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第1章 物联网概述1

1.1 物联网的定义1

1.2 物联网的基本特征1

1.3 物联网和互联网的关系2

1.4 物联网的发展2

1.4.1 物联网的起源与发展2

1.4.2 物联网在中国3

1.5 物联网的体系结构8

1.5.1 感知层8

1.5.2 网络层9

1.5.3 应用层9

1.6 物联网的关键技术9

1.6.1 传感网络技术10

1.6.2 RFID识别技术11

1.6.3 ZigBee技术12

1.6.4 M2M技术14

1.6.5 网络传输技术14

1.6.6 Android技术17

1.6.7 物联网的应用领域17

习题19

第2章 RFID与物联网应用20

2.1 自动识别技术20

2.1.1 自动识别技术概述20

2.1.2 条形码识别技术21

2.1.3 磁卡与IC卡24

2.1.4 EPC电子产品编码概述25

2.1.5 EPC编码26

2.1.6 EPC射频识别体系27

2.1.7 EPC系统信息网络28

2.1.8 EPC系统的工作流程28

2.1.9 EPC系统的特点29

2.2 RFID射频识别技术29

2.2.1 RFID的基本概念31

2.2.2 RFID发展历程及在中国的发展现状33

2.2.3 RFID系统的组成33

2.2.4 RFID的标准化41

实验 RFID读卡实验45

习题49

第3章 ZigBee无线传感器网络技术52

3.1 ZigBee简介52

3.1.1 ZigBee的由来和发展52

3.1.2 ZigBee技术特点53

3.2 ZigBee通信方式53

3.3 操作频率和数据速率54

3.4 设备类型与设备角色55

3.5 无线Mesh网络介绍56

3.6 ZigBee网络拓扑58

3.7 ZigBee和IEEE 802.15.4的通信基础59

3.7.1 CSMA-CA载波检测多路访问-碰撞避免机制59

3.7.2 信标与非信标网络60

3.7.3 数据传输方式60

3.8 ZigBee自形成与自愈特性62

3.9 ZigBee协议简介62

3.9.1 ZigBee与IEEE 802.15.4标准的关系62

3.9.2 ZigBee和ZigBee Pro62

3.10 ZigBee协议堆栈结构64

3.10.1 PHY层65

3.10.2 MAC层66

3.10.3 网络层68

3.10.4 APL应用层69

3.11 ZigBee在物联网中的应用73

3.12 ZigBee实际应用开发——基于ZStack协议栈的无线组网实验74

3.13 实验平台及硬件介绍74

3.13.1 CC2530简介74

3.13.2 IAR集成开发环境的构建76

3.13.3 无线组网实验具体内容85

习题90

第4章 M2M93

4.1 M2M概述93

4.1.1 M2M概念93

4.1.2 M2M发展历程94

4.2 M2M系统架构和通信协议94

4.2.1 M2M系统架构94

4.2.2 M2M通信协议96

4.3 M2M支撑技术100

4.4 M2M标准化工作102

4.4.1 M2M在ETSI的进展概况102

4.4.2 M2M在3GPP的标准进展概况103

4.4.3 M2M在3GPP2的标准进展概况104

4.4.4 M2M在CCSA的进展概况104

4.5 M2M业务应用104

4.5.1 电力行业M2M应用107

4.5.2 M2M技术在智能家居中的应用110

4.5.3 M2M业务应用发展展望113

4.6 M2M现状及面临的问题113

4.6.1 国内外现状113

4.6.2 M2M当前面临的问题114

4.6.3 M2M与运营商网络的融合115

习题115

第5章 GPRS通信原理与物联网应用117

5.1 GPRS的发展117

5.2 GPRS特点118

5.3 GPRS基本原理119

5.3.1 电路交换与分组交换119

5.3.2 GPRS网络结构120

5.4 移动通信技术在物联网中的应用122

5.4.1 移动通信在物联网中应用的主要方式122

5.4.2 移动通信应用于物联网应做的主要改进123

5.4.3 移动通信在物联网中应用的现状与展望123

5.5 GPRS移动通信技术在物联网中的应用——GPRS无线通信实验124

5.5.1 实验环境124

5.5.2 实验内容124

5.5.3 实验原理124

5.5.4 实验步骤129

5.5.5 编译源程序131

5.5.6 NFS挂载实验目录测试132

5.5.7 实验效果133

习题133

第6章 物联网终端技术134

6.1 概述134

6.1.1 物联网移动终端技术134

6.1.2 Android134

6.1.3 Android系统的特性135

6.1.4 Android开源项目135

6.2 Android系统的架构135

6.2.1 应用程序层135

6.2.2 应用程序框架135

6.2.3 函数库137

6.2.4 运行时137

6.2.5 Linux内核138

6.3 Android应用程序设计138

6.3.1 行为组件139

6.3.2 Service组件140

6.3.3 内容提供者组件140

6.3.4 BroadcastReceiver组件141

6.3.5 Intent组件141

6.3.6 AndroidManifest.xml全局配置文件141

6.4 Android开发环境搭建141

6.4.1 下载141

6.4.2 软件安装143

6.4.3 Eclipse配置143

6.4.4 配置Android SDK145

6.4.5 新建AVD147

6.5 Android Hello World程序149

6.5.1 程序目录149

6.5.2 程序包150

6.6 建立工程152

习题157

第7章 云计算159

7.1 云计算概述159

7.1.1 云计算的由来159

7.1.2 云计算技术基础161

7.1.3 云计算的定义164

7.1.4 云计算的特点164

7.1.5 云计算基本模型166

7.1.6 云计算的主要应用领域171

7.2 云计算关键技术173

7.2.1 虚拟化技术173

7.2.2 数据中心节能技术175

7.2.3 分布式海量数据存储技术176

7.2.4 海量数据处理技术178

7.2.5 安全与隐私保护技术178

7.3 云计算与物联网的融合180

7.3.1 云计算对物联网的技术支撑180

7.3.2 云计算与物联网的结合模式180

7.3.3 不同云服务在物联网中的应用181

7.3.4 基于云计算的物联网应用实例185

7.4 云计算的机遇与挑战187

7.5 实验：云计算仿真工具CloudSim的使用189

7.5.1 CloudSim介绍和使用189

7.5.2 CloudSim环境配置190

7.5.3 CloudSim的扩展190

7.5.4 使用CloudSim仿真的一般步骤190

习题192

第8章 大数据的存储与处理193

8.1 大数据的背景193

8.2 大数据的概念及特征194

8.2.1 大数据的概念194

8.2.2 大数据的特征194

8.3 大数据存储和处理技术195

8.3.1 Hadoop：分布式存储和计算平台195

8.3.2 Hadoop之HDFS：分布式文件系统196

8.3.3 Hadoop之MapReduce：分布式计算框架197

8.3.4 Hadoop之NoSQL：分布式数据库198

8.3.5 Hadoop之外的大数据计算技术199

8.4 大数据分析及数据挖掘201

8.4.1 大数据分析201

8.4.2 数据挖掘203

8.4.3 大数据挖掘的国内外发展205

习题207

第9章 物联网安全209

9.1 物联网安全问题209

9.1.1 物联网安全威胁分析209

9.1.2 物联网安全目标211

9.2 物联网安全体系212

9.2.1 物联网层次结构安全体系212

9.2.2 物联网感知层安全213

9.2.3 物联网网络层安全217

9.2.4 物联网应用层安全222

9.3 RFID安全技术分析224

9.3.1 RFID安全问题分析224

9.3.2 RFID安全机制228

9.3.3 RFID安全解决方案分析231

9.3.4 RFID安全性与效率分析233

9.4 传感网安全技术分析233

9.4.1 传感网面临的安全障碍234

9.4.2 传感网的安全性目标235

9.4.3 传感网安全攻击与防御237

9.5 实验：RFID标签检测239

9.5.1 RFID非接触式IC卡239

9.5.2 RFID标签检测241

习题242

第10章 物联网工程——以智能家居系统为例243

10.1 概述243

10.2 智能家居系统的基本功能和需求分析247

10.3 智能家居系统的设计249

10.4 智能家居的体系结构249

10.5 系统管理具体功能252

10.6 软件测试案例253

习题254

附录 习题参考答案256

参考文献260