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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-LTE 84

4.2.5 4G技术 87

4.3 主要的3G技术标准 89

4.3.1 TD-SCDMA 89

4.3.2 CDMA 2000 90

4.3.3 WCDMA 93

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