物联网技术近年来得到充分发展与应用，高校纷纷开设物联网工程专业。《物联网概论》编写的目的是让进入物联网工程专业的初学者对物联网技术有一个全面的了解。物联网技术是计算机网络的拓展应用，因此《物联网概论》先从计算机网络的发展历史入手，介绍传感器网络的发展与应用，然后介绍了普适计算的概念以及泛在网络的概念。通过物联网技术的兴起，以及智慧地球概念的提出，让学生充分了解物联网技术的起源与发展历史，详细介绍了物联网技术的大部分支撑技术，阐述了物联网体系结构形成的过程，*后介绍了由于物联网技术的广泛应用，产生了大数据，以及处理大数据的云计算技术。
《物联网概论》内容以科普目的为主，让刚刚进入物联网工程专业的初学者通过本书初探物联网世界，了解物联网技术的实际应用及其未来发展趋势，由浅入深，循序渐进地讲解，涉及面广，实用性强。既可作为高校物联网工程专业本科生的专业教材，还可供电子信息计算机等其他专业的学生或相关领域的工程人员作为参考资料使用。
《物联网概论》利用大量的素材，描述了物联网的起源及其兴起历史，对物联网的支撑技术进行浅显易懂的介绍。
前 言
物联网技术近年来得到了充分的发展。它是一门跨学科专业，是计算机网络的延伸拓展应用，主要结合了计算机网络、传感器技术、普适计算、泛在网络、M2M、数字通信、云计算、大数据等各领域重要技术。
高校物联网工程专业意识到该专业的特殊性，随着该专业学科体系的不断完善，很有必要开设一门物联网技术的导论课程，安排在低年级，供刚刚进入物联网工程专业的初学者对物联网有一个全面的认识。这个阶段的初学者由于还没有专业课程的训练，因此，导论课程涉及的技术就应该以科普的形式出现，有利于教师授课，也有利于学生的吸收。因此，我们在充分广泛参阅其他参考书的基础上编写了这本教材。
本书共分10章。第1章是计算机网络的发展与应用；第2章是传感器网络的发展与应用；第3章介绍普适计算；第4章介绍泛在网络；第5章介绍物联网的兴起；第6章介绍智慧地球概念的形成；第7章介绍物联网的支撑技术；第8章引出了物联网体系结构的形成；第9、10章介绍了由于物联网技术的广泛应用而带来了大数据，云计算技术是处理大数据的最佳计算载体。
本书具有以下特点。
(1) 科普性质。罗列大量素材描述物联网的起源及其兴起历史，对物联网的支撑技术进行浅显易懂的介绍。
(2) 知识面广。列举了大量的应用实例，说明了物联网技术在工农业生产中的重要作用及在生产生活中的广泛应用。
(3) 浅显易懂。适当减少了射频识别技术理论性的内容，增加了大量实例应用，着重体现其技术性和实用性。
本书由王佳斌、郑力新编著。具体分工如下：第1、4、5、6、7、8、9、10章由王佳斌撰写，第2、3章由郑力新撰写。全书由王佳斌统稿。文字打印和绘图由刘雪丽、李碧秋、刘佳耀、徐旸完成。
本书编写过程中得到了清华大学出版社、华侨大学工学院领导老师的大力支持，再次表示感谢！此外，编写过程中参考了众多书籍和网络资料，在此对书籍和资料的作者、提供者一并表示感谢！
由于作者水平有限，书中难免有疏漏之处，敬请广大读者批评指正。
编 者
目 录
第1章 计算机网络的发展与应用 1
1.1 计算机网络的定义、组成与功能 2
1.1.1 计算机网络的定义 2
1.1.2 计算机网络的组成 2
1.1.3 计算机网络的功能 3
1.2 计算机网络的分类 4
1.3 计算机网络与互联网的发展历史 6
1.4 计算机网络的标准工作及相关组织 7
1.5 计算机网络的应用 9
本章小结 11
习题 11
第2章 传感器网络的发展与应用 13
2.1 传感器网络的起源 14
2.1.1 无线传感器网络 14
2.1.2 基于射频识别的传感器网络 15
2.2 传感器网络的主要特点 15
2.3 传感器网络的核心技术 17
2.4 传感器网络的发展 19
2.5 传感器网络的应用 20
2.6 传感器网络与物联网的关系 24
本章小结 26
习题 26
第3章 普适计算 27
3.1 普适计算的概念 28
3.2 普适计算的技术 29
3.2.1 普适计算的相关技术 29
3.2.2 普适计算的技术难点 30
3.3 普适计算的特征与特性 31
3.3.1 普适计算的特征 31
3.3.2 普适计算的特性 32
3.4 普适计算的发展趋势 33
3.5 普适计算的应用 33
本章小结 36
习题 36
第4章 泛在网络 37
4.1 泛在网络的发展历程 38
4.1.1 泛在网络的起源和发展 38
4.1.2 泛在网络面临的挑战 42
4.2 泛在网络技术的特点 45
4.2.1 泛在网络的体系架构 45
4.2.2 泛在网络的关键技术和挑战 48
4.3 泛在网络的发展趋势 52
4.4 泛在网络的应用领域 53
本章小结 56
习题 56
第5章 物联网的兴起 57
5.1 物联网的起源 58
5.2 物联网的定义 58
5.3 物联网的典型特征 59
5.4 物联网的标准 60
5.5 物联网的关键技术及架构 61
5.5.1 物联网的关键技术 61
5.5.2 物联网架构 61
5.6 物联网的应用 62
本章小结 66
习题 66
第6章 智慧地球概念的形成 67
6.1 智慧地球的概念 68
6.2 智慧地球的特征 70
6.3 智慧地球的架构 71
6.4 智慧地球的重要作用 72
6.5 智慧地球的实际应用价值 75
6.5.1 智慧地球战略能够带来
长短兼顾的良好效益 75
6.5.2 智慧地球催生新一代IT的
应用 76
6.5.3 智慧地球利于政府电子
政务平台架构 76
6.5.4 智慧地球存在着改变
世界的潜力 77
6.5.5 智慧地球典型应用 77
6.6 智慧地球在中国 78
6.6.1 智慧地球将推动中国
经济的转型 78
6.6.2 智慧地球将对我国IT产业
形成挑战 79
6.6.3 我国有能力建设自己的智慧
系统 79
6.6.4 智慧地球拓宽信息产业
发展思路 80
本章小结 81
习题 82
第7章 物联网的支撑技术 83
7.1 传感器技术 84
7.1.1 传感器的定义与分类 84
7.1.2 传感器的技术特点 88
7.1.3 传感器的选用原则 90
7.1.4 传感器的发展趋势 92
7.2 RFID技术 93
7.2.1 RFID的概念 93
7.2.2 RFID技术标准 96
7.2.3 RFID中间件 105
7.3 M2M技术 113
7.3.1 M2M的概念 113
7.3.2 M2M高层框架 116
7.3.3 M2M技术在贸易与物流中
的应用 126
7.4 EPC技术 130
7.4.1 EPC基础 130
7.4.2 编码体系 140
7.4.3 EPC系统网络技术 157
7.4.4 EPC标签简介 162
本章小结 166
习题 167
第8章 物联网体系结构的形成 169
8.1 物联网应用场景 170
8.2 物联网体系架构 171
8.2.1 感知层 172
8.2.2 网络层 177
8.2.3 应用层 179
8.3 物联网技术的发展 182
8.3.1 物联网技术的发展现状 182
8.3.2 物联网技术的发展前景 184
8.3.3 物联网技术趋势 185
本章小结 186
习题 186
第9章 物联网带来大数据 187
9.1 大数据的定义 188
9.2 大数据发展趋势 190
9.3 大数据产业链 191
9.4 大数据的存储和管理 193
9.5 大数据关键技术体系 194
9.5.1 大数据采集与预处理 194
9.5.2 大数据存储与管理 194
9.5.3 大数据计算模式与系统 196
9.5.4 大数据分析与挖掘 196
9.5.5 大数据可视化分析 199
9.5.6 大数据隐私与安全 203
9.5.7 大数据未来的挑战 211
本章小结 213
习题 214
第10章 云计算 215
10.1 云计算概述 216
10.1.1 云计算的定义 216
10.1.2 云计算的五个特征 217
10.1.3 云计算的三种交付模式 217
10.1.4 云计算的四种部署模式 220
10.2 云计算的体系结构 220
10.3 云计算的关键技术 222
10.3.1 编程模型并行运算技术 222
10.3.2 海量数据分布存储技术 223
10.3.3 海量数据管理技术 224
10.3.4 虚拟化技术 225
10.3.5 云计算平台管理技术 226
10.4 云计算运用现状 226
10.4.1 国际上相关研究组织 226
10.4.2 国内相关组织研究 228
10.5 云计算的安全问题 229
10.5.1 引言 229
10.5.2 云中数据的保密和安全
问题 230
10.5.3 云数据隐私保护问题 234
10.5.4 数据取证及审计问题 236
10.5.5 其他一些安全研究思路 236
10.5.6 可信云计算 237
10.5.7 云计算安全问题展望 238
本章小结 238
习题 239
参考文献 241
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