物聯網時代：從E化社會到U化社會：無人車╳行動辦公╳線上教育╳智慧家居╳智慧醫療╳行動支付

8種產業應用｜48項專家提醒｜60多起案例分析
從人與人的連結，到物與物的連結
『十年後的你看現在的生活，就像是在回望石器時代。』

★張忠謀：「物聯網是“Next Big Thing”。」
★郭台銘：「2025年，物聯網世代的經濟價值至將高達11兆美元。」
★貝佐斯：「如果與物聯網融合，勢必能提高產品附加價值。」
★馬斯克：「物聯網將與AI結合，人工智慧之間的戰爭即將引爆。」

▎物聯網，屬於現代的魔法能量
物聯網（Internet of Things，IOT）就是一個「物物相連」的網路。在物聯網上，每個人都可以將真實的物體用電子標籤上網聯結，可對機器、設備、人員進行集中管理和控制，也可以對家庭設備、汽車等進行遙控，還可以用於搜尋位置、防盜等各種領域。

▎物聯網的興起：乘著感測技術而來的智慧風暴
在日常生活中，已隨處可見運用了感測器技術的物品，如商品上的條碼、電子標籤等，再加上網路存取的多樣化、寬頻技術的快速發展，大量資訊的收集能力和分類處理能力大幅提高，這些都為物聯網的發展奠定了堅實的基礎。

▎物聯網能為我們做到什麼？
［簡約醫療］──不排隊、不吵鬧，輕鬆看診
運行在雲端運算平臺上的排隊叫號系統、各種醫療診治軟體，其業務處理速度與資訊傳遞效率大大超過以往，除此之外還可以省電、省空間，並減少噪音等，大大節省了醫院的資源與運維成本。

［聰明購物］──PRADA的神奇鏡子
PRADA的試衣間裡有一種「充滿魔力的鏡子」，每件衣服無論在哪座都市、哪間旗艦店、被拿進試衣間多久，以及最終是否購買等這些資訊，都會透過鏡子傳回總部，讓每一位走進店內的消費者，都能參與PRADA的商業決策。

［智慧用餐］──泰國的聰明餐廳
餐廳的物聯網系統還會自動計算時間：若日本料理需要1小時才能做好，而麻婆豆腐只需10分鐘，那麽系統會在第一時間通知日本廚師先做料理，而在50分鐘後才通知中國廚師做麻婆豆腐，使兩道菜幾乎同時出爐。

輕鬆管理生活×精確運用資源×打造智慧城市

【本書特色】
1. 高實用性：將物聯網產業應用以及案例等詳細呈現，並具體的分析。
2. 全面創新：包羅了各大物聯網案例、物聯網產品。
3. 注重發展：全面介紹物聯網應用的發展前景，例如智慧家居、智慧城市和行動物聯網等。

【適合讀者】
本書結構清晰，對物聯網的相關要點介紹得詳盡透徹，適合從事物聯網產業的相關人員、想要借助物聯網實現夢想的創業者，以及對物聯網、新興產業、尖端技術感興趣的讀者！

黃建波，資深物聯網營運專家，對於物聯網的產業、融合、轉型有著豐富的實戰經驗。曾任物聯網技術中心主任，對物聯網的支付技術、雲端運算技術、M2M技術、智慧硬體的發展有著深入的瞭解。同時也是物聯網的先行者、實戰家，在智慧交通、智慧家居、智慧電網、智慧警報、智慧物流、食品安全、智慧醫療、智慧農業中的應用，都有著豐富的營運經驗。

市場上關於物聯網的書籍很多，但是內容上大多不夠創新，或者不夠全面，本書是一本翔實的物聯網實戰寶典，在知識更新、產品介紹以及案例分析方面更為突出，集眾家所長於一體，尤其是書中關於物聯網在各個產業的特色應用，是筆者潛心收集並整合最新資料提煉出來的結果，希望能夠對讀者有所助益，為讀者玩轉物聯網貢獻出一分力量。
本書以介紹行動物聯網時代的智慧化發展與應用為核心目標，幫助企業或個人快速瞭解並掌握行動物聯網的基礎知識、技術構成和產業應用等內容。
物聯網是當下所有技術與網路技術的結合，若個人或企業想要取得這一方面的發展，就不能忽視這一概念。全書整體內容主要分為以下兩個方面：
一是基礎知識方面：本書透過8種產業應用、9章內容、48項專家提醒、60多起案例分析，幫助讀者快速讀懂物聯網。
二是具體應用方面：分別介紹了智慧家居、智慧都市、智慧工業、智慧農業、智慧電網、智慧物流、智慧交通、智慧醫療、智慧環保、智慧警報以及行動物聯網方面各式各樣的特色應用。
■　作者
本書由黃建波編著，參與編寫的人員有易苗、劉勝璋、劉向東、劉松異、劉偉、盧博、周旭陽、袁淑敏、譚中陽、楊端陽、李四華、王力建、柏承能、劉桂花、柏松、譚賢、譚俊傑、徐茜、劉嬪、蘇高、柏慧等人，在此表示感謝。由於作者知識水準有限，書中難免有錯誤和疏漏之處，懇請廣大讀者批評、指正。

前言
序
第1章 由淺入深，物聯網基礎知識全面探祕
1.1 初步瞭解：物聯網的基礎概要
1.1.1 網路相比物聯網
1.1.2 物聯網的發展起源
1.1.3 物聯網的技術原理
1.1.4 物聯網的四大分類
1.1.5 物聯網的應用模式
1.1.6 從E化社會進入U化社會
1.2 發展狀況：物聯網的背景趨勢
1.2.1 全球物聯網的發展背景
1.2.2 物聯網的技術背景
1.2.3 物聯網的發展趨勢
1.3 基本框架：物聯網的三大層次
1.3.1 感知層
1.3.2 網路層
1.3.3 應用層
1.4 體系組成：物聯網的三大系統
1.4.1 營運支撐系統
1.4.2 感測網路系統
1.4.3 業務應用系統
1.5 全面概況：物聯網的實際應用
1.5.1 物聯網下的國家策略
1.5.2 物聯網下的世博展覽
1.5.3 物聯網下的便利生活
1.5.4 物聯網下的智慧教育
1.5.5 物聯網下的服裝產業
1.5.6 物聯網下的銀行金融
1.5.7 物聯網下的餐飲服務
1.5.8 物聯網下的智慧型手機
1.5.9 物聯網下的醫療健康
1.5.10 物聯網下的水質安全

第2章 智慧家居，開啟家電設備全方位控制
2.1 先行瞭解：智慧家居的基礎概況
2.1.1 智慧家居具體概念
2.1.2 智慧家居優勢特點
2.1.3 智慧家居眾多功能
2.1.4 智慧家居技術系統
2.2 全面應用：智慧家居的產品介紹
2.2.1 智慧電子鍋，提供更加智慧化的功能
2.2.2 智慧空氣清淨器，讓生活環境更加健康
2.2.3 智慧體感遊戲機，帶來不一樣的家庭娛樂體驗
2.2.4 智慧開關，使生活更加便捷
2.2.5 智慧插座，用電更安全，更節能
2.2.6 智慧電動窗簾，擁有更加舒適的生活
2.2.7 LED變色燈，隨心所欲的燈光效果
2.2.8 三網電視，打造個性化的網路生活
2.2.9 智慧床，完美適應人們的睡眠習慣
2.2.10 感應式廚具，提供更加貼心的廚房服務
2.2.11 警報感測器，讓家居安全防範更加智慧化
2.2.12 智慧背景音樂系統，隨時隨地提供美妙的音樂
2.3 案例介紹：智慧家居的典型表現
2.3.1 「零能耗」的「滬上·生態家」
2.3.2 各式各樣的智慧家居式酒店
2.3.3 比爾蓋茲「最有智慧」的豪宅

第3章 智慧都市，形成新型資訊化都市形態
3.1 先行瞭解：智慧都市的基礎概況
3.1.1 智慧都市的詳細概念
3.1.2 智慧都市的產生背景
3.1.3 智慧都市的發展起源
3.1.4 智慧都市的發展特徵
3.2 內容分析：智慧都市的具體建設
3.2.1 涉及領域
3.2.2 建設內容
3.2.3 重要意義
3.2.4 主要技術
3.3 案例介紹：全球智慧都市建設
3.3.1 迪比克──美國第一個智慧都市的建設
3.3.2 巴塞隆納──垃圾桶都已走向智慧時代
3.3.3 北歐各國──智慧都市小有成就
3.3.4 韓國──部署U-Korea發展策略
3.3.5 新加坡──建設以資訊通訊驅動的智慧化國度
3.3.6 里約熱內盧──採用難以想像的都市管控模式
3.3.7 香港──打造各方各面的智慧生活

第4章 智慧時代，物聯網應用於工業、農業
4.1 先行瞭解：智慧工業、智慧農業基礎概況
4.1.1 認識智慧工業與智慧農業的概念
4.1.2 瞭解智慧工業與智慧農業的特點
4.2 全面分析：物聯網應用於工業與農業領域
4.2.1 具體應用
4.2.2 技術概況
4.3 案例介紹：智慧工業、智慧農業的典型表現
4.3.1 汽車工業中的人機介面
4.3.2 無線倉庫與智慧條碼管理

第5章 智慧時代，物聯網應用於電網、物流
5.1 先行瞭解：智慧電網、智慧物流基礎概況
5.1.1 認識智慧電網與智慧物流的概念
5.1.2 瞭解智慧電網與智慧物流的特點
5.2 全面分析：物聯網應用於電網與物流領域
5.2.1 具體應用
5.2.2 技術概況
5.3 案例介紹：智慧電網、智慧物流的典型表現
5.3.1 M2M技術實現遠端管理充電站工作

第6章 智慧時代，物聯網應用於交通、醫療
6.1 先行瞭解：智慧交通、智慧醫療基礎概況
6.1.1 認識智慧交通與智慧醫療的概念
6.1.2 瞭解智慧交通與智慧醫療的特點
6.2 全面分析：物聯網應用於交通與醫療領域
6.2.1 具體應用
6.2.2 技術概況
6.3 案例介紹：智慧交通、智慧醫療的典型表現
6.3.1 測速照相機的智慧應用
6.3.2 ETC系統的不斷推進
6.3.3 Sensus智慧車載互動系統
6.3.4 無人車與旅客自動輸送系統
6.3.5 kernel智慧項鏈監測健康狀態
6.3.6 HRP系統整合醫院前臺業務與後臺管理
6.3.7 智慧膠囊消化道內鏡系統

第7章 智慧時代，物聯網應用於環保、警報
7.1 先行瞭解：智慧環保、智慧警報基礎概況
7.1.1 認識智慧環保與智慧警報的概念
7.1.2 瞭解智慧環保與智慧警報的特點
7.2 全面分析：物聯網應用於環保與警報領域
7.2.1 具體應用
7.2.2 技術概況
7.3 案例介紹：智慧環保、智慧警報的典型表現
7.3.1 智慧環衛車輛車載秤重系統
7.3.2 平安工程中的智慧警報系統

第8章 行動趨勢，行動網路與物聯網融合
8.1 先行瞭解：行動網路的基礎概況
8.1.1 行動網路具體概念
8.1.2 行動網路主要特點
8.1.3 行動網路的產業鏈
8.1.4 行動網路市場規模
8.1.5 行動網路發展背景
8.2 專業分析：行動網路的技術基礎
8.2.1 發展技術背景
8.2.2 行動裝置
8.2.3 無線通訊技術
8.2.4 主要應用技術
8.3 案例介紹：行動網路的典型應用
8.3.1 智慧家居方面
8.3.2 智慧交通方面
8.3.3 智慧旅遊方面
8.3.4 智慧辦公方面
8.3.5 線上教育方面
8.3.6 手機支付方面
8.3.7 智慧零售方面

第9章 行動軟體，行動物聯網的安全與應用
9.1 全面發展：行動物聯網的主要應用
9.1.1 手機遊戲
9.1.2 支付轉帳
9.1.3 行動搜索
9.1.4 行動廣告
9.1.5 行動定位
9.1.6 健康監控
9.1.7 行動會議
9.2 發展趨勢：行動物聯網的應用創新
9.2.1 實體產業的轉型變化
9.2.2 O2O模式的引流關鍵
9.3 安全保障：行動物聯網的風險預知
9.3.1 不容忽視的感知安全
9.3.2 時刻關注的網路安全
9.3.3 保持警覺的應用安全
9.4 案例介紹：行動產品的物聯網應用
9.4.1 醫院資訊系統的應運而生
9.4.2 「智慧無線」的全面應用
9.4.3 UNIQLO App的社交分享
9.4.4 便捷隨心的行動辦公雲端平臺
9.4.5 蘋果公司的Carplay智慧系統

1.3　基本框架：物聯網的三大層次

類似於仿生學，讓每件物品都具有「感知能力」，就像人有味覺、嗅覺、聽覺一樣，物聯網模仿的便是人類的思維能力和執行能力。而這些功能的實現都需要透過感知、網路和應用方面的多項技術，才能實現物聯網的擬人化。所以物聯網的基本框架可分為感知層、網路層和應用層三大層次。

1.3.1　感知層

感知層是物聯網的底層，但它是實現物聯網全面感知的核心能力，主要解決生物世界和物理世界的資料獲取和連接問題。
物聯網是各種感知技術的廣泛應用，其上有大量多種類型感測器，不同類別的感測器所捕獲的資訊內容和資訊格式不同，所以每個感測器都是唯一的資訊源。感測器獲得的資料具有即時性，按一定的頻率週期性地擷取環境資訊，不斷更新資料。
物聯網運用的無線電識別器、全球定位系統、紅外線感應器等這些感測設備，它們的作用就像是人的五官，可以識別和獲取各類事物的資料資訊。透過這些感測設備，能讓任何沒有生命的物體都擬人化，讓物體也可以有「感受和知覺」，從而實現對物體的智慧化控制。
通常，物聯網的感知層包括二氧化碳濃度感測器、溫濕度感測器、QR code標籤、電子標籤、條碼和讀寫器、鏡頭等感知裝置。

•專家提醒
對於目前關注和應用較多的無線電識別網路來說，附著在設備上的無線電識別標籤和用來識別無線電資訊的掃瞄儀、感應器都屬於物聯網的感知層。

1.3.2　網路層

廣泛覆蓋的行動網路，是實現物聯網的基礎設施，網路層主要解決感知層所獲得的長途傳輸資料的問題，它是物聯網的中間層，是物聯網三大層次中標準化程度最高、產業化能力最強、最成熟的部分。它由各種私有網路、網路、有線通訊網、無線通訊網、網路管理系統和雲端運算平臺等組成，相當於人的神經中樞和大腦，負責傳遞和處理感知層獲取的資訊。
網路層的傳遞，主要透過網際網路和各種網路的結合，傳送接收到的各種感知資訊，並實現資訊的互動共享和有效處理，關鍵在於升級和改良物聯網應用特徵，形成集體感知（collective perception）的網路。
網路層的目的是實現兩個系統之間的資料透明傳送，其具體功能包括定址、路由選擇，以及連接的建立、保持和終止等。它提供的服務使運輸層不需要瞭解網路中的資料傳輸和交換技術。
網路層的產生是物聯網發展的結，在連線系統和線路交換的環境中，通訊技術實實在在地改變著人們的生活和工作方式。
感測器是物聯網的「感覺器官」，通訊技術則是物聯網傳輸資訊的「神經」，實現資訊的可靠傳送。
通訊技術，特別是無線通訊技術的發展，為物聯網感知層所產生的資料提供了可靠的傳輸通道。因此，乙太網路、行動網路、無線網路等各種相關通訊技術的發展，為物聯網資料的資訊傳輸提供了可靠的傳送保證。

•專家提醒
物聯網網路層是三大層次結構中的第二層，要求網路層把感知層接收到的資訊高效、安全地傳送。它解決的是資料遠距離的傳輸問題，且承擔著比現有網路更大的資料量和高服務品質要求。物聯網將會融合和擴展現有網路，利用新技術來實現更加廣泛高效的連接。

1.3.3　應用層

物聯網應用層是提供豐富的基於物聯網的應用，是物聯網和使用者（包括人、組織和其他系統）的介面。它與產業需求結合，實現物聯網的智慧應用，也是物聯網發展的根本目標。
物聯網的產業特性主要體現在其應用領域內，目前綠色農業、工業監控、公共安全、都市管理、遠端醫療、智慧家居、智慧交通和環境監測等各個產業均有物聯網應用的嘗試，某些產業已經積累了一些成功的案例。
將物聯網技術與產業資訊化需求相結合，實現廣泛智慧化應用的解決方案，關鍵在於產業融合、資訊資源的開發利用、低成本高品質的解決方案、資訊安全的保障以及有效商業模式的開發。
感知層收集到大量、多樣化的資料，需要進行相應的處理才能作出智慧的決策。大量的資料儲存與處理，需要更加先進的電腦技術，而近幾年不斷發展的雲端運算技術，被認為是物聯網發展最強大的技術支持。
雲端運算為物聯網大量資料的儲存提供了平臺，其中資料探勘技術與資料庫技術的發展，讓大量資料的處理分析成為可能。
物聯網應用層的標準體系主要包括應用層架構標準、軟體和演算法標準、雲端運算技術標準、產業或大眾應用類標準以及相關安全體系標準。
應用層架構是面向對象的服務架構，包括SOA體系架構、業務流程之間的通訊協定、面向上層業務應用的流程管理、元資料標準以及SOA安全架構標準。
雲端運算技術標準，包括開放雲端運算介面、雲端運算互通性、雲端運算開放式虛擬化架構（資源管理與控制）、雲端運算安全架構等。
軟體和演算法技術標準，包括資料儲存、資料探勘、大量智慧資訊處理和呈現等。安全標準重點有安全體系架構、安全協定、使用者和應用隱私保護、虛擬化和匿名化、面向服務的自適應安全技術標準等。

•專家提醒
物聯網是新型資訊系統的代名詞，它是三方面的組合：一是「物」，即由感測器、無線電識別器以及各種致動器實現的數位資訊空間與實際事物關聯；二是「網」，即利用網路將這些「物」和整個數位資訊空間連接，以方便廣泛的應用；三是應用，即以擷取和互聯作為基礎，深入、廣泛、自動化地擷取大量資訊，以實現更高智慧的應用和服務。