物联网概论 / 普通高等院校计算机类专业规划教材·精品系列，中国轻工业“十四五”规划立项教材
￥55.00定价
作者： 张翼英，梁琨，马溪源
出版时间：2024-09
出版社：中国铁道出版社
- 中国铁道出版社
- 9787113313524
- 1版
- 531482
- 16开
- 2024-09
- 计算机及相关专业
- 本科
作者简介
内容简介
本书是“中国轻工业‘十四五’规划立项教材”，针对当前普通高等学校物联网专业教学需要编写。本书紧密追踪物联网技术发展与典型应用，从物联网的全面感知、可靠传递、智能处理三方面出发，结合人工智能、云计算、大数据等技术，从基础知识、关键技术到典型应用，全方位阐释物联网的技术原理特征和生产生活应用。全书分为基础篇和应用篇，共12章，第 1 章阐述物联网的背景需求、概念特征及发展趋势；第2章至第4章讲解物联网基础技术，分别介绍物联网标识技术、物联网传感技术及物联网感知技术；第5章从物联网传输功能出发，主要介绍支撑信息传输的各种典型通信技术；第6章介绍物联网安全技术；第7章详细介绍物联网精准定位、时间同步、云边协同等关键应用技术；第8章至第12章主要介绍智能交通、智能穿戴、智能物流、智能机器人、智能博物馆等物联网典型应用。
本书适合作为高等院校物联网等专业的教材，也可以作为物联网技术相关研究人员、企事业单位人员的参考书。
本书适合作为高等院校物联网等专业的教材，也可以作为物联网技术相关研究人员、企事业单位人员的参考书。
目录
第一篇 基础篇
第1章 物联网概述 2
1.1 物联网的概念 3
1.1.1 物联网的起源与发展背景 3
1.1.2 物联网的定义 6
1.1.3 物联网的特征 7
1.2 物联网体系结构 9
1.2.1 感知层 10
1.2.2 网络层 11
1.2.3 应用层 12
1.2.4 物联网安全 13
1.3 物联网发展现状 14
1.3.1 国外物联网发展现状 14
1.3.2 国内物联网发展现状 17
1.4 物联网发展趋势 20
本章小结 22
习题 22
第2章 物联网标识技术 23
2.1 RFID技术概述 23
2.1.1 RFID技术简介 23
2.1.2 RFID技术的背景 24
2.2 RFID系统组成 25
2.2.1 读写器 25
2.2.2 电子标签 30
2.2.3 中间件 34
2.3 RFID技术的标准 36
2.3.1 RFID系统技术标准概述 36
2.3.2 ISO标准体系 37
2.3.3 EPCGlobal标准体系 39
2.3.4 Ubiquitous ID标准体系 40
2.3.5 我国标准体系 41
2.4 RFID安全隐私 43
2.4.1 RFID系统的安全问题及策略 43
2.4.2 RFID电子标签的安全问题和解决方案 45
2.4.3 RFID系统的隐私数据保护 49
本章小结 49
习题 50
第3章 物联网传感技术51
3.1 传感器概述 51
3.1.1 传感器的概念 52
3.1.2 传感器的发展历史 53
3.1.3 传感器的组成 54
3.1.4 传感器的分类 54
3.1.5 传感器的特性 56
3.1.6 传感器的功能 58
3.1.7 传感器应用实例 58
3.2 传感器技术 61
3.2.1 传感器技术的应用领域 61
3.2.2 传感器技术的发展趋势 62
3.3 传感网概述 63
3.3.1 传感网的概念 64
3.3.2 传感网协议体系结构 65
3.3.3 传感网拓扑结构 68
3.4 传感网关键技术 70
3.4.1 传感网的关键技术 70
3.4.2 传感网的节点技术 73
3.4.3 传感网的节点部署 74
3.4.4 传感网覆盖 74
3.4.5 连接与节能 75
3.5 无线传感网 76
3.5.1 无线传感器网络概述 76
3.5.2 无线传感器网络的应用领域 78
3.5.3 无线传感器网络节点设计主要原则 79
本章小结 80
习题 80
第4章 物联网感知技术 82
4.1 物联网感知技术概述 82
4.2 智能视觉感知技术 84
4.2.1 智能视觉跟踪 84
4.2.2 基于深度学习的智能视觉感知技术 87
4.3 智能语音识别技术 90
4.3.1 声学模型 90
4.3.2 智能语音识别的实现 92
4.4 智能环境感知技术 93
4.4.1 环境感知系统 93
4.4.2 智能环境感知系统典型应用场景 94
本章小结 96
习题 96
第5章 物联网通信技术 97
5.1 短距离无线通信技术 97
5.1.1 蓝牙技术 97
5.1.2 Wi-Fi技术 99
5.1.3 WAPI技术 100
5.1.4 ZigBee技术 101
5.1.5 其他短距离无线技术 105
5.2 低功耗广域网技术 107
5.2.1 LoRa技术 107
5.2.2 NB-IoT技术109
5.2.3 其他低功耗物联网技术 111
5.3 光纤通信技术 112
5.3.1 光纤通信技术发展历程 112
5.3.2 光纤通信技术概述 113
5.3.3 光纤通信技术的应用及发展趋势 115
5.4 移动通信 116
5.4.1 2G、3G技术 116
5.4.2 4G技术 116
5.4.3 5G技术 117
5.4.4 6G技术 118
5.5 卫星通信技术 120
5.5.1 卫星通信系统 120
5.5.2 卫星移动通信技术 120
本章小结 121
习题 122
第6章 物联网安全技术123
6.1 物联网安全问题概述 123
6.1.1 物联网安全特征 124
6.1.2 物联网安全需求 125
6.2 物联网安全体系结构 125
6.2.1 物联网的安全架构 125
6.2.2 感知层安全体系结构 126
6.2.3 网络层安全体系结构 128
6.2.4 应用层安全体系结构 130
6.3 物联网安全威胁 131
6.3.1 物联网安全挑战 131
6.3.2 物联网安全风险案例分析 132
6.4 物联网安全关键技术 133
6.4.1 加密技术 133
6.4.2 身份认证技术 135
6.4.3 传感器网络安全技术 136
本章小结 144
习题 144
第二篇 应用篇
第7章 物联网应用技术146
7.1 大数据及其相关技术 146
7.1.1 大数据概述 146
7.1.2 数据仓库 148
7.1.3 数据挖掘 150
7.1.4 数据管理和隐私保护 151
7.2 云计算及相关技术 152
7.2.1 IaaS、PaaS和SaaS 152
7.2.2 计算机虚拟化技术 153
7.2.3 云端物联网平台技术 153
7.2.4 多租户技术 153
7.2.5 政务云、教育云、医疗云 154
7.3 物联网定位技术 154
7.3.1 定位技术的演变 155
7.3.2 位置服务及应用场景 157
7.3.3 全球卫星导航系统 158
7.3.4 蜂窝网络定位技术 163
7.3.5 无线传感网络中的定位技术 164
7.3.6 室内定位技术 165
7.4 时间同步技术 169
7.4.1 时间同步技术的基本概念 169
7.4.2 时间同步技术的分类 169
7.4.3 物联网中时间同步技术的应用 170
7.4.4 物联网中时间同步技术的意义 170
7.5 智能物联网技术 171
7.5.1 智能物联网定义 171
7.5.2 智能物联网整体架构 172
7.5.3 智能物联网的发展趋势 172
本章小结 174
习题 174
第8章 智能交通175
8.1 智能交通系统概述 175
8.1.1 智能交通定义 175
8.1.2 智能交通历史 179
8.2 智能交通技术 180
8.2.1 智能交通信息采集技术 180
8.2.2 智能交通通信技术 182
8.2.3 智能交通分析技术 182
8.3 无人驾驶 184
8.3.1 无人驾驶概述 184
8.3.2 无人驾驶感知技术 185
8.3.3 无人驾驶规划与控制 188
8.4 电动汽车 189
8.4.1 电动车的消失 189
8.4.2 电动汽车概述 190
8.4.3 电动汽车的关键技术 192
本章小结 193
习题 193
第9章 智能穿戴194
9.1 智能穿戴概述 195
9.1.1 智能穿戴设备概念 195
9.1.2 智能穿戴设备特点 195
9.1.3 智能穿戴设备分类 196
9.2 智能穿戴技术 197
9.2.1 传感器技术 197
9.2.2 电池技术 200
9.2.3 无线通信技术 200
9.2.4 大数据及边缘云计算技术 201
9.3 智能穿戴应用 202
9.3.1 智能手表 202
9.3.2 智能眼镜 205
9.3.3 智能头盔 207
9.3.4 智能装备 209
9.4 智能可穿戴装备发展趋势 211
本章小结 212
习题 212
第10章 智能物流 213
10.1 智能物流概述 213
10.1.1 自动化仓储 213
10.1.2 自动化运输 215
10.1.3 供应链新商业模式 216
10.2 物联网在物流行业典型技术应用 218
10.2.1 物流行业中典型物联网技术 218
10.2.2 物联网典型物流行业应用 219
10.2.3 智能物流发展趋势 226
本章小结 226
习题 226
第11章 智能机器人227
11.1 智能机器人概述 229
11.1.1 智能机器人的结构和功能 229
11.1.2 智能机器人的发展 230
11.1.3 智能机器人的特点 234
11.2 智能机器人的感知技术及其应用场景 236
11.2.1 智能机器人的主要感知技术及其应用 236
11.2.2 智能机器人的其他应用场景 238
11.3 人形机器人的开发 240
11.3.1 开发机器人的基本步骤 240
11.3.2 开发下肢康复训练机器人 241
11.4 智能机器人的发展趋势 245
本章小结 247
习题 247
第12章 智能博物馆 248
12.1 智能博物馆概述 249
12.1.1 智能博物馆的概念 250
12.1.2 智能博物馆的系统组成 251
12.2 智能博物馆适用技术 252
12.2.1 传感器网络 252
12.2.2 无线通信 253
12.2.3 云计算 253
12.2.4 大数据 254
12.2.5 人工智能 254
12.3 智能博物馆典型应用 255
12.3.1 藏品保存环境监测系统 255
12.3.2 藏品数字化留存 256
12.3.3 博物馆智能导览系统 258
12.3.4 博物馆大数据可视化管理系统 259
12.3.5 文物虚拟修复系统 260
12.3.6 公众互动展示系统 261
12.4 智能博物馆未来发展趋势 262
本章小结 263
习题 263
参考文献 264
第1章 物联网概述 2
1.1 物联网的概念 3
1.1.1 物联网的起源与发展背景 3
1.1.2 物联网的定义 6
1.1.3 物联网的特征 7
1.2 物联网体系结构 9
1.2.1 感知层 10
1.2.2 网络层 11
1.2.3 应用层 12
1.2.4 物联网安全 13
1.3 物联网发展现状 14
1.3.1 国外物联网发展现状 14
1.3.2 国内物联网发展现状 17
1.4 物联网发展趋势 20
本章小结 22
习题 22
第2章 物联网标识技术 23
2.1 RFID技术概述 23
2.1.1 RFID技术简介 23
2.1.2 RFID技术的背景 24
2.2 RFID系统组成 25
2.2.1 读写器 25
2.2.2 电子标签 30
2.2.3 中间件 34
2.3 RFID技术的标准 36
2.3.1 RFID系统技术标准概述 36
2.3.2 ISO标准体系 37
2.3.3 EPCGlobal标准体系 39
2.3.4 Ubiquitous ID标准体系 40
2.3.5 我国标准体系 41
2.4 RFID安全隐私 43
2.4.1 RFID系统的安全问题及策略 43
2.4.2 RFID电子标签的安全问题和解决方案 45
2.4.3 RFID系统的隐私数据保护 49
本章小结 49
习题 50
第3章 物联网传感技术51
3.1 传感器概述 51
3.1.1 传感器的概念 52
3.1.2 传感器的发展历史 53
3.1.3 传感器的组成 54
3.1.4 传感器的分类 54
3.1.5 传感器的特性 56
3.1.6 传感器的功能 58
3.1.7 传感器应用实例 58
3.2 传感器技术 61
3.2.1 传感器技术的应用领域 61
3.2.2 传感器技术的发展趋势 62
3.3 传感网概述 63
3.3.1 传感网的概念 64
3.3.2 传感网协议体系结构 65
3.3.3 传感网拓扑结构 68
3.4 传感网关键技术 70
3.4.1 传感网的关键技术 70
3.4.2 传感网的节点技术 73
3.4.3 传感网的节点部署 74
3.4.4 传感网覆盖 74
3.4.5 连接与节能 75
3.5 无线传感网 76
3.5.1 无线传感器网络概述 76
3.5.2 无线传感器网络的应用领域 78
3.5.3 无线传感器网络节点设计主要原则 79
本章小结 80
习题 80
第4章 物联网感知技术 82
4.1 物联网感知技术概述 82
4.2 智能视觉感知技术 84
4.2.1 智能视觉跟踪 84
4.2.2 基于深度学习的智能视觉感知技术 87
4.3 智能语音识别技术 90
4.3.1 声学模型 90
4.3.2 智能语音识别的实现 92
4.4 智能环境感知技术 93
4.4.1 环境感知系统 93
4.4.2 智能环境感知系统典型应用场景 94
本章小结 96
习题 96
第5章 物联网通信技术 97
5.1 短距离无线通信技术 97
5.1.1 蓝牙技术 97
5.1.2 Wi-Fi技术 99
5.1.3 WAPI技术 100
5.1.4 ZigBee技术 101
5.1.5 其他短距离无线技术 105
5.2 低功耗广域网技术 107
5.2.1 LoRa技术 107
5.2.2 NB-IoT技术109
5.2.3 其他低功耗物联网技术 111
5.3 光纤通信技术 112
5.3.1 光纤通信技术发展历程 112
5.3.2 光纤通信技术概述 113
5.3.3 光纤通信技术的应用及发展趋势 115
5.4 移动通信 116
5.4.1 2G、3G技术 116
5.4.2 4G技术 116
5.4.3 5G技术 117
5.4.4 6G技术 118
5.5 卫星通信技术 120
5.5.1 卫星通信系统 120
5.5.2 卫星移动通信技术 120
本章小结 121
习题 122
第6章 物联网安全技术123
6.1 物联网安全问题概述 123
6.1.1 物联网安全特征 124
6.1.2 物联网安全需求 125
6.2 物联网安全体系结构 125
6.2.1 物联网的安全架构 125
6.2.2 感知层安全体系结构 126
6.2.3 网络层安全体系结构 128
6.2.4 应用层安全体系结构 130
6.3 物联网安全威胁 131
6.3.1 物联网安全挑战 131
6.3.2 物联网安全风险案例分析 132
6.4 物联网安全关键技术 133
6.4.1 加密技术 133
6.4.2 身份认证技术 135
6.4.3 传感器网络安全技术 136
本章小结 144
习题 144
第二篇 应用篇
第7章 物联网应用技术146
7.1 大数据及其相关技术 146
7.1.1 大数据概述 146
7.1.2 数据仓库 148
7.1.3 数据挖掘 150
7.1.4 数据管理和隐私保护 151
7.2 云计算及相关技术 152
7.2.1 IaaS、PaaS和SaaS 152
7.2.2 计算机虚拟化技术 153
7.2.3 云端物联网平台技术 153
7.2.4 多租户技术 153
7.2.5 政务云、教育云、医疗云 154
7.3 物联网定位技术 154
7.3.1 定位技术的演变 155
7.3.2 位置服务及应用场景 157
7.3.3 全球卫星导航系统 158
7.3.4 蜂窝网络定位技术 163
7.3.5 无线传感网络中的定位技术 164
7.3.6 室内定位技术 165
7.4 时间同步技术 169
7.4.1 时间同步技术的基本概念 169
7.4.2 时间同步技术的分类 169
7.4.3 物联网中时间同步技术的应用 170
7.4.4 物联网中时间同步技术的意义 170
7.5 智能物联网技术 171
7.5.1 智能物联网定义 171
7.5.2 智能物联网整体架构 172
7.5.3 智能物联网的发展趋势 172
本章小结 174
习题 174
第8章 智能交通175
8.1 智能交通系统概述 175
8.1.1 智能交通定义 175
8.1.2 智能交通历史 179
8.2 智能交通技术 180
8.2.1 智能交通信息采集技术 180
8.2.2 智能交通通信技术 182
8.2.3 智能交通分析技术 182
8.3 无人驾驶 184
8.3.1 无人驾驶概述 184
8.3.2 无人驾驶感知技术 185
8.3.3 无人驾驶规划与控制 188
8.4 电动汽车 189
8.4.1 电动车的消失 189
8.4.2 电动汽车概述 190
8.4.3 电动汽车的关键技术 192
本章小结 193
习题 193
第9章 智能穿戴194
9.1 智能穿戴概述 195
9.1.1 智能穿戴设备概念 195
9.1.2 智能穿戴设备特点 195
9.1.3 智能穿戴设备分类 196
9.2 智能穿戴技术 197
9.2.1 传感器技术 197
9.2.2 电池技术 200
9.2.3 无线通信技术 200
9.2.4 大数据及边缘云计算技术 201
9.3 智能穿戴应用 202
9.3.1 智能手表 202
9.3.2 智能眼镜 205
9.3.3 智能头盔 207
9.3.4 智能装备 209
9.4 智能可穿戴装备发展趋势 211
本章小结 212
习题 212
第10章 智能物流 213
10.1 智能物流概述 213
10.1.1 自动化仓储 213
10.1.2 自动化运输 215
10.1.3 供应链新商业模式 216
10.2 物联网在物流行业典型技术应用 218
10.2.1 物流行业中典型物联网技术 218
10.2.2 物联网典型物流行业应用 219
10.2.3 智能物流发展趋势 226
本章小结 226
习题 226
第11章 智能机器人227
11.1 智能机器人概述 229
11.1.1 智能机器人的结构和功能 229
11.1.2 智能机器人的发展 230
11.1.3 智能机器人的特点 234
11.2 智能机器人的感知技术及其应用场景 236
11.2.1 智能机器人的主要感知技术及其应用 236
11.2.2 智能机器人的其他应用场景 238
11.3 人形机器人的开发 240
11.3.1 开发机器人的基本步骤 240
11.3.2 开发下肢康复训练机器人 241
11.4 智能机器人的发展趋势 245
本章小结 247
习题 247
第12章 智能博物馆 248
12.1 智能博物馆概述 249
12.1.1 智能博物馆的概念 250
12.1.2 智能博物馆的系统组成 251
12.2 智能博物馆适用技术 252
12.2.1 传感器网络 252
12.2.2 无线通信 253
12.2.3 云计算 253
12.2.4 大数据 254
12.2.5 人工智能 254
12.3 智能博物馆典型应用 255
12.3.1 藏品保存环境监测系统 255
12.3.2 藏品数字化留存 256
12.3.3 博物馆智能导览系统 258
12.3.4 博物馆大数据可视化管理系统 259
12.3.5 文物虚拟修复系统 260
12.3.6 公众互动展示系统 261
12.4 智能博物馆未来发展趋势 262
本章小结 263
习题 263
参考文献 264
