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第一篇 概述3

第1章 物联网概述3

1.1 起源与发展5

1.2 核心技术6

1.3 主要特点9

1.4 发展趋势9

1.5 应用前景11

第二篇 感知识别17

第2章 自动识别技术与RFID17

2.1 自动识别技术18

2.1.1 光符号识别技术18

2.1.2 语音识别技术18

2.1.3 生物计量识别技术18

2.1.4 IC卡技术19

2.1.5 条形码技术20

2.1.6 RFID技术24

2.2 RFID的历史和现状25

2.2.1 历史25

2.2.2 现状28

2.3 RFID技术分析29

2.3.1 阅读器30

2.3.2 天线30

2.3.3 标签30

2.3.4 频率32

2.4 RFID和物联网34

第3章 无线传感网35

3.1 发展历史36

3.2 硬件平台38

3.2.1 传感器38

3.2.2 微处理器39

3.2.3 通信芯片41

3.2.4 供能装置43

3.3 操作系统43

3.3.1 开发语言44

3.3.2 任务调度44

3.3.3 关键服务44

3.3.4 其他传感器节点操作系统45

3.4 组网技术45

3.4.1 选路指标ETX45

3.4.2 路由协议CTP47

3.4.3 数据分发协议Drip48

3.5 传感网发展前景48

第4章 系统定位52

4.1 基于位置的服务52

4.2 定位系统53

4.2.1 GPS卫星定位系统53

4.2.2 蜂窝基站定位56

4.2.3 室内精确定位58

4.3 定位方法59

4.3.1 基于距离的定位60

4.3.2 基于距离差的定位61

4.3.3 基于信号特征的定位62

4.4 物联网环境下定位技术的新挑战和发展前景65

著名科学家访谈录之一67

第三篇 网络构建73

第5章 互联网与移动互联网73

5.1 互联网73

5.1.1 互联网简介73

5.1.2 互联网的发展历程74

5.2 移动互联网76

5.2.1 第一代移动通信77

5.2.2 第二代移动通信78

5.2.3 第三代移动通信79

5.2.4 第四代移动通信81

5.2.5 第五代移动通信82

5.3 总结84

第6章 无线接入85

6.1 无线网络接入技术简介85

6.1.1 基本组成元素85

6.1.2 无线网络接入技术的特点86

6.2 Wi-Fi：无线局域网88

6.2.1 IEEE 802.11协议简史88

6.2.2 IEEE 802.11架构89

6.2.3 IEEE 802.11介质访问控制协议91

6.3 蓝牙93

6.3.1 蓝牙的起源93

6.3.2 蓝牙的发展94

6.3.3 蓝牙4.095

6.4 ZigBee95

6.4.1 ZigBee的起源95

6.4.2 ZigBee的特点96

6.4.3 ZigBee的协议栈97

6.5 60GHz毫米波通信101

6.5.1 60GHz通信的兴起101

6.5.2 60GHz毫米波通信的优缺点102

6.6 可见光通信103

6.6.1 Li-Fi的产生背景104

6.6.2 Li-Fi的优缺点105

6.7 低功耗广域网106

6.7.1 低功耗广域网技术的发展106

6.7.2 LoRa108

6.7.3 NB-IoT109

6.8 无线物联世界109

著名科学家访谈录之二111

第四篇 管理服务115

第7章 物联网与大数据115

7.1 大数据热潮116

7.1.1 “大数据”横空出世116

7.1.2 数据增长的历史116

7.1.3 物联网与大数据118

7.2 从网络化存储到数据中心118

7.3 大数据处理121

7.3.1 Google File System121

7.3.2 MapReduce123

7.3.3 BigTable124

7.3.4 Hadoop126

7.4 典型的数据中心127

7.5 大数据的意义131

7.5.1 数据以意想不到的方式在收集和利用131

7.5.2 数据以极简的方式在分析处理131

7.5.3 数据以真实又诡异的方式在讲故事132

7.5.4 数据是一种重要的资源133

第8章 云计算135

8.1 云计算生态系统136

8.2 服务器、操作系统和网络137

8.3 虚拟化140

8.4 云存储与云下载142

8.5 “云物联”的展望144

第9章 物联网中的信息安全与隐私保护145

9.1 物联网的信息安全与隐私145

9.1.1 信息安全145

9.1.2 物联网与隐私146

9.2 RFID安全与隐私保护147

9.2.1 RFID的安全现状147

9.2.2 主要安全和隐私隐患148

9.2.3 RFID安全和隐私保护机制152

9.3 位置信息与个人隐私159

9.3.1 位置隐私的重要性159

9.3.2 位置隐私面临的威胁160

9.3.3 保护位置隐私的手段161

9.4 如何面对安全和隐私挑战164

著名科学家访谈录之三167

第五篇 综合应用171

第10章 智能交通171

10.1 智能交通概述172

10.1.1 智能交通的发展历程172

10.1.2 智能交通的架构174

10.2 智能交通中的物联网技术175

10.2.1 感知识别176

10.2.2 无线通信176

10.2.3 计算决策177

10.2.4 定位技术178

10.2.5 视频监测识别178

10.2.6 探测车辆和设备178

10.3 智能交通的应用179

10.3.1 交通监测与管理179

10.3.2 电子收费系统181

10.3.3 智能停车管理182

10.3.4 自动驾驶183

10.4 智能交通的发展与展望184

第11章 智能物流187

11.1 智能物流概述187

11.1.1 粗放型物流187

11.1.2 系统化物流188

11.1.3 电子化物流188

11.1.4 智能物流190

11.2 智能物流中的物联网技术191

11.2.1 条形码技术191

11.2.2 EDI192

11.3 智能物流的应用194

11.3.1 EPC194

11.3.2 可视化RFID系统RF-ITV195

11.3.3 食品安全196

11.3.4 基于RFID技术的航空行李人工分拣辅助系统197

11.4 智能物流的发展与展望198

第12章 智能建筑200

12.1 智能建筑概述200

12.2 智能建筑中的物联网技术203

12.2.1 自动识别203

12.2.2 传感器203

12.2.3 通信技术204

12.2.4 室内定位技术205

12.3 智能建筑的应用205

12.3.1 绿色建筑运行性能监测205

12.3.2 智能家居206

12.3.3 室内环境监控207

12.4 智能建筑的发展与展望208

第13章 环境监测210

13.1 环境监测起源与发展210

13.2 无线传感网与环境监测211

13.2.1 无线传感网优势211

13.2.2 无线传感网系统和部署212

13.3 无线传感网监测面临的挑战215

13.4 应用案例——碳监测无线传感网218

著名科学家访谈录之四223

第六篇 物联网前沿专题227

第14章 移动计算中的群智感知227

14.1 摘要227

14.2 群智感知的概念227

14.3 感知任务的分发与收集利用228

14.3.1 SETI@home足不出户寻找外星人229

14.3.2 reCAPTCHA利用全球智慧数字化古籍230

14.4 案例分析232

14.4.1 公交车到站时间预测232

14.4.2 室内定位与室内地图构建235

14.5 总结239

第15章 Wi-Fi雷达：从RSSI到CSI241

15.1 背景241

15.2 从RSSI到CSI242

15.3 RSSI与CSI对比244

15.4 CSI应用245

15.5 结语247

第16章 无源感知网络248

第17章 工业互联网：智慧的连接254

17.1 众说纷纭的“第四次工业革命”254

17.1.1 德国的先锋号角255

17.1.2 美国队长的实力256

17.1.3 工业互联网创新浪潮256

17.2 工业互联网的“双肩挑”258

17.2.1 智慧工厂生态258

17.2.2 智能产品形态259

17.3 智能与互联：一场网络化的革命263

17.4 结语268

参考文献269