物聯網技術基礎教程（簡體書）

《普通高校物聯網工程專業規劃教材：物聯網技術基礎教程》詳細介紹了物聯網技術的基礎理論、實際應用案例和最新的前沿技術。本書共分為14章，第1章為物聯網概述，其他13章內容主要涉及物聯網工程中的13類關鍵技術，包括標識技術，物聯網架構技術，通信技術，網路技術，網路定位技術，軟體、服務和演算法技術，硬體技術，資料和信號處理技術，發現與搜索引擎技術，關係網絡管理技術，電源和能量存儲技術，安全與隱私技術，標準化和相關技術等。
各章後都附有習題、工程案例，以幫助讀者學習和理解實際工程應用。同時，每一章除講解相關技術原理外，還附有相應章節的實用工程案例，以便學生深入瞭解課程內容及增加工程經驗。
本書主要作為物聯網專業、電腦專業和電氣資訊類的大學本科生教材，也可作為高職高專和職業培訓機構的物聯網工程專業培訓教材，對從事物聯網及電腦網路工作的工程技術人員也有學習參考價值。

第1章 緒論
1.1 物聯網的基本概念1
1.1.1 物聯網與互聯網2
1.1.2 物聯網的相關概念4
1.2 物聯網的結構與特征6
1.2.1 物聯網的體系結構6
1.2.2 物聯網技術體系結構9
1.2.3 物聯網的特征10
1.3 物聯網關鍵技術分析10
1.4 物聯網的應用前景13
1.4.1 物聯網應用領域簡介13
1.4.2 物聯網下的新的工作和生活方式14
1.5 物聯網的國內外發展現狀15
1.5.1 物聯網國外發展狀況15
1.5.2 物聯網國內發展狀況17
習題19
第2章 射頻識別技術
2.1 自動識別和數據采集技術20
2.1.1 自動識別技術的概念和分類20
2.1.2 常用的數據采集技術20
2.1.3 射頻標簽與條形碼的區別24
2.1.4 RFID在中國的發展現狀25
2.2 RFID系統的組成26
2.2.1 硬件組成26
2.2.2 軟件組成28
2.3 RFID電子標簽29
2.3.1 電子標簽的工作原理29
2.3.2 RFID標簽的天線30
2.3.3 RFID標簽的分類31
2.4 讀寫器33
2.4.1 讀寫器的工作原理33
2.4.2 讀寫器的功能34
2.4.3 讀寫器的分類35
2.5 RFID系統的工作原理36
2.5.1 射頻識別系統中信號的編碼和調制38
2.5.2 多標簽同時識別與系統防碰撞39
2.6 RFID組網技術42
2.7 RFID的標準化43
2.7.1 RFID的標準體系43
2.7.2 RFID標準化組織44
2.7.3 EPCglobal標準體系45
2.7.4 UID系統50
2.7.5 ISO標準53
2.7.6 三大編碼體系的區別53
2.8 系統部件的選擇54
2.8.1 電子標簽的選擇54
2.8.2 讀寫器的選擇55
2.8.3 標準選擇55
2.8.4 頻率選擇56
2.9 RFID技術和其他技術的結合57
2.9.1 RFID技術與無線傳感器網絡57
2.9.2 RFID技術與NFC59
2.9.3 RFID技術與3G60
2.9.4 RFID系統中數據挖掘技術的研究60
2.9.5 RFID系統中定位技術的研究62
習題63
第3章 傳感與感知層組網技術
3.1 傳感技術65
3.1.1 傳感器的基本概念65
3.1.2 傳感器的分類68
3.1.3 測控技術70
3.2 無線傳感器網絡74
3.2.1 無線傳感器網絡概述74
3.2.2 無線傳感器網絡體系結構79
3.2.3 物理層協議82
3.2.4 MAC層協議87
3.2.5 拓撲控制技術94
3.2.6 路由協議98
3.3 藍牙無線技術102
3.3.1 藍牙標準化協議進程103
3.3.2 藍牙系統組成105
3.3.3 藍牙協議體系結構105
3.3.4 藍牙設備的工作方式108
3.3.5 藍牙的安全管理110
3.3.6 藍牙應用系統111
3.3.7 相關技術比較112
3.4 現場總線技術112
3.4.1 現場總線產生的背景和基礎112
3.4.2 現場總線的特點113
3.4.3 現場總線的技術基礎114
3.4.4 DeviceNet網絡115
3.4.5 現場總線技術發展趨勢123
習題124
第4章 網絡層技術
4.1 WiFi技術126
4.1.1 WiFi簡介126
4.1.2 WiFi協議126
4.1.3 蜂窩結構與漫游134
4.1.4 無線網絡的組建134
4.2 無線Mesh網絡136
4.2.1 無線Mesh網絡簡介136
4.2.2 Mesh網絡的優勢與缺陷136
4.2.3 無線Mesh網絡結構138
4.2.4 802.16 (WiMAX）標準140
4.2.5 無線Mesh網絡路由協議141
4.2.6 Mesh網絡的應用 143
4.3 電力線通信技術145
4.3.1 電力線通信技術簡介145
4.3.2 PLC通信系統標準145
4.3.3 PLC接入網146
4.3.4 PLC系統的體系結構151
習題154
第5章 支撐層技術
5.1 物聯網中間件155
5.1.1 物聯網中間件的作用155
5.1.2 物聯網中間件的特點157
5.1.3 物聯網中間件的發展157
5.2 云計算159
5.2.1 云計算基礎159
5.2.2 云計算架構163
5.2.3 典型云計算平臺166
5.3 GIS與GPS171
5.3.1 地理信息系統171
5.3.2 全球定位系統175
5.3.3 北斗衛星導航系統簡介178
習題178
第6章 物聯網應用
6.1 物聯網應用概述180
6.2 物流管理與配送181
6.2.1 基于EPC的物流全球供應鏈182
6.2.2 物聯網拓展物流信息增值服務183
6.2.3 基于RFID技術的物流管理信息系統185
6.2.4 基于RFID的配送中心系統架構案例186
6.3 環境監測與保護189
6.3.1 數字環保的基本概念189
6.3.2 我國的環境監測物聯網191
6.3.3 環境監測應用案例191
6.4 行業檢測與監控193
6.4.1 行業檢測與監控概述193
6.4.2 礦井安全應用案例194
6.5 交通管理197
6.5.1 交通管理技術簡介197
6.5.2 RFID交通監管技術198
6.5.3 應用案例ETC201
習題204
第7章 物聯網安全
7.1 物聯網的安全問題205
7.1.1 物聯網安全風險來源205
7.1.2 物聯網面對的特殊安全問題206
7.2 網絡安全策略207
7.2.1 網絡安全技術207
7.2.2 物聯網安全架構212
7.3 RFID系統安全219
7.3.1 RFID系統的安全問題219
7.3.2 RFID系統的安全風險與需求223
7.3.3 協議安全性225
7.3.4 現有的RFID安全機制227
7.3.5 RFID安全措施237
習題238
第8章 物聯網未來與挑戰
8.1 物聯網技術未來趨勢239
8.2 物聯網的挑戰240
8.2.1 標準化的挑戰241
8.2.2 技術挑戰242
習題244
參考文獻245