物聯網是一個基于互聯網、傳統電信網等信息承載體，讓所有能夠被 獨立尋址的普通物理對象實現互聯互通的網絡。它具有普通對象設備化、 自治終端互聯化和普適服務智能化三個重要特征。
本書從物聯網的感知識別層、網絡構建層、管理服務層和綜合應用層 這四層分別進行闡述，深入淺出地為讀者撥開縈繞于物聯網這個概念的重 重迷霧，引領求知者漸漸步入物聯網世界，幫助探索者把握第三次IT科技浪潮的方向。
本書適合高等院校物聯網工程專業作為專業教材使用，也適合其他各 專業作為選修課教材使用，還適合對物聯網感興趣的各類讀者參考閱讀
第一篇 概 述
第 1章 物聯網概述 003
1.1 起源與發展 005
1.2 核心技術 006
1.3 主要特點 009
1.4 發展趨勢 009
1.5 應用前景 011
第二篇 感 知 識 別
第 2 章 自動識別技術與 RFID 017
2.1 自動識別技術 018
2.1.1 光符號識別技術 018
2.1.2 語音識別技術 018
2.1.3 生物計量識別技術 018
2.1.4 IC卡技術 019
2.1.5 條形碼技術 020 第一篇 概 述
第 1章 物聯網概述 003
1.1 起源與發展 005
1.2 核心技術 006
1.3 主要特點 009
1.4 發展趨勢 009
1.5 應用前景 011
第二篇 感 知 識 別
第 2 章 自動識別技術與 RFID 017
2.1 自動識別技術 018
2.1.1 光符號識別技術 018
2.1.2 語音識別技術 018
2.1.3 生物計量識別技術 018
2.1.4 IC卡技術 019
2.1.5 條形碼技術 020
2.1.6 射頻識別技術 024
2.2 RFID的歷史和現狀 026
2.2.1 歷史 026
2.2.2 現狀 028
2.3 RFID技術分析 029
2.3.1 閱讀器 030
2.3.2 天線 031
2.3.3 標簽 031
2.3.4 頻率 033
2.4 RFID和物聯網 034
第 3 章 無線傳感網 036
3.1 發展歷史 037
3.2 硬件平臺 042
3.2.1 傳感器 043
3.2.2 微處理器 043
x 物聯網導論（第2版）
5.2.3 醫療設備 085
5.2.4 智能電視 087
5.3 智能設備運行平臺 * 088
5.3.1 情境感知 089
5.3.2 任務遷移 090
5.3.3 智能協作 091
5.3.4 多通道交互 092
5.4 智能設備發展趨勢 092
著名科學家訪談錄之一 094
第三篇 網 絡 構 建
第 6 章 無線寬帶網絡 099
6.1 無線網絡簡介 100
6.1.1 基本組成元素 100
6.1.2 無線網絡的類別 101
6.1.3 無線寬帶網絡的難點 103
6.2 WiFi：無線局域網 105
6.2.1 IEEE 802.11協議發展簡史 105
6.2.2 IEEE 802.11架構 106
6.2.3 IEEE 802.11介質訪問控制
協議 108
6.3 WiMAX：無線城域網 110
6.3.1 WiMAX概述及架構 110
6.3.2 WiMAX介質訪問控制原理
簡介 112
6.4 無線物聯世界 113
第 7 章 無線低速網絡 115
7.1 低速網絡協議概述 115
7.2 紅外線通信 117
7.3 藍牙 118
7.4 802.15.4/ZigBee 120
7.5 體域網 129
7.5.1 物理層 131
7.5.2 網絡架構 132
7.5.3 傳感器 133
7.5.4 體域網應用 134
7.6 容遲網絡 136
7.6.1 網絡體系結構 137
7.6.2 DTN網絡應用 139
第 8 章 移動通信網絡 142
8.1 移動通信發展歷史 143
8.1.1 第一代移動通信：模擬語音 143
8.1.2 第二代移動通信：數字語音 145
8.1.3 第三代移動通信：數字語音
與數據 147
8.2 3G通信技術和標準 150
8.2.1 TD-SCDMA 150
8.2.2 W-CDMA 151
8.2.3 CDMA 2000 152
8.3 移動互聯網 154
8.3.1 視頻電話 154
8.3.2 手機電視 155
8.3.3 基于用戶情境的服務 156
8.3.4 移動社交網絡 157
8.3.5 其他應用 157
8.4 4G：下一代移動網絡 158
著名科學家訪談錄之二 161
第四篇 管 理 服 務
第 9 章 大數據與海量存儲 165
9.1 從網絡化存儲到數據中心 166
9.2 數據中心建設 170
9.2.1 選址與布局 170
9.2.2 纜線系統 172
9.2.3 可靠性分級 173
9.2.4 能源系統 174
9.2.5 降溫系統 175
9.3 數據中心技術 175
9.3.1 Google File System 176
9.3.2 MapReduce 177
9.3.3 BigTable 179
9.3.4 Hadoop 180
9.4 典型的數據中心 182
9.5 數據中心的研究熱點 185
9.6 數據中心與云存儲 187
目 錄
第一篇 概 述
第 1章 物聯網概述 003
1.1 起源與發展 005
1.2 核心技術 006
1.3 主要特點 009
1.4 發展趨勢 009
1.5 應用前景 011
第二篇 感 知 識 別
第 2 章 自動識別技術與 RFID 017
2.1 自動識別技術 018
2.1.1 光符號識別技術 018
2.1.2 語音識別技術 018
2.1.3 生物計量識別技術 018
2.1.4 IC卡技術 019
2.1.5 條形碼技術 020
2.1.6 射頻識別技術 024
2.2 RFID的歷史和現狀 026
2.2.1 歷史 026
2.2.2 現狀 028
2.3 RFID技術分析 029
2.3.1 閱讀器 030
2.3.2 天線 031
2.3.3 標簽 031
2.3.4 頻率 033
2.4 RFID和物聯網 034
第 3 章 無線傳感網 036
3.1 發展歷史 037
3.2 硬件平臺 042
3.2.1 傳感器 043
3.2.2 微處理器 043
5.2.3 醫療設備 085
5.2.4 智能電視 087
5.3 智能設備運行平臺 * 088
5.3.1 情境感知 089
5.3.2 任務遷移 090
5.3.3 智能協作 091
5.3.4 多通道交互 092
5.4 智能設備發展趨勢 092
著名科學家訪談錄之一 094
第三篇 網 絡 構 建
第 6 章 無線寬帶網絡 099
6.1 無線網絡簡介 100
6.1.1 基本組成元素 100
6.1.2 無線網絡的類別 101
6.1.3 無線寬帶網絡的難點 103
6.2 WiFi：無線局域網 105
6.2.1 IEEE 802.11協議發展簡史 105
6.2.2 IEEE 802.11架構 106
6.2.3 IEEE 802.11介質訪問控制協議 108
6.3 WiMAX：無線城域網 110
6.3.1 WiMAX概述及架構 110
6.3.2 WiMAX介質訪問控制原理簡介 112
6.4 無線物聯世界 113
第 7 章 無線低速網絡 115
7.1 低速網絡協議概述 115
7.2 紅外線通信 117
7.3 藍牙 118
7.4 802.15.4/ZigBee 120
7.5 體域網 129
7.5.1 物理層 131
7.5.2 網絡架構 132
7.5.3 傳感器 133
7.5.4 體域網應用 134
7.6 容遲網絡 136
7.6.1 網絡體系結構 137
7.6.2 DTN網絡應用 139
第 8 章 移動通信網絡 142
8.1 移動通信發展歷史 143
8.1.1 第一代移動通信：模擬語音 143
8.1.2 第二代移動通信：數字語音 145
8.1.3 第三代移動通信：數字語音與數據 147
8.2 3G通信技術和標準 150
8.2.1 TD-SCDMA 150
8.2.2 W-CDMA 151
8.2.3 CDMA 2000 152
8.3 移動互聯網 154
8.3.1 視頻電話 154
8.3.2 手機電視 155
8.3.3 基于用戶情境的服務 156
8.3.4 移動社交網絡 157
8.3.5 其他應用 157
8.4 4G：下一代移動網絡 158
著名科學家訪談錄之二 161
第四篇 管 理 服 務
第 9 章 大數據與海量存儲 165
9.1 從網絡化存儲到數據中心 166
9.2 數據中心建設 170
9.2.1 選址與布局 170
9.2.2 纜線系統 172
9.2.3 可靠性分級 173
9.2.4 能源系統 174
9.2.5 降溫系統 175
9.3 數據中心技術 175
9.3.1 Google File System 176
9.3.2 MapReduce 177
9.3.3 BigTable 179
9.3.4 Hadoop 180
9.4 典型的數據中心 182
9.5 數據中心的研究熱點 185
9.6 數據中心與云存儲 187
第 10章 數據庫系統 189
10.1 數據庫系統的起源與發展 189
10.1.1 早期的數據庫系統 189
10.1.2 關系數據庫系統及其基本
組成 190
10.1.3 新興數據庫簡介 190
10.2 關系數據庫 192
10.2.1 關系數據庫模型 192
10.2.2 SQL查詢語言 * 203
10.2.3 常見關系數據庫系統 206
10.3 數據庫與物聯網 207
10.4 物聯網數據的特點 208
10.4.1 數據存儲 209
10.4.2 數據查詢 211
10.4.3 數據融合 212
第 11章 物聯網中的信息安全與隱私保護 213
11.1 物聯網的信息安全與隱私 214
11.1.1 信息安全 214
11.1.2 物聯網與隱私 214
11.2 RFID 安全與隱私保護 215
11.2.1 RFID 的安全現狀 215
11.2.2 主要安全和隱私隱患 216
11.2.3 RFID 安全和隱私保護機制 220
11.3 位置信息與個人隱私 227
11.3.1 位置隱私的重要性 228
11.3.2 位置隱私面臨的威脅 229
11.3.3 保護位置隱私的手段 229
11.4 如何面對安全和隱私挑戰 233
著名科學家訪談錄之三 236
第五篇 綜 合 應 用
第 12章 智能交通 241
12.1 智能交通概述 242
12.1.1 智能交通的發展歷程 242
12.1.2 智能交通的架構 245
12.1.3 機遇和挑戰 246
12.2 智能交通中的物聯網技術 248
12.2.1 感知識別 248
12.2.2 無線通信 249
12.2.3 計算決策 250
12.2.4 定位技術 250
12.2.5 視頻監測識別 251
12.2.6 探測車輛和設備 251
12.3 智能交通應用 252
12.3.1 交通監測與管理 252
12.3.2 電子收費系統 254
12.3.3 智能停車管理 256
12.3.4 輔助駕駛 256
12.3.5 智能行駛 258
12.3.6 其他應用 258
12.4 智能交通的發展與展望 259
第 13章 智能物流 261
13.1 物流的起源和發展 261
13.1.1 粗放型物流 262
13.1.2 系統化物流 262
13.2 電子化物流 263
13.2.1 條形碼 263
13.2.2 EDI 264
13.2.3 電子化物流面臨的問題 266
13.3 智能物流 268
13.3.1 智能物流的特點 268
13.3.2 智能物流的應用 269
13.3.3 智能物流的發展與展望 277
第 14章 智能建筑 278
14.1 智能建筑概述 279
14.2 智能建筑中的物聯網技術 281
14.2.1 自動識別與 RFID 282
14.2.2 傳感器 282
14.2.3 通信技術 283
14.2.4 室內定位技術 283
14.2.5 信息處理和智能決策 283
14.3 物聯網時代的智能建筑應用 283
14.3.1 建筑結構健康監測 284
14.3.2 智能家居 284
14.3.3 智能安防和應急逃生 286
14.3.4 室內環境監控 287
14.3.5 智能建筑其他應用 288
14.4 智能建筑的發展與展望 288
第 15章 環境監測 290
15.1 環境監測起源與發展 290
15.2 無線傳感網與環境監測 292
15.2.1 無線傳感網優勢 292
15.2.2 無線傳感網系統和部署 293
15.3 無線傳感網監測面臨的挑戰 295
15.4 應用案例——碳監測無線傳感網 299
第六篇 物聯網前沿專題
第 16章 無線自組織網絡路由 305
16.1 摘要 305
16.2 新形勢下的新特點 305
16.3 案例分析 308
16.3.1 CTP路由協議 309
16.3.2 數據分發協議 310
16.3.3 基于鏈路相關性的路由協議 311
16.4 總結 312
第 17章 無線傳感網操作系統 313
17.1 摘要 313
17.2 發展歷史及主流無線傳感網操作系統 314
17.2.1 發展歷史 314
17.2.2 主流無線傳感網操作系統 314
17.3 組成分類 316
17.3.1 組成 316
17.3.2 分類 318
17.4 挑戰和設計方法 319
17.4.1 挑戰 319
17.4.2 方法 320
17.5 結論和發展趨勢 322
第 18章 物聯網管理：調試與診斷 323
18.1 摘要 323
18.2 由網吧說開去 323
18.2.1 Ping 命令和 Traceroute 命令 324
18.2.2 簡單網絡管理協議SNMP 325
18.3 新的挑戰 326
18.4 物聯網時代的管理技術 327
18.4.1 物聯網系統調試技術 327
18.4.2 推理的力量 328
18.4.3 數據挖掘在網絡管理中的應用 328
18.4.4 輕量高效：從主動故障發現到被動診斷技術 330
18.4.5 化整為零：從基站診斷到物聯網節點自診斷 330
18.4.6 無線充電與無線遠程重編程 331
18.4.7 TinyD2：大規模物聯網管理診斷平臺 331
18.5 結語 333
第 19章 認知無線電 334
19.1 頻譜資源困境 334
19.2 軟件無線電 335
19.3 認知無線電技術 336
19.4 物聯網時代的認知無線電技術展望 339
第 20章 移動計算中的群智感知 341
20.1 群智感知簡介 341
20.2 群智感知的概念 341
20.3 感知任務的分發與收集利用 342
20.3.1 SETI@home 足不出戶尋找外星人 343
20.3.2 reCAPTCHA 利用全球智慧
數字化古籍 344
20.4 案例分析 346
20.4.1 公交車到站時間預測 346
20.4.2 室內定位與室內地圖構建 349
20.5 總結 352
參考文獻 354
新書資訊