本书全面、系统、客观地介绍了物联网的顶层设计、核心技术和应用实战等内容。作者创新性地提出了在我国物联网建设与大发展中,构建我国物联网体系架构运营平台,在我国形成“物联网现代信息服务业”与“物联网终端产业集群”,各行各业诞生物联网运营商的愿景。
本书根据作者近年来30余项物联网相关发明和数十个物联网工程实践,展示了从物联网传感器选型、通信模组、微功耗远程终端单元研发、海量物联网设备并发服务器开发、大数据计算和存储、地理信息系统、表现层设计等一系列核心技术。第7~8章根据作者正在运行和管理的数十万台物联网设备,展示了一系列具有独立知识产权的物联网产业集群综合应用案例。
本书深入浅出、理论与实践相结合,是一本帮助读者厘清物联网理念、了解物联网应用技术、理解物联网核心技术的参考书,适合对物联网感兴趣的读者和正在进行物联网研发的科技工作者阅读。
章概述001
1.1物联网的溯源001
1.2物联网的定义005
1.3物联网的组成007
1.3.1感知层008
1.3.2网络层009
1.3.3应用层010
1.4物联网的应用领域010
1.4.1智慧生活011
1.4.2智慧医疗012
1.4.3智慧安防013
1.4.4智慧环保013
1.4.5智慧交通014
1.4.6智慧农业014
1.4.7智慧物流015
1.4.8智慧校园016
1.4.9智慧电网016
1.4.10智慧水利017
1.5相关概念017
1.5.1Internet017
1.5.2MachinetoMachine(M2M)018
1.5.3WirelessSensorNetwork(WSN)019
1.5.4CyberPhysicalSystem(CPS)020
1.5.5泛在网络021
1.6物联网在中国022
1.6.1物联网的分类022
1.6.2物联网在中国创造的机遇024
1.6.3物联网的标准化工作进展024
1.7小结027
第2章物联网体系架构028
2.1商业模式“物联网现代信息服务业”028
2.2物联网产业发展的目标和愿景029
2.3商业模式物联网运营市场的内涵030
2.4产业发展方案建设目标030
2.4.1物联网体系架构及运营平台的规划、设计与建设030
2.4.2物联网科技与产业的规划、设计与建设031
2.5城市物联网体系架构顶层设计基本结构简介032
2.5.1政务物联网平台的主要功能033
2.5.2工业物联网平台与商务物联网平台的主要功能033
2.5.3商业模式物联网平台与综合信息港的主要功能034
2.6智慧城市商业模式及物联网综合信息港的基本结构034
2.7物联网体系架构项目组织与开发建设方法036
2.8小结037
第3章物联网的感知层039
3.1RFID技术039
3.1.1RFID的历史039
3.1.2RFID的组成040
3.1.3RFID的分类041
3.1.4RFID的应用042
3.1.5RFID的标准化043
3.1.6RFID的未来045
3.2传感器技术045
3.2.1传感器概述045
3.2.2智能网络化传感单元047
3.2.3IEEE1451标准049
3.2.4传感器技术的发展051
3.3地理信息系统052
3.3.1GPS定位052
3.3.2移动蜂窝基站定位053
3.3.3基于位置的服务053
3.4MCU芯片和远程温度计设计实例054
3.4.1MCU芯片054
3.4.2远程温度计设计实例055
3.5微功耗应用057
3.6小结058
第4章物联网的网络层059
4.1互联网059
4.1.1互联网相关协议059
4.1.2接入技术060
4.1.3网络应用技术061
4.1.4IPv6技术061
4.2无线宽带网络062
4.2.1无线城域网063
4.2.2无线局域网065
4.2.3无线个域网068
4.3无线低速网络069
4.3.1蓝牙070
4.3.2ZigBee071
4.3.3蓝牙和ZigBee的混合系统应用073
4.3.4LoRa074
4.4移动通信网络076
4.4.14G076
4.4.2GPRS078
4.4.3NB-IoT080
4.5泛在无线环境081
4.5.1NGMN泛在网络发展愿景082
4.5.2MUSE泛在网络发展愿景083
4.5.3UCWW泛在网络发展愿景084
4.5.4泛在无线环境UCWW的CBM方案086
4.5.5下一代无线网络的美好愿景087
4.6小结088
第5章物联网的应用软件技术089
5.1物联网Web和服务器技术089
5.1.1Web服务器和应用服务器090
5.1.2基于Java的Web应用程序设计091
5.1.3SpringBoot091
5.1.4快速开发框架093
5.1.5OSGi服务平台094
5.2移动终端物联网应用开发技术095
5.2.1HTML5脚本语言096
5.2.2jQuery移动终端脚本语言098
5.2.3SenchaTouch移动开发框架099
5.2.4Vue.js101
5.2.5Android102
5.3物联网设备并发服务器设计104
5.3.1MQTT协议105
5.3.2物联网高并发服务器设计106
5.4基于多智能体的应用程序107
5.4.1P2P模式和智能体技术107
5.4.2JADE108
5.4.3JADEX111
5.4.4规则引擎112
5.5JavaCard114
5.5.1JavaCard2.0115
5.5.2JavaCard3.0116
5.6物联网中的机器学习118
5.6.1机器学习的种类118
5.6.2机器学习的任务118
5.6.3机器学习相关算法举例119
5.7小结121
第6章物联网的云应用软件122
6.1什么是云计算122
6.1.1云计算的服务模式124
6.1.2云计算的应用125
6.2物联网中的云数据存储服务126
6.2.1云存储的结构模型127
6.2.2云存储的组成128
6.2.3云存储数据即服务128
6.3物联网中的云应用组件129
6.3.1HDFS分布式文件存储格式131
6.3.2MapReduce计算模型134
6.3.3HBase-No-SQL的开源实现137
6.3.4Hive139
6.3.5Flume143
6.4小结145
第7章物联网产业集群综合应用147
7.1智慧城市能源需求侧物联网147
7.1.1智能家居148
7.1.2现状150
7.1.3市场分析和社会价值151
7.1.4系统设计总体架构152
7.1.5能源需求侧物联网解决方案152
7.1.6能源需求侧物联网网络层和网络服务管理应用层156
7.1.7能源需求侧物联网的创新性157
7.2智慧城市消防物联网159
7.2.1国内外现状160
7.2.2市场分析和社会价值160
7.2.3系统设计总体架构162
7.2.4智慧城市消防物联网解决方案162
7.2.5智慧城市消防物联网网络层166
7.2.6消防物联网网络服务管理应用层167
7.2.7消防物联网的创新性170
7.3智慧医疗物联网170
7.3.1个体域智慧医疗系统171
7.3.2国内外现状172
7.3.3系统设计总体架构173
7.3.4区域协同医疗及养老院物联网运营平台175
7.3.5商品/药品安全追溯物联网177
7.4静态交通泊车与车辆牌照监管物联网179
7.5低空航空器ADS-M空中监管物联网183
7.6分布式新能源物联网187
7.7小结190
第8章物联网工程示范191
8.1物联网工程云平台、服务器和GPRS模组191
8.1.1硬件平台192
8.1.2软件部署193
8.1.3云平台194
8.1.4物联网服务器Broker198
8.1.5GPRS通信模组203
8.2家用物联网水机系统207
8.2.1协议定义208
8.2.2硬件设计和制造209
8.2.3软件设计211
8.3物联网精准供暖系统214
8.3.1协议定义216
8.3.2硬件设计216
8.3.3软件设计221
8.4水联网系统225
8.4.1相关标准的定义225
8.4.2硬件设计228
8.4.3软件设计230
8.4.4应用场景232
8.4.5水源地目标发现系统235
8.5县域环境监测系统239
8.5.1相关标准239
8.5.2硬件设计240
8.5.3软件设计243
8.6小结246
参考文献247
后记254