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商品描述
本書以物聯網中的資料流動為主線，介紹了物聯網的基本概念和體系結構，包括從物品資訊編碼到自動識別、從感測器到感測器網路、從局部網路到互聯網、從終端設備到資料中心、從嵌入式系統到伺服器叢集、從資料融合到雲端運算，以及從設計想法到物聯網標準，以廣度為主，闡述了組成物聯網的各種整合技術和所涉及的概念。 本書提供教學影片、電子課件、課程大綱、教學建議、習題參考答案、3套考卷（附評分標準）。 本書可作為高等院校各專業物聯網課程的入門教材，重點針對物聯網工程、電腦、通訊工程及電子資訊專業的本科生和相關專業技術人員，也可作為其他專業了解物聯網整體概況和具體技術實現的參考書。
作者簡介
韓毅剛，南開大學副教授。 1989年7月留校工作至今，已主講過11門課程，目前主講“物聯網技術”“計算機網絡基礎”和“電信網與交換技術”3門本科生課程，主講“高性能通信網絡技術” 1門研究生課程。目前為止已出版教材和專著11部，翻譯出版書籍7部。
目錄大綱
前言
教學建議
第1章 物聯網體系結構1
1.1 物聯網的發展背景1
1.2 物聯網的概念2
1.2.1 物聯網的定義2
1.2.2 物聯網與各種網路之間的關係4
1.3 物聯網的體系結構7
1.3.1 物聯網三層模型7
1.3.2 ITU-T參考模型8
1.3.3 物聯網的域模型9
1.4 物聯網各層功能及其相關技術9
1.4.1 感知層10
1.4.2 傳輸層11
1.4.3 處理層13
1.4.4 應用層14
1.5 物聯網的關鍵技術15
1.5.1 自動辨識技術17
1.5.2 感測技術17
1.5.3 網路技術18
1.5.4 資料處理技術19
1.6 物聯網的發展趨勢與組網結構20
習題21
第2章 物品資訊編碼22
2.1 物品的分類與編碼22
2.1.1 物品分類22
2.1.2 物品代碼23
2.1.3 物品編碼的載體23
2.2 條碼編碼體系24
2.2.1 EAN.UCC編碼體系24
2.2.2 全球資料同步網路25
2.3 產品電子代碼EPC26
2.3.1 EPC的產生與發展27
2.3.2 EPC編碼結構27
2.3.3 EPC編碼轉換28
2.3.4 EPC系統的組成29
2.4 EPC業務辦理與EPCIS系統開發30
2.4.1 業務辦理流程30
2.4.2 EPCIS系統的開發實例32
習題33
第3章 自動辨識技術34
3.1 自動辨識技術概述34
3.1.1 自動辨識技術的分類34
3.1.2 自動辨識系統的組成35
3.2 條碼識別36
3.2.1 條碼的構成與種類36
3.2.2 條碼閱讀器37
3.3 二維碼識別38
3.3.1 二維碼的特徵與分類38
3.3.2 二維碼的符號結構39
3.3.3 二維碼的編碼過程40
3.4 RFID40
3.4.1 RFID的分類41
3.4.2 RFID系統的組成42
3.4.3 電子標籤的結構44
3.4.4 讀寫器的結構45
3.4.5 RFID系統的能量傳輸47
3.4.6 RFID系統的資料傳輸48
3.4.7 RFID系統的防碰撞機制50
3.5 NFC50
3.5.1 NFC的技術特點51
3.5.2 NFC系統工作原理51
3.6 其他自動辨識技術53
3.6.1 卡識別53
3.6.2 語音辨識54
3.6.3 光學字元辨識57
3.6.4 生物辨識58
3.7 自動辨識應用系統的開發60
3.7.1 二維碼辨識系統的開發60
3.7.2 RFID應用系統的開發61
3.7.3 聲紋辨識系統的開發63
習題64
第4章 嵌入式系統65
4.1 嵌入式系統的概念與發展65
4.1.1 嵌入式系統的定義65
4.1.2 嵌入式系統的特點65
4.1.3 嵌入式系統的發展階段66
4.1.4 物聯網中的嵌入式系統66
4.1.5 嵌入式系統的發展趨勢68
4.2 嵌入式系統的結構68
4.2.1 硬體層68
4.2.2 硬體抽象層73
4.2.3 系統軟體層74
4.2.4 應用軟體層74
4.3 嵌入式處理器的分類75
4.3.1 嵌入式微控制器75
4.3.2 嵌入式數位訊號處理器75
4.3.3 嵌入式微處理單元MPU75
4.3.4 系統單晶片SoC76
4.4 嵌入式作業系統77
4.4.1 μC/OS-Ⅱ77
4.4.2 TRON78
4.4.3 嵌入式Linux78
4.4.4 iOS78
4.4.5 Android79
4.5 嵌入式系統的開發80
4.5.1 單晶片平台上的嵌入式系統應用開發80
4.5.2 智慧型終端上的嵌入式系統應用開發82
習題84
第5章 通訊技術85
5.1 訊號處理85
5.1.1 訊號處理的概念85
5.1.2 數位訊號處理86
5.1.3 數位訊號處理應用實例88
5.2 訊號傳輸89
5.2.1 通信方式90
5.2.2 信源編碼90
5.2.3 頻道編碼91
5.2.4 訊號編碼92
5.2.5 訊號調製93
5.2.6 多路復用93
5.3 無線通訊94
5.3.1 無線傳輸系統94
5.3.2 無線通訊的頻段與傳播方式95
5.3.3 無線傳輸的特性96
5.4 光通信97
5.4.1 光纖通訊97
5.4.2 無線雷射通訊100
5.4.3 可見光通訊102
5.5 新型通訊技術103
5.5.1 量子通訊103
5.5.2 深空通訊105
5.5.3 綠色通訊106
習題107
第6章 感測器109
6.1 感測器的基本概念109
6.1.1 感測器的定義109
6.1.2 感測器的構成109
6.1.3 感測器的特性110
6.2 感測器的種類112
6.2.1 阻抗型感測器112
6.2.2 電壓型感知器114
6.2.3 磁敏型感測器115
6.3 感測器的應用116
6.3.1 光纖感測器116
6.3.2 濕敏感測器117
6.3.3 氣體感測器117
6.3.4 生物感測器118
6.4 新型感測器119
6.4.1 多功能感測器119
6.4.2 MEMS感測器120
6.4.3 奈米感測器121
6.4.4 智慧感測器121
習題123
第7章 感測器網路124
7.1 有線感知器網路124
7.1.1 現場匯流排124
7.1.2 CAN總線124
7.1.3 M-Bus總線125
7.2 無線感測器網路概述126
7.2.1 無線感測器網路的組成126
7.2.2 無線感測器網路的體系結構127
7.2.3 無線感測器網路面臨的挑戰與發展趨勢128
7.3 無線感測器網路的通訊協定129
7.3.1 MAC協定129
7.3.2 路由協定132
7.3.3 傳輸協定135
7.4 無線感測器網路的組網技術135
7.4.1 ZigBee136
7.4.2 Z-WAVE139
7.4.3 EnOcean141
7.4.4 Thread143
7.5 無線感測器網路的核心支撐技術146
7.5.1 拓樸控制146
7.5.2 時間同步147
7.5.3 數據融合148
7.6 無線感測器網路的應用開發150
7.6.1 無線感測器網路的硬體開發150
7.6.2 無線感測器網路作業系統的移植151
7.6.3 無線感測器網路的軟體開發152
習題153
第8章 互聯網154
8.1 網際網路體系結構154
8.1.1 TCP/IP協定模型154
8.1.2 資料傳輸的封裝關係155
8.2 IP155
8.2.1 IPv4156
8.2.2 IPv6157
8.2.3 ICMP158
8.2.4 路由選擇協定159
8.3 網際網路傳輸層協定160
8.3.1 UDP160
8.3.2 TCP161
8.4 網際網路應用層協定162
8.4.1 域名系統162
8.4.2 HTTP163
8.4.3 CoAP164
8.4.4 SIP165
8.4.5 SDP166
8.5 行動互聯網166
8.5.1 行動互聯網的組成167
8.5.2 行動互聯網的體系結構167
8.5.3 行動互聯網的服務品質168
8.5.4 移動IP技術169
8.6 網際網路的發展與應用開發170
8.6.1 多螢幕互動170
8.6.2 Web的發展趨勢172
8.6.3 “互聯網+”及其應用開發172
習題175
第9章 物聯網的存取與承載176
9.1 有線接取技術177
9.1.1 乙太網路存取177
9.1.2 銅線接入178
9.1.3 光纖接入178
9.1.4 HFC接取179
9.1.5 電力線接入179
9.2 短距離無線IP接取技術180
9.2.1 Wi-Fi180
9.2.2 藍牙181
9.2.3 UWB182
9.3 基於行動通訊網路的接取技術182
9.3.1 行動通訊網的組成結構183
9.3.2 第二代行動通訊網路（2G）183
9.3.3 第三代行動通訊網路（3G）184
9.3.4 第四代行動通訊網路（4G）184
9.3.5 第五代行動通訊網路（5G）185
9.4 核心通訊網路190
9.4.1 核心傳輸網路190
9.4.2 核心交換網路191
9.5 物聯網資料傳輸的設計開發192
9.5.1 網際網路接取協定192
9.5.2 感測器網路的網關設計193
9.5.3 藍牙模組與電腦之間的通訊程式開發195
9.5.4 基於GSM模組的通訊程序開發196
習題198
第10章 物聯網的資料處理199
10.1 資料中心199
10.1.1 資料中心的組成199
10.1.2 資料中心的分類與分級199
10.1.3 資料中心的建置200
10.2 大數據與物聯網202
10.2.1 大數據的概念202
10.2.2 物聯網與大數據的關係202
10.2.3 物聯網大數據的特性203
10.2.4 大數據的分析與處理203
10.3 資料庫系統204
10.3.1 資料庫的類型204
10.3.2 資料庫的操作205
10.3.3 資料庫與物聯網205
10.4 資料探勘206
10.4.1 資料探勘的過程206
10.4.2 資料探勘的方法207
10.4.3 物聯網中的資料探勘208
10.5 搜尋引擎208
10.5.1 搜尋引擎的分類208
10.5.2 搜尋引擎的組成和工作原理209
10.5.3 面向物聯網的搜尋引擎210
10.6 海量資料儲存211
10.6.1 磁碟陣列211
10.6.2 網路儲存212
10.6.3 雲端儲存213
10.7 雲端運算214
10.7.1 雲端運算的概念214
10.7.2 雲端運算的體系結構215
10.7.3 雲端運算系統實例216
10.7.4 雲端運算系統的開發218
10.8 普適計算221
10.8.1 普適計算技術的特徵221
10.8.2 普適計算的系統組成222
10.8.3 普適計算的體系結構223
10.8.4 普適計算的關鍵技術223
10.9 數據呈現224
10.9.1 即時推播技術224
10.9.2 資料視覺化226
10.9.3 HTML 5227
10.9.4 資料呈現開發實例228
習題230
第11章 物聯網的安全與管理231
11.1 物聯網的安全架構231
11.2 物聯網的安全威脅與需求232
11.2.1 感知層的安全232
11.2.2 傳輸層的安全性233
11.2.3 處理層的安全234
11.2.4 應用層的安全234
11.3 物聯網安全的關鍵技術235
11.3.1 密鑰管理技術235
11.3.2 虛擬專用網技術237
11.3.3 認證技術238
11.3.4 門禁控制技術238
11.3.5 入侵偵測技術239
11.3.6 容侵容錯技術240
11.3.7 隱私保護技術240
11.4 物聯網的管理241
11.4.1 物聯網的自組織網路管理242
11.4.2 物聯網的分散式網路管理模型243
11.4.3 物聯網的網路管理方案244
11.5 物聯網安全管理系統的設計245
11.5.1 SOA架構246
11.5.2 安全管理平台的組成248
習題249
第12章 定位技術251
12.1 定位技術概述251
12.1.1 定位的性能指標251
12.1.2 定位技術的分類252
12.1.3 定位技術在物聯網的發展252
12.2 基於衛星的定位技術253
12.2.1 全球定位系統（GPS）253
12.2.2 其他定位導航系統254
12.3 網路為基礎的定位技術255
12.3.1 基於行動通訊網路的定位255
12.3.2 基於無線區域網路的定位257
12.3.3 其他基於短距離無線通訊網路的定位258
12.4 基於位置的服務260
12.4.1 LBS系統的組成260
12.4.2 LBS的體系結構261
12.4.3 LBS的核心技術261
12.4.4 LBS的漫遊與異地定位262
12.4.5 LBS的計算模式263
12.4.6 位置服務與行動互聯網264
12.4.7 位置服務與擴增實境技術（AR）2
