基于物联网的智能家居关键技术 258

8.2.3 物联网技术在智能家居中的应用 259

8.3 基于物联网的智能交通管理 261

8.3.1 基于RFID的不停车收费系统 262

8.3.2 基于物联网的智能交通关键技术 262

8.3.3 物联网在智能交通中的应用 264

8.4 基于物联网的智能物流管理 266

8.4.1 基于物联网的智能物流管理系统架构 267

8.4.2 基于物联网的智能物流管理关键技术 268

8.4.3 物联网在智能物流管理中的应用案例 268

8.5 基于物联网的工业流程管理 269

8.5.1 物联网在工业流程管理中的架构 270

8.5.2 物联网在工业流程管理中的关键技术 271

8.5.3 物联网在工业流程管理中的应用案例 271

8.6 本章小结 273

习题 273

第9章 物联网工程专业的知识体系 274

9.1 物联网工程专业的设置 274

9.2 物联网工程专业的特征 275

9.3 物联网工程专业的培养目标 275

9.4 物联网工程专业的毕业要求 275

9.5 物联网工程专业的知识体系 276

9.5.1 物联网工程专业的专业基础知识 276

9.5.2 物联网工程专业的专业核心知识 277

9.5.3 物联网工程专业的领域应用知识 279

9.6 课程设置 279

参考文献 282