目　录
前言
第1章　物联网工程设计与实施过程　1
1.1　物联网工程概述　1
1.1.1　物联网工程的概念　1
1.1.2　物联网工程的内容　2
1.1.3　物联网工程的组织　3
1.2　物联网工程设计的目标与约束
条件　4
1.2.1　物联网工程设计的目标　4
1.2.2　物联网工程设计的约束条件　4
1.3　物联网工程设计的原则和主要
依据　6
1.3.1　物联网工程设计的原则　6
1.3.2　物联网工程设计的主要依据　7
1.4　物联网工程的设计方法　8
1.4.1　生命周期模型　8
1.4.2　设计与实施过程　12
1.4.3　对技术人员的能力要求　14
1.5　物联网工程设计的主要步骤和
文档　14
1.5.1　物联网工程设计的主要步骤　14
1.5.2　物联网工程设计的主要文档　14
第2章　可行性研究　16
2.1　可行性研究的内容　16
2.2　可行性研究报告的编制　17
2.2.1　可行性研究报告的内容　17
2.2.2　可行性研究报告的编制要求　27
2.3　可行性研究报告的评审　29
第3章　需求分析　30
3.1　需求分析的目标与内容　 30
3.1.1　需求分析的目标　30
3.1.2　需求分析的内容　31
3.1.3　需求分析的步骤　33
3.2　需求分析的收集　33
3.2.1　需求信息的收集方法　33
3.2.2　需求分析的实施　34
3.2.3　需求信息的归纳整理　44
3.3　物联网工程的约束分析　44
3.4　需求说明书的编制　44
第4章　初步设计　47
4.1　初步设计的主要任务　47
4.2　初步设计文件的内容　 47
4.3　初步设计文件的编制说明　 49
4.3.1　关于政府投资项目的说明　49
4.3.2　关于公司项目的说明　50
4.4　初步设计方案的评审　 50
第5章　感知系统设计　51
5.1　感知方式设计　51
5.2　感知与控制设备选型　52
5.3　边缘计算系统设计　52
5.4　控制与决策核心功能设计　52
5.5　感知系统设计文档的编制　53
第6章　传输系统设计　54
6.1　逻辑网络设计　54
6.1.1　逻辑网络设计的内容与目标　54
6.1.2　逻辑网络的结构及设计　59
6.1.3　地址与命名规则设计　69
6.1.4　路由协议选择　74
6.1.5　带宽与流量分析及性能设计　77
6.1.6　逻辑网络设计说明书的编制　79
6.2　物理网络设计　80
6.2.1　物理网络设计的任务与目标　80
6.2.2　物理网络的结构与选型　80
6.2.3　结构化布线系统设计　81
6.2.4　物联网设备的选型　87
6.2.5　物理网络设计说明书的编制　92
第7章　数据中心设计　93
7.1　数据中心设计的任务与目标　93
7.2　数据中心设计的方法　93
7.3　高性能计算机系统　94
7.3.1　高性能计算机的结构与类别　94
7.3.2　高性能计算机的CPU类型　99
7.3.3　高性能计算机的作业调度与
管理系统　99
7.3.4　高性能计算机的性能指标　101
7.4　服务器的选型　101
7.4.1　服务器的基本要求　101
7.4.2　服务器配置与选择要点　102
7.5　存储设备选型　104
7.5.1　磁盘接口类别与性能　104
7.5.2　RAID　105
7.5.3　存储体系结构　108
7.5.4　磁带库　112
7.6　数据中心网络选型　112
7.7　数据中心基础软件选型　113
7.8　云计算服务设计　114
7.8.1　云计算的类型　114
7.8.2　云存储系统　114
7.8.3　云计算服务系统的设计　115
7.8.4　第三方云中心　115
7.9　机房工程设计　115
7.9.1　UPS　115
7.9.2　制冷系统设计　116
7.9.3　消防系统设计　118
7.9.4　监控与报警系统设计　120
7.9.5　机房装修设计　122
7.10　数据中心设计文档的编制　122
第8章　物联网安全设计　123
8.1　感知系统安全设计　123
8.1.1　身份标识设计　123
8.1.2　RFID系统安全设计　125
8.1.3　传感器网络安全设计　130
8.1.4　感知层隐私保护　134
8.1.5　物联网感知终端安全设计　136
8.2　网络安全设计　139
8.2.1　接入认证协议　139
8.2.2　基于DTLS+的安全传输　143
8.2.3　6LoWPAN安全　144
8.2.4　RPL协议安全　146
8.2.5　EPCglobal网络安全　147
8.2.6　物联网安全专网　148
8.3　物联网平台安全　153
8.3.1　物联网平台安全基础　153
8.3.2　物联网密码基础设施　155
8.3.3　物联网平台身份认证机制　157
8.3.4　物联网平台运行安全　160
8.3.5　数据备份与容灾　162
8.4　物联网安全管理　165
8.4.1　物联网安全管理范围　165
8.4.2　物联网安全标准　166
8.4.3　物联网安全工程实施　167
8.4.4　物联网安全评估方法　167
8.4.5　物联网安全文档管理　168
8.5　安全设计文档编制　168
第9章　物联网应用软件设计　170
9.1　物联网应用软件的特点　170
9.2　软件工程方法　171
9.2.1　软件工程概述　171
9.2.2　软件生命周期　172
9.2.3　问题定义与可行性研究　173
9.2.4　需求分析　174
9.2.5　软件开发计划　183
9.2.6　软件设计　190
9.2.7　软件编码　198
9.2.8　软件测试　200
9.2.9　软件维护　212
9.2.10　软件项目管理　215
9.2.11　软件开发过程　221
9.3　应用软件设计模式　227
9.3.1　应用软件设计方法　227
9.3.2　软件架构设计　227
9.3.3　模块划分　232
9.4　嵌入式软件设计方法　233
9.4.1　开发工具与平台　234
9.4.2　基于虚拟机的调试与测试　235
9.5　分布式信息处理与软件设计
方法　 235
9.5.1　分布式计算模型　235
9.5.2　分布式程序架构　235
9.5.3　分布式程序设计方法　237
9.6　移动终端App设计　238
9.7　物联网应用部署　238
9.7.1　应用在末梢终端上的部署　238
9.7.2　应用在服务器上的部署　238
9.7.3　基于云计算的应用部署　239
9.8　物联网应用软件设计说明书
编制　239
第10章　工程实施　242
10.1　物联网工程实施过程　242
10.2　招投标与设备采购　244
10.2.1　招投标过程　244
10.2.2　招投标文件　246
10.2.3　合同　249
10.2.4　设备采购与验收　250
10.3　施工过程管理与质量监控
方法　251
10.3.1　施工进度计划　251
10.3.2　施工过程管理　253
10.3.3　工程监理　253
10.3.4　施工质量控制　256
10.4　工程验收　258
10.4.1　物联网工程验收过程　258
10.4.2　文档验收　261
第11章　运行维护与管理　263
11.1　物联网测试与维护　263
11.1.1　物联网测试　263
11.1.2　物联网维护　273
11.2　物联网故障分析与处理　274
11.2.1　物联网故障分类　274
11.2.2　物联网故障排除过程　275
11.2.3　物联网故障诊断工具　277
11.3　物联网运行与管理　280
11.3.1　物联网运行状态监测　280
11.3.2　物联网管理　281
第12章　智能物联网案例——车联网与智能驾驶　282
12.1　关键需求　282
12.2　车联网系统设计　282
12.2.1　总体设计　282
12.2.2　感知系统设计　285
12.2.3　数据传输系统设计　289
12.2.4　数据存储方案设计　289
12.2.5　数据处理与决策系统设计　290
12.2.6　网络部署设计　293
12.3　智能驾驶关键技术设计　293
12.3.1　预测与轨迹规划　293
12.3.2　预测与轨迹规划算法设计　294
12.3.3　数据闭环系统　300
12.3.4　数据闭环设计　301
12.3.5　地图方案设计　304
12.3.6　车辆控制执行　305
12.4　车联网应用设计　 306
12.4.1　静态信息广播　306
12.4.2　动态信息广播　307
12.4.3　气象信息广播　308
12.4.4　红绿灯信息推送　308
12.4.5　实时路侧信息警示　309
12.4.6　车辆间交互信息警示　309
参考文献　310