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目次
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本書分為7篇，共16章，較為全面地介紹了物聯網的相關概念、體系架構、傳感檢測技術、視頻技術、定位技術、嵌入式系統、無線通信技術、網關技術、運營系統、開放平臺、通信協議、系統安全、雲計算、邊緣計算、大數據，以及典型應用。
本書內容新穎，深入淺出，適合作為高校物聯網、計算機和通信等相關專業的教材，也適合物聯網技術研究、物聯網應用開發人員參考閱讀和自學使用。
本書內容新穎，深入淺出，適合作為高校物聯網、計算機和通信等相關專業的教材，也適合物聯網技術研究、物聯網應用開發人員參考閱讀和自學使用。
作者簡介
丁飛，南京郵電大學物聯網學院智能物聯網創新中心主任，副教授、博士、博士後，碩士生導師。入選江蘇省“六大人才高峰”高層次人才培養計劃、江蘇省“333工程”人才計劃，擔任江蘇省通信學會物聯網專業委員會秘書長。一直從事物聯網、信息系統和信息技術相關領域的科研與產業化工作，主持新一代寬帶無線移動通信網重大專項課題、智能江蘇建設重點示範工程、江蘇省信息化試點工程、江蘇省物聯網環保和智能家居應用示範工程課題和江蘇省科技支撐計劃課題、教育部-中國移動科研基金、工業和信息化科研項目和江蘇省“六大人才高峰”高層次人才資助等科技和產業化項目10多項，作為負責人完成企業項目10多項。累計發表錄用論文40多篇、申請發明專利40項（已授權14項）、授權軟件著作多項。出版物聯網專著1部、Book Chapter ‘Advances in Sensors: Reviews’和‘Intelligent Systems and Applications’各1項。負責或參與完成ITU提案1項和企業技術規範共13項。項目成果獲得省部級、市廳級等各類科技獎項10多項。
名人/編輯推薦
1.理實一體、產教融合。由華為提供行業實際案例和實訓項目，教師根據院校的實際教學情況安排知識內容。
2.課證融通，對接崗位。和華為認證緊密結合，解決學生“不知道認證”“對通過認證沒有信心”的兩大難題。
3.資源豐富，易教利學。華為協助建設教學資源，幫助學校更好地進行課程建設。
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3.資源豐富，易教利學。華為協助建設教學資源，幫助學校更好地進行課程建設。
目次
概述篇
第 1章 物聯網概述 3
1．1 物聯網的概念 4
1．2 物聯網的應用場景 4
1．2．1 物聯網的場景模型 5
1．2．2 物聯網的技術特征 7
1．3 物聯網與相關概念 8
1．3．1 物聯網與互聯網 8
1．3．2 物聯網與傳感器網絡、泛在
網絡 9
1．3．3 物聯網與M2M及CPS的
關係 11
1．4 全球物聯網政策戰略導向 12
1．4．1 美國的“智能的地球”設想 12
1．4．2 歐洲的“物聯網行動”計劃 14
1．4．3 日本的“超智能社會”戰略 15
1．4．4 韓國“U-Korea”戰略 17
1．4．5 新加坡的“智能國”計劃 18
1．5 我國“感知中國”戰略 19
1．5．1 物聯網政策歷程 19
1．5．2 基地成為物聯網產業發展的
重要支撐 20
體系篇
第 2章 物聯網體系架構 23
2．1 常見的物聯網體系架構 24
2．1．1 物聯網三層體系架構 24
2．1．2 物聯網“云-管-端”體系
架構 25
2．2 感知層 26
2．2．1 RFID技術 27
2．2．2 WSN 28
2．2．3 視頻服務 30
2．2．4 操作系統 32
2．3 網絡層 34
2．3．1 ZigBee技術 34
2．3．2 LoRa技術 34
2．3．3 蜂窩移動網絡 35
2．3．4 空間衛星通信網絡 35
2．4 應用層 36
2．4．1 通信協議 36
2．4．2 中間件技術 37
2．4．3 云計算技術 39
2．4．4 大數據技術 42
感知篇
第3章 傳感檢測技術 47
3．1 傳感器發展歷程 48
3．2 傳感器的定義、原理和分類 49
3．2．1 傳感器的定義 49
3．2．2 傳感器的原理 49
3．2．3 傳感器的分類 50
3．3 光檢測傳感器 50
3．3．1 光電式傳感器 50
3．3．2 光纖傳感器 53
3．3．3 激光傳感器 54
3．4 掃描識別傳感器 56
3．4．1 光學字符識別技術 56
3．4．2 圖像識別技術 56
3．4．3 機器視覺技術 57
3．5 感應接近傳感器 58
3．5．1 接近傳感器 58
3．5．2 渦電流傳感器 60
3．6 接觸式位移傳感器 61
3．6．1 刻度尺法 61
3．6．2 差動變壓器法 61
3．7 超聲波傳感器 62
3．8 衛星遙感 63
第4章 視頻技術 65
4．1 視頻技術的發展歷程 66
4．2 數字視頻技術基礎 66
4．2．1 視頻信號的數字化 66
4．2．2 數字視頻壓縮技術 68
4．3 智能視頻技術 69
4．3．1 智能視頻系統概述 70
4．3．2 智能視頻系統功能分析 70
4．3．3 智能視頻典型應用 71
第5章 物聯網定位技術 75
5．1 室外定位技術 76
5．1．1 全球導航衛星系統定位 76
5．1．2 基站定位 78
5．2 室內定位技術 80
5．2．1 定位原理及測量方法 81
5．2．2 藍牙定位 84
5．2．3 Wi-Fi定位 85
5．2．4 超寬帶定位 87
5．2．5 ZigBee定位 87
5．2．6 超聲波定位 87
5．2．7 地磁定位 88
5．2．8 慣性導航定位 89
5．2．9 視覺定位 90
第6章 嵌入式系統 92
6．1 嵌入式系統的發展歷程 93
6．2 嵌入式系統的組成 93
6．2．1 嵌入式系統結構 94
6．2．2 嵌入式處理器 96
6．2．3 嵌入式外圍接口及設備 97
6．3 嵌入式操作系統 99
6．3．1 嵌入式操作系統分類 99
6．3．2 嵌入式操作系統性能指標 100
6．4 嵌入式系統發展趨勢 102
網絡篇
第7章 無線通信技術 107
7．1 短距離無線通信技術 108
7．1．1 Wi-Fi技術 108
7．1．2 藍牙技術 109
7．1．3 IrDA技術 109
7．1．4 ZigBee技術 110
7．1．5 技術對比 114
7．2 蜂窩移動通信技術 114
7．2．1 4G技術 114
7．2．2 5G技術 116
7．3 低功耗廣域網技術 118
7．3．1 LoRa技術 118
7．3．2 NB-IoT技術 120
第8章 物聯網網關技術 122
8．1 物聯網網關應用架構 123
8．2 基於網關的物聯網行業應用 124
8．2．1 應用場景 124
8．2．2 組網架構與方法 125
8．3 基於網關的家庭應用 126
8．3．1 應用場景 126
8．3．2 組網架構與接口 127
8．4 基於網關的傳感網應用 128
8．4．1 應用場景 128
8．4．2 節點工作模式 129
第9章 物聯網運營系統 130
9．1 物聯網運營網絡架構 131
9．1．1 系統架構 131
9．1．2 業務管理平臺 132
9．2 SIM卡發展歷程 133
9．3 物聯網機器卡 134
9．3．1 業務定義 134
9．3．2 業務功能 134
9．4 物聯網通信模組 134
9．4．1 業務定義 134
9．4．2 業務功能 135
9．5 eSIM技術 136
9．5．1 eSIM概述 136
9．5．2 eSIM發展歷程 137
9．5．3 物聯網eSIM技術方案 137
平臺篇
第 10章 物聯網開放平臺 141
10．1 生態平臺發展啟示 142
10．2 開放平臺的商業服務與商業
價值 143
10．3 OceanConnect平臺 144
10．4 OneNET平臺 146
第 11章 物聯網通信協議 148
11．1 TCP/IP體系 149
11．2 物聯網協議體系結構 153
11．3 CoAP 154
11．3．1 CoAP概述 154
11．3．2 CoAP工作機制 155
第 12章 物聯網系統安全 157
12．1 物聯網安全挑戰 158
12．2 物聯網總體安全威脅 158
12．3 物聯網安全場景 164
12．4 物聯網安全防護發展趨勢 173
管理篇
第 13章 物聯網與云計算 177
13．1 物聯網與云計算的關係 178
13．1．1 物聯網產品開發架構 178
13．1．2 物聯網產品合作流程 178
13．1．3 云計算產業體系 179
13．2 云計算的技術架構 180
13．2．1 云計算總體架構 180
13．2．2 云計算的服務類型 181
13．3 云計算基礎設施關鍵技術 182
13．3．1 服務器相關技術 182
13．3．2 云計算相關技術 183
13．3．3 數據中心相關技術 184
13．4 云計算操作系統關鍵技術 185
13．4．1 “資源池”管理技術 185
13．4．2 分布式任務及數據管理
技術 185
13．4．3 國產操作系統發展 186
13．5 智能云加速數字化轉型 188
第 14章 物聯網與邊緣計算 191
14．1 物聯網泛在智能發展趨勢 192
14．1．1 物聯網+邊緣計算的發展
態勢 192
14．1．2 物聯網場景下泛在智能的
發展需求 193
14．2 邊緣計算協同系統架構 194
14．2．1 “端-邊-云”協同智能系統
架構 194
14．2．2 物聯網場景下的云邊計算
協同處理模式 195
14．3 機器智能技術 196
14．3．1 AI專用芯片的發展 197
14．3．2 端側推理框架 197
14．4 邊緣智能技術 199
14．4．1 行為數據融合分析 199
14．4．2 多源數據融合分析 199
14．5 云端智能技術 200
14．6 邊緣計算典型服務模式 201
第 15章 物聯網與大數據 203
15．1 物聯網體系中信息中心的
位置 204
15．2 物聯網信息中心發展需求與
趨勢 204
15．2．1 傳感器采集數據的特點和優化
需求 204
15．2．2 數據匯聚演進的發展趨勢 205
15．3 物聯網信息中心案例 206
15．3．1 太湖藍藻專項系統架構 206
15．3．2 太湖藍藻功能框架和業務
流程 208
15．3．3 太湖藍藻暴發監測
大數據 209
服務篇
第 16章 物聯網典型應用 213
16．1 物聯網應用的分層價值 214
16．2 智能排水系統 214
16．2．1 智能排水系統的問題和
挑戰 214
16．2．2 智能排水系統的優勢 215
16．2．3 智能排水系統的總體
架構 215
16．2．4 智能排水系統的價值 216
16．2．5 智能排水系統實踐 217
16．3 城市級智能停車系統 218
16．3．1 城市級智能停車系統的
問題和挑戰 218
16．3．2 城市級智能停車系統的
優勢 219
16．3．3 城市級智能停車系統的總體
架構 219
16．3．4 城市級智能停車系統的
價值 222
16．3．5 城市級智能停車實踐 223
16．4 車聯網與智能交通系統 223
16．4．1 智能駕駛汽車分級 223
16．4．2 5G車聯網發展方向 224
16．4．3 車聯網平臺與交通
智能體 225
參考文獻 229
第 1章 物聯網概述 3
1．1 物聯網的概念 4
1．2 物聯網的應用場景 4
1．2．1 物聯網的場景模型 5
1．2．2 物聯網的技術特征 7
1．3 物聯網與相關概念 8
1．3．1 物聯網與互聯網 8
1．3．2 物聯網與傳感器網絡、泛在
網絡 9
1．3．3 物聯網與M2M及CPS的
關係 11
1．4 全球物聯網政策戰略導向 12
1．4．1 美國的“智能的地球”設想 12
1．4．2 歐洲的“物聯網行動”計劃 14
1．4．3 日本的“超智能社會”戰略 15
1．4．4 韓國“U-Korea”戰略 17
1．4．5 新加坡的“智能國”計劃 18
1．5 我國“感知中國”戰略 19
1．5．1 物聯網政策歷程 19
1．5．2 基地成為物聯網產業發展的
重要支撐 20
體系篇
第 2章 物聯網體系架構 23
2．1 常見的物聯網體系架構 24
2．1．1 物聯網三層體系架構 24
2．1．2 物聯網“云-管-端”體系
架構 25
2．2 感知層 26
2．2．1 RFID技術 27
2．2．2 WSN 28
2．2．3 視頻服務 30
2．2．4 操作系統 32
2．3 網絡層 34
2．3．1 ZigBee技術 34
2．3．2 LoRa技術 34
2．3．3 蜂窩移動網絡 35
2．3．4 空間衛星通信網絡 35
2．4 應用層 36
2．4．1 通信協議 36
2．4．2 中間件技術 37
2．4．3 云計算技術 39
2．4．4 大數據技術 42
感知篇
第3章 傳感檢測技術 47
3．1 傳感器發展歷程 48
3．2 傳感器的定義、原理和分類 49
3．2．1 傳感器的定義 49
3．2．2 傳感器的原理 49
3．2．3 傳感器的分類 50
3．3 光檢測傳感器 50
3．3．1 光電式傳感器 50
3．3．2 光纖傳感器 53
3．3．3 激光傳感器 54
3．4 掃描識別傳感器 56
3．4．1 光學字符識別技術 56
3．4．2 圖像識別技術 56
3．4．3 機器視覺技術 57
3．5 感應接近傳感器 58
3．5．1 接近傳感器 58
3．5．2 渦電流傳感器 60
3．6 接觸式位移傳感器 61
3．6．1 刻度尺法 61
3．6．2 差動變壓器法 61
3．7 超聲波傳感器 62
3．8 衛星遙感 63
第4章 視頻技術 65
4．1 視頻技術的發展歷程 66
4．2 數字視頻技術基礎 66
4．2．1 視頻信號的數字化 66
4．2．2 數字視頻壓縮技術 68
4．3 智能視頻技術 69
4．3．1 智能視頻系統概述 70
4．3．2 智能視頻系統功能分析 70
4．3．3 智能視頻典型應用 71
第5章 物聯網定位技術 75
5．1 室外定位技術 76
5．1．1 全球導航衛星系統定位 76
5．1．2 基站定位 78
5．2 室內定位技術 80
5．2．1 定位原理及測量方法 81
5．2．2 藍牙定位 84
5．2．3 Wi-Fi定位 85
5．2．4 超寬帶定位 87
5．2．5 ZigBee定位 87
5．2．6 超聲波定位 87
5．2．7 地磁定位 88
5．2．8 慣性導航定位 89
5．2．9 視覺定位 90
第6章 嵌入式系統 92
6．1 嵌入式系統的發展歷程 93
6．2 嵌入式系統的組成 93
6．2．1 嵌入式系統結構 94
6．2．2 嵌入式處理器 96
6．2．3 嵌入式外圍接口及設備 97
6．3 嵌入式操作系統 99
6．3．1 嵌入式操作系統分類 99
6．3．2 嵌入式操作系統性能指標 100
6．4 嵌入式系統發展趨勢 102
網絡篇
第7章 無線通信技術 107
7．1 短距離無線通信技術 108
7．1．1 Wi-Fi技術 108
7．1．2 藍牙技術 109
7．1．3 IrDA技術 109
7．1．4 ZigBee技術 110
7．1．5 技術對比 114
7．2 蜂窩移動通信技術 114
7．2．1 4G技術 114
7．2．2 5G技術 116
7．3 低功耗廣域網技術 118
7．3．1 LoRa技術 118
7．3．2 NB-IoT技術 120
第8章 物聯網網關技術 122
8．1 物聯網網關應用架構 123
8．2 基於網關的物聯網行業應用 124
8．2．1 應用場景 124
8．2．2 組網架構與方法 125
8．3 基於網關的家庭應用 126
8．3．1 應用場景 126
8．3．2 組網架構與接口 127
8．4 基於網關的傳感網應用 128
8．4．1 應用場景 128
8．4．2 節點工作模式 129
第9章 物聯網運營系統 130
9．1 物聯網運營網絡架構 131
9．1．1 系統架構 131
9．1．2 業務管理平臺 132
9．2 SIM卡發展歷程 133
9．3 物聯網機器卡 134
9．3．1 業務定義 134
9．3．2 業務功能 134
9．4 物聯網通信模組 134
9．4．1 業務定義 134
9．4．2 業務功能 135
9．5 eSIM技術 136
9．5．1 eSIM概述 136
9．5．2 eSIM發展歷程 137
9．5．3 物聯網eSIM技術方案 137
平臺篇
第 10章 物聯網開放平臺 141
10．1 生態平臺發展啟示 142
10．2 開放平臺的商業服務與商業
價值 143
10．3 OceanConnect平臺 144
10．4 OneNET平臺 146
第 11章 物聯網通信協議 148
11．1 TCP/IP體系 149
11．2 物聯網協議體系結構 153
11．3 CoAP 154
11．3．1 CoAP概述 154
11．3．2 CoAP工作機制 155
第 12章 物聯網系統安全 157
12．1 物聯網安全挑戰 158
12．2 物聯網總體安全威脅 158
12．3 物聯網安全場景 164
12．4 物聯網安全防護發展趨勢 173
管理篇
第 13章 物聯網與云計算 177
13．1 物聯網與云計算的關係 178
13．1．1 物聯網產品開發架構 178
13．1．2 物聯網產品合作流程 178
13．1．3 云計算產業體系 179
13．2 云計算的技術架構 180
13．2．1 云計算總體架構 180
13．2．2 云計算的服務類型 181
13．3 云計算基礎設施關鍵技術 182
13．3．1 服務器相關技術 182
13．3．2 云計算相關技術 183
13．3．3 數據中心相關技術 184
13．4 云計算操作系統關鍵技術 185
13．4．1 “資源池”管理技術 185
13．4．2 分布式任務及數據管理
技術 185
13．4．3 國產操作系統發展 186
13．5 智能云加速數字化轉型 188
第 14章 物聯網與邊緣計算 191
14．1 物聯網泛在智能發展趨勢 192
14．1．1 物聯網+邊緣計算的發展
態勢 192
14．1．2 物聯網場景下泛在智能的
發展需求 193
14．2 邊緣計算協同系統架構 194
14．2．1 “端-邊-云”協同智能系統
架構 194
14．2．2 物聯網場景下的云邊計算
協同處理模式 195
14．3 機器智能技術 196
14．3．1 AI專用芯片的發展 197
14．3．2 端側推理框架 197
14．4 邊緣智能技術 199
14．4．1 行為數據融合分析 199
14．4．2 多源數據融合分析 199
14．5 云端智能技術 200
14．6 邊緣計算典型服務模式 201
第 15章 物聯網與大數據 203
15．1 物聯網體系中信息中心的
位置 204
15．2 物聯網信息中心發展需求與
趨勢 204
15．2．1 傳感器采集數據的特點和優化
需求 204
15．2．2 數據匯聚演進的發展趨勢 205
15．3 物聯網信息中心案例 206
15．3．1 太湖藍藻專項系統架構 206
15．3．2 太湖藍藻功能框架和業務
流程 208
15．3．3 太湖藍藻暴發監測
大數據 209
服務篇
第 16章 物聯網典型應用 213
16．1 物聯網應用的分層價值 214
16．2 智能排水系統 214
16．2．1 智能排水系統的問題和
挑戰 214
16．2．2 智能排水系統的優勢 215
16．2．3 智能排水系統的總體
架構 215
16．2．4 智能排水系統的價值 216
16．2．5 智能排水系統實踐 217
16．3 城市級智能停車系統 218
16．3．1 城市級智能停車系統的
問題和挑戰 218
16．3．2 城市級智能停車系統的
優勢 219
16．3．3 城市級智能停車系統的總體
架構 219
16．3．4 城市級智能停車系統的
價值 222
16．3．5 城市級智能停車實踐 223
16．4 車聯網與智能交通系統 223
16．4．1 智能駕駛汽車分級 223
16．4．2 5G車聯網發展方向 224
16．4．3 車聯網平臺與交通
智能體 225
參考文獻 229
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