本书共10章，主要内容包括物联网概述、物联网基本架构与标准、传感技术概述、自动识别技术、短距离无线通信技术、物联网组网概述、云计算与大数据技术、物联网的安全、物联网的应用、车联网建模与仿真研究。本书是一本基础性、实践性强的教材，具有很高的实用价值，适合作为高等院校物联网专业的教材，也可供电子信息类、通信类相关专业的学生学习。
本书是一本基础性、实践性强的教材，具有很高的实用价值，适合作为高等院校物联网专业的教材
物联网技术是全球研究的热点，是继计算机和互联网之后世界信息产业的第三次浪潮。新技术发展需要大批专业人才，许多高等院校开设了物联网技术课程的教学。本书弱化理论，以够用为度，强化能力培养，注重物联网的实际应用。书中编选了大量的物联网应用案例，同时给出国内外物联网技术发展的新研究成果。作为一个完整的物联网技术的知识理论体系，学生应该了解这些知识，但在很短时间内精通是困难的。本书力图帮助学生建立完整的课程理论框架，教会学生在今后的人生道路上不断完善知识体系的学习方法。本书较全面地介绍了物联网的概念、关键技术及其应用。全书共10章，第1章介绍了物联网概念，对物联网的背景、物联网的发展进行了全面介绍；第2章介绍了物联网基本架构与标准，对物联网的基本架构、标准化体系、产业体系、标准制定及物联网应用系统模型进行了介绍；第3章是传感技术概述，重点讨论了传感器的概念、组成和分类及无线传感器网络的体系结构等；第4章介绍自动识别技术，详细介绍了磁卡技术、IC卡技术、RFID技术；第5章介绍短距离无线通信技术，对Wi-Fi技术、ZigBee技术、蓝牙技术、超宽带（UWB）技术进行了深入介绍；第6章是物联网组网概述，介绍了计算机网络基础、网络体系结构、通信标准和协议、TCP/IP协议和局域网等，为物联网组网奠定理论基础；第7章是云计算与大数据技术，阐述了云计算与大数据概念、发展及相关技术；第8章是物联网的安全，指出物联网的安全问题不容忽视；第9章是物联网的应用，主要介绍智能电网、智能交通、智能家居等三个典型的物联网应用案例；第10章是车联网建模与仿真研究，对车联网V2I单车道单向运行场景、V2I双车道双向运行场景、V2V运动场景和V2I具有冗余系统的场景分别进行建模与仿真。 本书在编写过程中得到了兰州交通大学铁道技术学院领导及同事的支持与帮助，在此表示衷心的感谢！由于物联网技术领域发展变化快，再加上编者水平有限，书中难免有疏漏与不妥之处，殷切希望读者批评指正。编者2019年10月
目 录第1章 物联网概述11.1 物联网的背景11.1.1 物联网的概念11.1.2 物联网的定义21.1.3 物联网的主要特点31.1.4 物联网的主要技术31.1.5 物联网与其他网络51.2 物联网的发展61.2.1 物联网的发展历程61.2.2 全球物联网发展现状和态势71.2.3 我国物联网发展现状81.2.4 我国物联网行业发展趋势10小结11习题11第2章 物联网基本架构与标准122.1 物联网的基本架构122.1.1 感知层122.1.2 网络层132.1.3 应用层132.2 物联网标准化142.2.1 物联网标准化体系142.2.2 物联网产业体系152.2.3 物联网标准制定162.3 物联网应用192.3.1 物联网应用系统模型192.3.2 物联网的应用领域20小结22习题22第3章 传感技术概述233.1 传感器技术233.1.1 传感器的概念233.1.2 传感器的组成243.1.3 传感器的分类243.1.4 常用传感器273.2 无线传感器网络技术293.2.1 无线传感器网络的定义293.2.2 无线传感器网络的标准303.2.3 无线传感器网络的体系结构303.2.4 无线传感器网络的特征313.2.5 无线传感器网络的协议栈323.2.6 无线传感器网络关键技术333.2.7 无线传感器网络的应用35小结36习题37第4章 自动识别技术384.1 自动识别技术概述384.2 磁卡技术394.3 IC卡技术404.4 RFID技术概述404.4.1 RFID技术简介404.4.2 RFID的发展414.4.3 RFID技术原理及系统组成424.4.4 RFID应用实例44小结45习题45第5章 短距离无线通信技术465.1 短距离无线通信技术概述465.1.1 短距离无线通信技术的基本概念465.1.2 短距离无线通信技术的特点465.1.3 短距离无线通信技术的应用475.2 Wi-Fi技术475.2.1 Wi-Fi的概念475.2.2 Wi-Fi的发展485.2.3 IEEE 802.11系列标准485.2.4 Wi-Fi网络结构和工作原理485.3 ZigBee技术525.3.1 ZigBee技术概述525.3.2 ZigBee协议栈525.3.3 ZigBee网络拓扑结构535.3.4 ZigBee技术的应用535.4 蓝牙技术555.4.1 蓝牙的概念555.4.2 蓝牙的发展历程555.4.3 蓝牙系统及原理565.5 超宽带（UWB）技术575.5.1 UWB技术概述575.5.2 UWB无线通信系统的关键技术585.5.3 UWB技术的应用59小结60习题60第6章 物联网组网概述616.1 计算机网络基础616.1.1 计算机网络概述616.1.2 计算机网络的拓扑结构616.1.3 计算机网络的分类646.2 网络体系结构、通信标准 和协议概述666.2.1 标准化组织666.2.2 开放系统和开放系统互连模型676.3 TCP/IP协议706.4 局域网概述736.4.1 局域网的定义736.4.2 以太网746.4.3 局域网的应用实例校园网746.5 物联网与计算机网络的关系77小结78习题78第7章 云计算与大数据技术807.1 云计算概述807.1.1 云计算简介807.1.2 云计算技术分类817.1.3 云计算是物联网发展的基础827.2 大数据技术概述837.2.1 大数据简介837.2.2 主要的大数据处理系统857.2.3 大数据处理的基本流程867.2.4 数据中心867.3 云计算与大数据的发展897.3.1 云计算与大数据的发展历程897.3.2 为云计算与大数据发展作出 贡献的科学家917.3.3 中国云计算与大数据的发展现状917.4 云计算与大数据的相关技术927.5 云计算与大数据技术是物联网 发展的助推器93小结95习题95第8章 物联网的安全968.1 信息安全968.1.1 信息安全的内涵968.1.2 信息安全体系结构978.1.3 物联网信息安全的分类978.2 无线传感器网络的安全988.2.1 WSN可能受到的攻击分类988.2.2 WSN物理攻击的防护方法998.2.3 WSN实现机密性的方法998.3 RFID的安全998.4 云计算面临的安全挑战1008.4.1 云计算存在的安全威胁101 8.4.2 云计算安全的目标和策略1018.4.3 云计算的安全标准1018.5 物联网的安全体系1038.5.1 感知层安全1048.5.2 网络层安全1048.5.3 应用/中间件层安全104小结105习题105第9章 物联网的应用1069.1 智能电网1069.1.1 智能电网的定义1069.1.2 智能电网相关技术1079.1.3 智能电网信息管理系统1089.2 智能交通1089.2.1 基于物联网技术的智能交通 系统的研究1099.2.2 目前智能交通系统建设中的 常见问题1109.2.3 基于物联网技术的智能交通 系统建设1119.3 智能家居1179.3.1 智能家居概述1189.3.2 智能家居系统体系结构118小结119习题119第10章 车联网建模与仿真研究12010.1 网络通信仿真软件 OPNET Modeler12010.1.1 OPNET Modeler软件的特点12010.1.2 OPNET Modeler软件网络 通信机制12110.1.3 OPNET Modeler的IEEE 802.11标准12210.2 车联网的车辆移动建模理论12410.2.1 交通系统仿真12410.2.2 车辆移动建模的分类12510.2.3 车辆移动模型12510.2.4 实际车辆移动模型的设计12710.2.5 车流模型12910.2.6 构建车辆移动模型13110.3 车联网V2I单车道单向运行 场景建模13410.4 车联网V2I双车道双向运行 场景建模14010.5 车联网V2V运动场景的建模14410.6 车联网V2I具有冗余系统的 场景建模149小结157习题157参考文献158目 录第1章 物联网概述11.1 物联网的背景11.1.1 物联网的概念11.1.2 物联网的定义21.1.3 物联网的主要特点31.1.4 物联网的主要技术31.1.5 物联网与其他网络51.2 物联网的发展61.2.1 物联网的发展历程61.2.2 全球物联网发展现状和态势71.2.3 我国物联网发展现状81.2.4 我国物联网行业发展趋势10小结11习题11第2章 物联网基本架构与标准122.1 物联网的基本架构122.1.1 感知层122.1.2 网络层132.1.3 应用层132.2 物联网标准化142.2.1 物联网标准化体系142.2.2 物联网产业体系152.2.3 物联网标准制定162.3 物联网应用192.3.1 物联网应用系统模型192.3.2 物联网的应用领域20小结22习题22第3章 传感技术概述233.1 传感器技术233.1.1 传感器的概念233.1.2 传感器的组成243.1.3 传感器的分类243.1.4 常用传感器273.2 无线传感器网络技术293.2.1 无线传感器网络的定义293.2.2 无线传感器网络的标准303.2.3 无线传感器网络的体系结构303.2.4 无线传感器网络的特征313.2.5 无线传感器网络的协议栈323.2.6 无线传感器网络关键技术333.2.7 无线传感器网络的应用35小结36习题37第4章 自动识别技术384.1 自动识别技术概述384.2 磁卡技术394.3 IC卡技术404.4 RFID技术概述404.4.1 RFID技术简介404.4.2 RFID的发展414.4.3 RFID技术原理及系统组成424.4.4 RFID应用实例44小结45习题45第5章 短距离无线通信技术465.1 短距离无线通信技术概述465.1.1 短距离无线通信技术的基本概念465.1.2 短距离无线通信技术的特点465.1.3 短距离无线通信技术的应用475.2 Wi-Fi技术475.2.1 Wi-Fi的概念475.2.2 Wi-Fi的发展485.2.3 IEEE 802.11系列标准485.2.4 Wi-Fi网络结构和工作原理485.3 ZigBee技术525.3.1 ZigBee技术概述525.3.2 ZigBee协议栈525.3.3 ZigBee网络拓扑结构535.3.4 ZigBee技术的应用535.4 蓝牙技术555.4.1 蓝牙的概念555.4.2 蓝牙的发展历程555.4.3 蓝牙系统及原理565.5 超宽带（UWB）技术575.5.1 UWB技术概述575.5.2 UWB无线通信系统的关键技术585.5.3 UWB技术的应用59小结60习题60第6章 物联网组网概述616.1 计算机网络基础616.1.1 计算机网络概述616.1.2 计算机网络的拓扑结构616.1.3 计算机网络的分类646.2 网络体系结构、通信标准 和协议概述666.2.1 标准化组织666.2.2 开放系统和开放系统互连模型676.3 TCP/IP协议706.4 局域网概述736.4.1 局域网的定义736.4.2 以太网746.4.3 局域网的应用实例校园网746.5 物联网与计算机网络的关系77小结78习题78第7章 云计算与大数据技术807.1 云计算概述807.1.1 云计算简介807.1.2 云计算技术分类817.1.3 云计算是物联网发展的基础827.2 大数据技术概述837.2.1 大数据简介837.2.2 主要的大数据处理系统857.2.3 大数据处理的基本流程867.2.4 数据中心867.3 云计算与大数据的发展897.3.1 云计算与大数据的发展历程897.3.2 为云计算与大数据发展作出 贡献的科学家917.3.3 中国云计算与大数据的发展现状917.4 云计算与大数据的相关技术927.5 云计算与大数据技术是物联网 发展的助推器93小结95习题95第8章 物联网的安全968.1 信息安全968.1.1 信息安全的内涵968.1.2 信息安全体系结构978.1.3 物联网信息安全的分类978.2 无线传感器网络的安全988.2.1 WSN可能受到的攻击分类988.2.2 WSN物理攻击的防护方法998.2.3 WSN实现机密性的方法998.3 RFID的安全998.4 云计算面临的安全挑战1008.4.1 云计算存在的安全威胁101 8.4.2 云计算安全的目标和策略1018.4.3 云计算的安全标准1018.5 物联网的安全体系1038.5.1 感知层安全1048.5.2 网络层安全1048.5.3 应用/中间件层安全104小结105习题105第9章 物联网的应用1069.1 智能电网1069.1.1 智能电网的定义1069.1.2 智能电网相关技术1079.1.3 智能电网信息管理系统1089.2 智能交通1089.2.1 基于物联网技术的智能交通 系统的研究1099.2.2 目前智能交通系统建设中的 常见问题1109.2.3 基于物联网技术的智能交通 系统建设1119.3 智能家居1179.3.1 智能家居概述1189.3.2 智能家居系统体系结构118小结119习题119第10章 车联网建模与仿真研究12010.1 网络通信仿真软件 OPNET Modeler12010.1.1 OPNET Modeler软件的特点12010.1.2 OPNET Modeler软件网络 通信机制12110.1.3 OPNET Modeler的IEEE 802.11标准12210.2 车联网的车辆移动建模理论12410.2.1 交通系统仿真12410.2.2 车辆移动建模的分类12510.2.3 车辆移动模型12510.2.4 实际车辆移动模型的设计12710.2.5 车流模型12910.2.6 构建车辆移动模型13110.3 车联网V2I单车道单向运行 场景建模13410.4 车联网V2I双车道双向运行 场景建模14010.5 车联网V2V运动场景的建模14410.6 车联网V2I具有冗余系统的 场景建模149小结157习题157参考文献158
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