第1章 物聯網概述1
1.1 物聯網的基本概念1
1.1.1 物聯網的定義1
1.1.2 物聯網與互聯網及互聯網+3
1.2 物聯網的起源與發展5
1.2.1 物聯網的起源5
1.2.2 物聯網的發展6
1.3 物聯網的體系結構8
1.3.1 感知層8
1.3.2 網絡層9
1.3.3 應用層10
1.4 物聯網的主要特征10
1.5 物聯網的關鍵技術12
1.5.1 網絡與通信技術12
1.5.2 無線傳感器網絡（WSN）技術13
1.5.3 RFID技術14
1.5.4 M2M技術15
1.5.5 GPS技術16
1.5.6 云計算技術17
1.5.7 大數據系統18
1.6 物聯網產業發展19
1.6.1 物聯網產業發展現狀19
1.6.2 基于技術路線圖的物聯網產業布局20
1.6.3 物聯網產業發展存在的問題22
1.6.4 物聯網產業發展預測23
本章小結24
思考題24
第2章 網絡與通信25
2.1 傳統網絡技術25
2.1.1 計算機網絡概述25
2.1.2 以太網28
2.1.3 因特網30
2.1.4 IPv632
2.2 現場總線技術33
2.2.1 現場總線概述33
2.2.2 現場總線技術基礎34
2.2.3 現場總線的技術特點與體系結構特點35
2.3 無線網絡技術37
2.3.1 無線網絡概述37
2.3.2 藍牙技術39
2.3.3 ZigBee40
2.3.4 Thread42
2.3.5 6LoWPAN44
2.3.6 Wi-Fi45
2.3.7 WiMAX47
2.3.8 LPWAN技術49
2.4 衛星通信50
2.4.1 衛星通信概述50
2.4.2 移動衛星通信系統52
2.5 移動通信技術53
2.5.1 2G技術53
2.5.2 3G技術54
2.5.3 4G技術55
2.6 泛在網絡56
2.6.1 泛在網絡概念56
2.6.2 泛在網絡的關鍵技術57
2.6.3 泛在網絡架構57
本章小結59
思考題59
第3章 WSN60
3.1 WSN概述60
3.1.1 基本概念60
3.1.2 發展歷史61
3.1.3 應用領域62
3.2 WSN的特點與性能指標64
3.2.1 WSN的基本特點64
3.2.2 WSN的性能指標65
3.3 WSN的體系結構67
3.3.1 傳感器節點67
3.3.2 傳感器網絡68
3.4 常用傳感器72
3.4.1 傳感器的分類72
3.4.2 傳感器的特性與選型73
3.4.3 常見傳感器類型介紹75
3.5 WSN的關鍵技術77
3.5.1 拓撲控制77
3.5.2 節點部署78
3.5.3 定位技術79
3.5.4 數據融合技術80
3.5.5 時間同步81
3.5.6 能耗管理83
3.5.7 安全機制84
3.6 WSN仿真平臺87
3.7 WSN技術在物流中的應用案例88
本章小結92
思考題92
第4章 RFID與EPC93
4.1 RFID的概念93
4.1.1 RFID的產生與發展93
4.1.2 RFID的特點95
4.2 RFID系統組成與工作原理95
4.2.1 RFID系統組成95
4.2.2 工作原理96
4.2.3 工作流程97
4.3 RFID電子標簽97
4.3.1 RFID電子標簽的分類97
4.3.2 RFID電子標簽與條形碼的區別99
4.4 EPC概述102
4.4.1 EPC的產生與發展102
4.4.2 EPC的特點104
4.5 EPC組成與結構105
4.5.1 EPC系統組成105
4.5.2 EPC系統結構105
4.6 EPC網絡技術107
4.6.1 Savant系統107
4.6.2 EPC信息服務110
4.6.3 EPC網絡系統模型111
4.7 物聯網環境下的RFID和EPC技術113
本章小結116
思考題116
第5章 M2M117
5.1 M2M概述117
5.1.1 M2M的含義117
5.1.2 M2M發展狀況118
5.2 M2M標準121
5.2.1 3GPP121
5.2.2 ETSI122
5.2.3 ITU123
5.3 M2M技術123
5.3.1 M2M產品構成123
5.3.2 M2M技術組成124
5.3.3 M2M系統結構125
5.3.4 M2M分層架構127
5.3.5 M2M通信協議129
5.4 M2M業務131
5.4.1 M2M業務特征131
5.4.2 M2M業務需求132
5.4.3 M2M業務分類133
5.5 M2M的產業鏈分析134
本章小結136
思考題136
第6章 物聯網中間件137
6.1 中間件技術概述137
6.1.1 中間件的作用與意義137
6.1.2 物聯網中間件研究現狀138
6.1.3 物聯網中間件研究內容139
6.1.4 物聯網中間件特性139
6.1.5 物聯網中間件分類141
6.2 中間件的體系結構143
6.3 主流的中間件技術平臺150
6.3.1 OMG CORBA平臺150
6.3.2 Sun J2EE平臺151
6.3.3 Microsoft DNA 2000平臺151
6.3.4 主流平臺相關性分析152
6.4 物聯網中間件關鍵技術153
6.4.1 EPC中間件153
6.4.2 OPC中間件154
6.4.3 WSN中間件155
6.4.4 OSGi中間件157
6.4.5 CEP中間件157
6.4.6 其他相關中間件158
本章小結159
思考題159
第7章 云計算與大數據160
7.1 云計算概述160
7.1.1 云計算的起源與基本概念160
7.1.2 云計算的特點與類別162
7.1.3 云計算產業162
7.2 云計算的實現164
7.2.1 工作原理164
7.2.2 體系結構165
7.2.3 關鍵技術167
7.3 云計算的層次170
7.3.1 基礎設施即服務171
7.3.2 平臺即服務171
7.3.3 軟件即服務172
7.4 云安全與云存儲173
7.4.1 云安全173
7.4.2 云存儲175
7.5 大數據177
7.5.1 大數據的基本概念177
7.5.2 大數據的特點177
7.5.3 大數據處理的技術體系179
7.6 云計算、大數據與物聯網180
本章小結182
思考題182
第8章 CPS183
8.1 CPS的概念183
8.2 CPS的技術特征184
8.2.1 CPS與計算機系統185
8.2.2 CPS與嵌入式系統185
8.2.3 CPS與工業控制系統185
8.2.4 CPS與WSN186
8.2.5 CPS與物聯網186
8.2.6 CPS與網絡控制系統187
8.2.7 CPS與混雜系統187
8.3 CPS的體系結構188
8.4 CPS的硬件要求190
8.5 CPS的軟件環境191
8.6 CPS應用發展趨勢192
8.6.1 CPS的國內外研究現狀192
8.6.2 CPS的應用前景193
8.6.3 CPS發展面臨的挑戰194
8.6.4 CPS設計的研究進展197
8.6.5 CPS設計中亟待解決的關鍵問題200
本章小結201
思考題201
第9章 物聯網典型應用202
9.1 智能電網202
9.1.1 智能電網概述202
9.1.2 物聯網技術在智能電網中的應用203
9.1.3 自動抄表系統205
9.2 智能交通206
9.2.1 智能交通概述206
9.2.2 物聯網技術在智能交通中的應用206
9.2.3 不停車收費系統208
9.2.4 智能交通的發展現狀與趨勢209
9.3 智能醫療211
9.3.1 智能醫療概述211
9.3.2 物聯網技術在智能醫療中的應用211
9.3.3 智能醫療典型應用212
9.3.4 智能醫療的發展214
9.4 智能環保214
9.4.1 智能環保概述214
9.4.2 物聯網技術在智能環保中的應用214
9.4.3 基于物聯網技術的生態環境監測模型215
9.4.4 智能環保的發展現狀與趨勢216
9.5 智能家居217
9.5.1 智能家居概述217
9.5.2 物聯網技術在智能家居中的應用217
9.5.3 智能家居系統解決方案218
9.5.4 智能家居的發展現狀與趨勢219
9.6 智能農業220
9.6.1 智能農業概述220
9.6.2 物聯網技術在智能農業中的應用221
9.6.3 溫室大棚環境監測系統222
9.6.4 智能農業的發展趨勢223
本章小結223
思考題223
第10章 基于物聯網的物流信息管理224
10.1 物流與供應鏈概述224
10.1.1 物流管理224
10.1.2 供應鏈管理225
10.1.3 供應鏈物流管理226
10.1.4 現代物流管理的發展226
10.2 物流信息技術227
10.2.1 信息技術227
10.2.2 物流信息技術概述228
10.2.3 現代物流信息技術228
10.2.4 物流信息技術的發展趨勢233
10.3 物流信息管理系統233
10.3.1 物流管理信息系統概述233
10.3.2 物流管理信息系統分類234
10.3.3 基于物流管理的信息系統的發展階段236
10.4 基于物聯網的物流信息技術體系237
10.5 農資物流監控系統239
10.5.1 現代農資物流管理239
10.5.2 物聯網在農資物流領域的應用實例——農資物流監控黑箱系統239
10.6 物品標簽系統247
10.6.1 電子標簽概述247
10.6.2 物品標簽系統的應用實例——高檔藝術品智能物流系統247
10.7 CPS實驗教學系統250
10.7.1 CPS實驗教學系統架構250
10.7.2 CPS節點功能與內部結構251
10.7.3 CPS實驗教學系統軟件體系結構253
10.7.4 CPS實驗教學系統體系結構255
10.8 物聯網在物流領域的應用展望255
10.8.1 物聯網時代的智能物流255
10.8.2 物聯網在物流領域的應用展望258
本章小結263
思考題263