物聯網技術導論與應用

作者研究項目及領域：電磁場、微波技術、射頻電路及ADS仿真、傳感器技術、物聯網等。在人民郵電出版社總計出版11本書。其中： 《電磁場與微波技術》銷量2萬多冊、《物聯網-射頻識別-（RFID）核心技術詳解》銷量1萬多冊。

第1章緒論1
1.1物聯網的概念1
1.2物聯網的技術特徵2
1.2.1全面感知2
1.2.2互通互聯3
1.2.3智慧運行3
1.3物聯網的發展概況4
1.3.1物聯網概念的誕生4
1.3.2物聯網在國外的發展4
1.3.3物聯網在國內的發展5
1.3.4物聯網進入2.0時代6
1.4物聯網內涵及網絡演進7
1.4.1物聯網起源於射頻識別領域7
1.4.2無線傳感器網絡概念的融入8
1.4.3從互聯網到物聯網的演進8
1.4.4泛在網絡的願景10
1.5物聯網體系架構11
1.5.1物聯網的基本組成11
1.5.2感知層11
1.5.3網絡層16
1.5.4應用層23
本章小結28
思考與練習29

第2章射頻識別及應用30
2.1自動識別概述30
2.1.1自動識別技術的概念30
2.1 .2自動識別系統的組成31
2.1.3自動識別技術的分類32
2.1.4幾種常見的自動識別技術32
2.2 RFID系統37
2.2.1 RFID的基本組成37
2.2.2 RFID的發展歷史42
2.2. 3 RFID的分類44
2.2.4 RFID的工作原理46
2.2.5電子標籤與讀寫器48
2.2.6 RFID的標準體系51
2.2.7 RFID的發展趨勢53
2.3物聯網的起源—EPC系統的體系架構55
2.3.1物聯網RFID體系架構55
2.3.2全球物品編碼55
2.3.3 EPC標籤與讀寫器58
2.3.4 EPC中間件60
2.3.5 EPC的網絡服務60
2.4物聯網RFID應用舉例61
2.4.1物聯網RFID在德國汽車製造中的應用61
2.4.2物聯網RFID在醫療管理中的應用62
2.4.3物聯網RFID在門票防偽中的應用64
本章小結66
思考與練習67

第3章傳感器與無線傳感器網絡及應用68
3.1傳感器概述68
3.1. 1傳感器的概念68
3.1.2傳感器的組成與分類69
3.1.3傳感器的一般特性70
3.1.4傳感器的技術特點73
3.1.5傳感器的發展趨勢74
3.2傳感器的工作原理76
3.2.1應變式傳感器76
3.2.2光電式傳感器78
3.2.3超聲波傳感器81
3.2.4半導體傳感器83
3.2.5生物傳感器86
3.2.6傳感器集成化、智能化和網絡化87
3.3無線傳感器網絡90
3.3.1無線傳感器網絡的概念90
3.3.2無線傳感器網絡的組成90
3.3.3無線傳感器網絡的特點91
3.3.4無線傳感器網絡核心技術93
3.3.5無線傳感器網絡協議94
3.4傳感器與無線傳感器網絡應用舉例96
3.4.1從傳統傳感器到智能傳感器的應用96
3.4.2傳感器在汽車中的應用98
3.4.3無線傳感器網絡的應用99
本章小結101
思考與練習102

第4章物聯網定位及應用103
4.1導航與定位系統概述103
4.1.1導航與定位的基本概念103
4.1.2導航與定位的基本任務103
4.1.3導航與定位的分類104
4.1.4無線電導航與定位的發展概況105
4.1.5無線電導航與定位的基本原理108
4.2 GPS全球定位系統109
4.2.1 GPS全球衛星定位系統的組成109
4.2.2 GPS定位的基本原理110
4.2.3 GPS衛星信號112
4.2.4 GPS現代化的進展115
4.3室內定位技術115
4.3. 1室內定位的技術特點115
4.3.2室內無線電定位技術115
4.3.3室內超聲波定位技術117
4.3.4室內紅外定位技術118
4.4定位技術應用舉例118
4.4.1 GPS定位在大地測量中的應用118
4.4 .2定位技術在機器人領域的應用119
4.4.3場景中的精准定位應用120
本章小結121
思考與練習121

第5章物聯網通信及應用123
5.1無線移動通信系統概述123
5.1.1無線電頻譜123
5.1 .2無線通信網絡124
5.2無線接入網126
5.2.1 ZigBee 126
5.2.2藍牙129
5.2.3 UWB 133
5.2.4 60GHz通信135
5.2.5 WLAN 136
5.2.6 WiMAX 138
5.3移動通信系統141
5.3.1第一代（1G）移動通信141
5.3.2第二代（2G）移動通信142
5.3.3第三代（3G）移動通信143
5.3.4第四代（4G）移動通信146
5.3.5第五代（5G）移動通信150
5.4有線接入網152
5.4.1基於雙絞線傳輸的接入網152
5.4.2基於光傳輸的接入網153
5.4.3混合光纖/同軸接入網155
5.5光網絡155
5.5.1光纖的發明155
5.5.2光網絡的誕生156
5.5.3光網絡的發展歷程156
5.5.4光網絡的發展現狀157
5.5.5光網絡的發展趨勢159
5.6物聯網通信應用舉例160
5.6.1 NB-IoT在城市智慧停車系統中的應用160
5.6.2 Google在60GHz用手勢操作設備的應用162
5.6.3武漢郵電科學研究院單模七芯光纖的應用163
本章小結164
思考與練習164

第6章物聯網EPC系統網絡服務及應用165
6.1 EPC系統網絡服務概述165
6.2 EPC系統名稱解析服務167
6.2.1 EPC系統名稱解析服務概述167
6.2.2 IP地址和IPv6 168
6.2. 3域名解析171
6.2.4 ONS層次結構與服務方式173
6.2.5 ONS工作原理和查詢舉例176
6.3 EPC系統信息發布服務178
6.3.1 EPC系統信息發布服務概述178
6.3.2萬維網179
6.3.3超文本與超媒體180
6.3.4 EPCIS的作用181
6.3.5 EPCIS系統設計182
6.3.6 PML描述物體184
6.4 EPC系統網絡服務應用舉例186
6.4.1 EPC技術在西班牙伊比利亞火腿追踪中的應用186
6.4.2 PML文檔應用舉例187
6.4.3 EPCIS在商業數據追溯上的應用188
本章小結189
思考與練習190

第7章物聯網與大數據和雲計算191
7.1大數據的概念及物聯網產生的大數據191
7.1.1什麼是大數據191
7.1.2數據的量級191
7.1.3大數據的特徵192
7.1.4大數據的分類及產生主體193
7.1. 5物聯網產生的大數據195
7.2大數據技術197
7.2.1谷歌技術“三件寶”—大數據的技術起源197
7.2.2大數據技術的開源實現201
7.2.3大數據的技術體系202
7.3雲計算206
7.3.1雲計算的概念和特點206
7.3.2雲計算的層次架構208
7.3.3基礎設施即服務208
7.3.4平台即服務210
7.3.5軟件即服務211
7.4大數據和雲計算在物聯網中的應用舉例212
7.4.1物聯網中智慧醫療的大數據應用模式212
7.4.2聯想公司的工業物聯和工業大數據應用213
7.4.3雲計算在車聯網中的應用215
本章小結217
思考與練習217

第8章物聯網與人工智能218
8.1人工智能的基本概念218
8.1.1什麼是人工智能218
8.1.2人工智能的起源219
8.1.3人工智能的發展219
8.1.4人工智能的學科範疇221
8.2人工智能的研究方法223
8.2.1符號主義224
8.2.2連接主義224
8.2.3行為主義225
8.3人工智能的重要領域225
8.3.1計算機視覺225
8.3.2自然語言處理226
8.3.3認知科學226
8.3.4機器人學227
8.3. 5博弈倫理227
8.3.6機器學習與深度學習227
8.4人工智能在物聯網中的應用舉例228
8.4.1百度無人駕駛在物聯網中的應用229
8.4.2可穿戴設備在物聯網和人工智能中的應用231
8.4.3博弈倫理在人工智能中的應用233
本章小結234
思考與練習234

第9章物聯網中間件及應用236
9.1物聯網中間件概述236
9.1.1中間件的概念236
9.1.2中間件的分類237
9.1.3物聯網中間件的作用238
9.1.4物聯網中間件的工作特點和技術特徵239
9.2物聯網中間件的發展歷程240
9.2.1中間件的發展階段240
9.2.2中間件國內外發展現狀240
9.3中間件結構和標準241
9.3.1中間件的系統框架242
9.3.2中間件的處理模塊243
9.3.3中間件標準245
9.4物聯網中間件應用舉例246
9.4.1 IBM中間件在遠望谷RFID硬件與系統銜接中的應用246
9.4.2微軟中間件在各企業級商務應用消息交流中的應用248
9.4.3國內中間件的應用250
本章小結250
思考與練習251

第10章物聯網信息安全及應用252
10.1信息安全基礎252
10.1.1信息安全的概念252
10.1.2信息安全的主要威脅和具體方式253
10.1.3信息安全的解決手段255
10.1.4密碼學基礎256
10.2物聯網安全概述259
10.2.1物聯網安全威脅舉例259
10.2.2物聯網安全面臨的挑戰260
10.2.3物聯網安全與互聯網安全的關係261
10.3物聯網信息安全體系262
10.3.1物聯網的安全層次模型262
10.3. 2物聯網感知層安全263
10.3.3物聯網網絡層安全265
10.3.4物聯網應用層安全266
10.3.5與物聯網相關的安全問題267
10.4物聯網信息安全應用舉例268
10.4.1信息物理安全在物聯網中的應用268
10.4.2信息安全在恩智浦公司MIFARE卡中的應用與實現269
10.4.3信息安全在物流領域的應用與實現271
本章小結273
思考與練習273

第11章萬物互聯與物聯網應用274
11.1萬物互聯274
11.1.1物聯網的萬物互聯274
11.1.2多種通信模式在萬物互聯中的應用275
11.1.3物聯網機器對機器280
11.1.4改變產業、工作與生活模式的萬物互聯應用284
11.2物聯網應用287
11.2.1物聯網在谷歌無人駕駛汽車中的應用287
11.2.2共享單車—我國物聯網應用的一次爆發289
11.2.3物聯網在西班牙農業中的應用293
11.2.4物聯網在跨洲食品配送中的應用294
11.2.5物聯網在全球機場管理中的應用296
11.2.6物聯網在我國無人銀行中的應用299
本章小結301
思考與練習301
參考文獻303