物聯網開放平臺：平臺架構、關鍵技術與典型應用 （簡體書）

物聯網被稱為世界資訊產業的第三次浪潮，它將引發人類社會運行與生活方式的深刻變革。與此同時，隨著業務的發展，未來物聯網產業的發展將由資訊網路向全面感知和智慧應用兩個方向擴展、延伸和突破，形成“雲、管、端”的開放網路架構。 本書主要介紹物聯網開發平臺的體系結構、關鍵技術和典型應用，主要內容涉及物聯網的概念和基礎、物聯網體系的基礎技術、從物聯網產業生態看開放平臺價值、物聯網開放平臺架構設計與實現、物聯網開放平臺的開源軟體、物聯網開放平臺的安全、物聯網典型應用。

丁飛，男，博士，高級工程師，中國移動通信集團江蘇有限公司研發中心物聯網牽頭人、網路專業組組長。主持或重點參與國家重大專項、國家863計畫、江蘇省物聯網應用示範工程、智慧江蘇建設重點示範試點工程以及企業專案共20多項。"智慧交通載具產品體系創新與規模應用”課題研究成果實際應用取得明顯成效。獲國家發明專利4項，獲得省部級等各類獎項10多項。

第1章 物聯網概念基礎 1
1．1 引言 1
1．2 物聯網是什麼 1
1．3 物聯網應用場景 3
1．3．1 物聯網場景模型 3
1．3．2 物聯網的技術特徵 5
1．4 物聯網與相關概念 7
1．4．1 物聯網與互聯網 7
1．4．2 物聯網與感測器網路、泛在網 8
1．4．3 物聯網與M2M和CPS的關係 10
1．5 物聯網政策戰略導向 11
1．5．1 美國的“智慧地球” 12
1．5．2 歐洲“物聯網行動”計畫 12
1．5．3 日本的“U-Japan”計畫 16
1．5．4 韓國的“U-Korea”戰略 17
1．5．5 新加坡的“下一代I-Hub”計畫 17
1．5．6 中國的“感知中國” 18
第2章 物聯網體系基礎技術 19
2．1 引言 19
2．2 物聯網體系結構 19
2．3 感知層 21
2．3．1 RFID技術 21
2．3．2 WSN 23
2．3．3 ZigBee技術 25
2．3．4 視頻監控 31
2．3．5 MEMS技術 34
2．3．6 嵌入式技術 36
2．4 網路層 37
2．4．1 LoRa 37
2．4．2 NB-IoT 40
2．4．3 IPv6技術 42
2．4．4 TD-LTE網路 46
2．5 應用層 47
2．5．1 M2M技術 47
2．5．2 通信協議 50
2．5．3 中介軟體技術 53
2．5．4 雲計算技術 57
2．5．5 資料採擷技術 60
第3章 從物聯網產業生態看開放平臺價值 63
3．1 引言 63
3．2 物聯網產業現狀分析 63
3．2．1 物聯網產業發展階段 63
3．2．2 物聯網發展驅動與問題分析 65
3．3 物聯網平臺型生態體系價值 66
3．3．1 Apple與Google帶來的啟示 66
3．3．2 開放平臺商業服務與價值 67
3．4 物聯網平臺用戶體系 69
3．5 物聯網開放平臺應用產品分類 70
3．6 物聯網開放平臺服務管理模式 71
3．6．1 物聯網生態業務模型 71
3．6．2 業務模式 72
3．7 物聯網平臺生態發展策略 74
3．7．1 產品開發原理 74
3．7．2 產品合作流程 74
3．7．3 業務集群化 75
3．8 業界其他開放平臺架構方式 76
3．8．1 Jasper Wireless 76
3．8．2 Verizon nPhase 77
3．8．3 Baidu Inside 79
第4章 物聯網開放平臺架構設計與實現 82
4．1 引言 82
4．2 物聯網開放平臺總體架構 82
4．3 設備管理平臺 87
4．3．1 感知外設遠端系統管理 87
4．3．2 傳感網管理 90
4．4 連接管理平臺 92
4．4．1 終端通信狀態查詢 92
4．4．2 終端使用者支撐系統資訊查詢 93
4．4．3 通信管理使用鑒權 93
4．4．4 限制終端使用通信業務 94
4．4．5 模擬位置更新 94
4．4．6 向終端發送測試短信 94
4．4．7 終端通信故障快速診斷 95
4．4．8 終端自動監控規則 95
4．5 應用使能平臺 95
4．5．1 開發社區 96
4．5．2 開發環境 98
4．5．3 測試環境 99
4．6 應用中心平臺 101
4．6．1 商品管理 101
4．6．2 店鋪管理 103
4．6．3 行銷服務 104
4．6．4 交易管理 104
4．6．5 積分管理 106
4．6．6 代金券管理 107
4．6．7 客服服務 108
4．6．8 計費結算 108
4．6．9 統計分析 108
4．7 資源管理平臺 109
4．7．1 執行環境 109
4．7．2 介面適配層 110
4．7．3 運行控制台 110
4．7．4 服務模式 111
4．8 業務分析平臺 112
4．8．1 資料管理 112
4．8．2 資料處理 113
4．8．3 資料分析 114
4．8．4 任務引擎 115
第5章 物聯網開放平臺開源軟體研究 116
5．1 引言 116
5．2 開源軟體概述 117
5．2．1 開源的概念 117
5．2．2 開源許可證 117
5．2．3 開源軟體與商務軟體的對比 118
5．3 企業服務匯流排（ESB）軟體研究 119
5．3．1 ESB概述 119
5．3．2 WSO2 ESB 123
5．3．3 其他的典型ESB 128
5．3．4 典型的ESB軟體對比及小結 133
5．3．5 ESB軟體對平臺建設的意義 135
5．4 複雜事件處理（CEP）軟體研究 136
5．4．1 CEP概述 136
5．4．2 典型CEP軟體的對比 137
5．4．3 Storm 138
5．4．4 CEP軟體對平臺建設的意義 142
5．5 業務流程管理（BPM）軟體研究 142
5．5．1 BPM概述 142
5．5．2 jBPM 145
5．5．3 Activiti BPM 148
5．5．4 Fixflow 151
5．5．5 典型BPM軟體的對比及小結 153
5．5．6 BPM軟體對平臺建設的意義 155
5．6 訊息佇列（MQ）軟體研究 155
5．6．1 MQ概述 155
5．6．2 RabbitMQ 157
5．6．3 MetaQ 160
5．6．4 ZeroMQ 164
5．6．5 典型MQ軟體的對比及小結 167
5．6．6 MQ軟體對平臺建設的意義 168
5．7 本章小結 169
第6章 物聯網開放平臺高效通信協議研究 170
6．1 引言 170
6．2 IBM MQTT 170
6．2．1 概要 170
6．2．2 消息格式 171
6．2．3 消息清單 177
6．2．4 協定流程 187
6．2．5 MQTT開源實現―Mosquitto 189
6．2．6 MQTT小結 193
6．3 IETF：CoAP 193
6．3．1 協議介紹 193
6．3．2 協定棧結構 194
6．3．3 消息格式 194
6．3．4 請求與應答 196
6．3．5 URI方案 198
6．3．6 業務發現 199
6．3．7 組播機制 199
6．3．8 安全機制 200
6．3．9 交叉代理 201
6．3．10 CoAP小結 201
6．4 OMA-LightweightM2M 201
6．4．1 協議架構 202
6．4．2 介面設計 202
6．4．3 資源組織 207
6．4．4 CoAP承載 208
6．4．5 LWM2M小結 210
6．5 協議比較 210
6．6 本章小結 211
第7章 物聯網開放平臺安全研究 212
7．1 引言 212
7．2 物聯網平臺安全威脅 213
7．2．1 物聯網業務及平臺發展趨勢 213
7．2．2 物聯網開放平臺安全威脅 214
7．2．3 物聯網業務安全威脅 220
7．3 物聯網開放平臺安全方案 230
7．3．1 業務平臺安全方案 230
7．3．2 終端安全方案 236
7．3．3 能力開放安全保障方案 239
7．4 物聯網開放平臺安全能力開放及安全服務前景展望 241
第8章 物聯網典型應用 245
8．1 引言 245
8．2 健康醫療 245
8．2．1 專案背景 245
8．2．2 技術方案 245
8．2．3 遠端慢性病管理服務 247
8．2．4 家庭遠端系統管理服務 247
8．2．5 緊急救助業務 248
8．3 平安家庭 249
8．3．1 項目背景 249
8．3．2 系統架構 249
8．3．3 業務功能 250
8．4 公車管理 251
8．4．1 專案背景 251
8．4．2 專案需求 252
8．4．3 方案架構 253
8．5 智慧交通 255
8．5．1 項目背景 255
8．5．2 技術架構 256
8．5．3 典型業務 257
8．6 國外物聯網業務發展 259
8．6．1 物聯網的應用分類 259
8．6．2 資訊家電的建設及分類 260
8．6．3 資訊家電產品 260
8．6．4 公共設施的物聯網建設 262
8．6．5 娛樂類物聯網應用 263
參考文獻 266