物聯(lián)網(wǎng)作為當今世界新一輪經(jīng)濟和科技發(fā)展的前沿，涉及了計算機技術、傳感器技術、自動控制技術、通信技術等多門學科，已成為國內(nèi)外大力研究和發(fā)展的科技領域。大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)被列入國家“十三五”發(fā)展規(guī)劃。本書圍繞物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展前沿的熱點問題，依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)相關技術的新應用，注重物聯(lián)網(wǎng)技術的應用性，全面、系統(tǒng)地介紹物聯(lián)網(wǎng)的理論和技術。
本書首先介紹了物聯(lián)網(wǎng)的背景、特點、架構、標準及產(chǎn)業(yè)鏈等；其次闡述了物聯(lián)網(wǎng)傳輸層技術；然后介紹了感知層技術，包括傳感器技術、WSN技術、RFID與EPC技術等；接著介紹了物聯(lián)網(wǎng)應用層技術，包括云計算、中間件技術、物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務平臺等，以及M2M、CPS技術架構；后介紹了基于物聯(lián)網(wǎng)的物流信息管理和工程應用方法和案例等。
本書可作為物聯(lián)網(wǎng)與物流領域的高等院校師生的參考教材以及相關科研院所、企事業(yè)單位的培訓教材，適合物聯(lián)網(wǎng)與物流領域的研究人員和工程技術人員閱讀，也適合政府與企事業(yè)單位的物聯(lián)網(wǎng)與物流領域管理和技術人員閱讀。
適讀人群 ：可作為物聯(lián)網(wǎng)與物流領域的高等院校師生的參考教材以及相關科研院所、企事業(yè)單位的培訓教材，適合物聯(lián)網(wǎng)與物流領域的研究人員和工程技術人員閱讀
本書結合多項專利及其行業(yè)應用實踐，詳細地介紹了物聯(lián)網(wǎng)技術在物流管理和工程領域應用的方案和過程。
本書內(nèi)容涵蓋RFID、傳感器、云計算等關鍵技術，以及應用架構和業(yè)務模式等內(nèi)容。有助于理解物聯(lián)網(wǎng)理念、技術和產(chǎn)業(yè)應用，有助于促進物流產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。
物聯(lián)網(wǎng)將無處不在的末端設備和設施，通過各種無線/有線的長距離/短距離通信網(wǎng)絡實現(xiàn)互聯(lián)互通、應用大集成以及基于云計算的運營模式，提供安全可控乃至個性化的實時在線監(jiān)測、定位追溯、報警聯(lián)動、調度指揮、預案管理、遠程控制、安全防范、遠程維保、在線升級、統(tǒng)計報表、決策支持、領導桌面等管理和服務功能，實現(xiàn)對“萬物”的“高效、節(jié)能、安全、環(huán)�！钡摹肮�、控、營”一體化。物聯(lián)網(wǎng)將會對人類未來的生活方式產(chǎn)生巨大影響。
本書全面、系統(tǒng)地描述了物聯(lián)網(wǎng)概念和技術，重點介紹了RFID、傳感器、云計算等關鍵技術以及應用架構和業(yè)務模式等內(nèi)容。與第1版相比，更新了部分技術內(nèi)容，增加了物聯(lián)網(wǎng)中間件技術、大數(shù)據(jù)、CPS和基于物聯(lián)網(wǎng)的物流信息管理的介紹，闡述了物聯(lián)網(wǎng)在物流領域的應用，結合專利技術及其應用實踐，詳細地介紹了物聯(lián)網(wǎng)技術在物流管理和工程領域應用的方案和過程。
本書主要章節(jié)安排如下：
第1章簡要介紹了物聯(lián)網(wǎng)的背景、特點、架構、標準及產(chǎn)業(yè)鏈等。
第2章介紹了傳統(tǒng)網(wǎng)絡技術、現(xiàn)場總線、衛(wèi)星通信，對泛在網(wǎng)絡進行簡單的介紹，重點描述了現(xiàn)今主流的無線網(wǎng)絡技術和現(xiàn)代移動通信技術。
第3章對WSN進行介紹，描述了無線傳感器網(wǎng)絡的基本概念、主要特點、性能指標、體系結構、關鍵技術及網(wǎng)絡安全。
第4章重點介紹了RFID的結構組成、工作原理和工作流程，EPC體系與應用系統(tǒng)架構，并且對物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的RFID和EPC技術做了簡要介紹。
第5章對M2M進行介紹，描述M2M的基本概念、標準、系統(tǒng)架構、技術特征及 應用。
第6章介紹了物聯(lián)網(wǎng)中間件的基本概念、分類、體系結構、軟件平臺與關鍵技術進行 介紹。
第7章介紹了云計算的基本概念、分類、實現(xiàn)技術、云安全和云存儲，以及大數(shù)據(jù)的基本概念，并分析了物聯(lián)網(wǎng)和云計算的關系。
第8章主要介紹了CPS的基本概念和技術特征，并分析了CPS的應用發(fā)展趨勢。
第9章主要對物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)、智能交通、智能醫(yī)療、智能環(huán)保、智能家居、智能農(nóng)業(yè)六個重點領域的應用進行簡要介紹。
第10章主要對供應鏈管理、物流信息系統(tǒng)等基本概念進行闡述，介紹基于物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)代物流業(yè)的相關信息技術和典型系統(tǒng)，結合專利技術及其應用實踐，詳細地介紹物聯(lián)網(wǎng)技術在物流管理和工程領域應用的方案和過程，并對物聯(lián)網(wǎng)在物流領域的應用前景進行展望。
物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展迅速，新思想、新觀點、新方法與新技術不斷涌現(xiàn)。本書力求全面系統(tǒng)介紹物聯(lián)網(wǎng)的核心關鍵技術與最新研究與應用成果，書中特別給出了物聯(lián)網(wǎng)技術在物流行業(yè)的應用案例，希望讀者通過案例分析能夠對物聯(lián)網(wǎng)技術的認識更為深入。
本書由劉軍統(tǒng)稿，閻芳、楊璽組織編寫。在編寫的過程中參考和引用了大量國內(nèi)外學者的研究成果，資料來源列于書末參考文獻。在此對這些作者表示敬意和感謝！
本書在編寫和出版過程中得到北京高校物流技術工程研究中心項目（項目編號：BJLE2010）資助。
由于作者水平和經(jīng)驗有限，書中難免有錯漏之處，懇請讀者批評指正。
作 者
目 錄
前言
第1章 物聯(lián)網(wǎng)概述1
1.1 物聯(lián)網(wǎng)的基本概念1
1.1.1 物聯(lián)網(wǎng)的定義1
1.1.2 物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)+3
1.2 物聯(lián)網(wǎng)的起源與發(fā)展5
1.2.1 物聯(lián)網(wǎng)的起源5
1.2.2 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展6
1.3 物聯(lián)網(wǎng)的體系結構8
1.3.1 感知層8
1.3.2 網(wǎng)絡層9
1.3.3 應用層10
1.4 物聯(lián)網(wǎng)的主要特征10
1.5 物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術12
1.5.1 網(wǎng)絡與通信技術12
1.5.2 無線傳感器網(wǎng)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(shù)據(jù)系統(tǒng)18
1.6 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展19
1.6.1 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀19
1.6.2 基于技術路線圖的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)布局20
1.6.3 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問題22
1.6.4 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展預測23
本章小結24
思考題24
第2章 網(wǎng)絡與通信25
2.1 傳統(tǒng)網(wǎng)絡技術25
2.1.1 計算機網(wǎng)絡概述25
2.1.2 以太網(wǎng)28
2.1.3 因特網(wǎng)30
2.1.4 IPv632
2.2 現(xiàn)場總線技術33
2.2.1 現(xiàn)場總線概述33
2.2.2 現(xiàn)場總線技術基礎34
2.2.3 現(xiàn)場總線的技術特點與體系結構特點35
2.3 無線網(wǎng)絡技術37
2.3.1 無線網(wǎng)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(wèi)星通信50
2.4.1 衛(wèi)星通信概述50
2.4.2 移動衛(wèi)星通信系統(tǒng)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(wǎng)絡56
2.6.1 泛在網(wǎng)絡概念56
2.6.2 泛在網(wǎng)絡的關鍵技術57
2.6.3 泛在網(wǎng)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(fā)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(jié)點67
3.3.2 傳感器網(wǎng)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(jié)點部署78
3.5.3 定位技術79
3.5.4 數(shù)據(jù)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(chǎn)生與發(fā)展93
4.1.2 RFID的特點95
4.2 RFID系統(tǒng)組成與工作原理95
4.2.1 RFID系統(tǒng)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(qū)別99
4.4 EPC概述102
4.4.1 EPC的產(chǎn)生與發(fā)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(tǒng)組成105
4.5.2 EPC系統(tǒng)結構105
4.6 EPC網(wǎng)絡技術107
4.6.1 Savant系統(tǒng)107
4.6.2 EPC信息服務110
4.6.3 EPC網(wǎng)絡系統(tǒng)模型111
4.7 物聯(lián)網(wǎng)環(huán)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(fā)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(chǎn)品構成123
5.3.2 M2M技術組成124
5.3.3 M2M系統(tǒng)結構125
5.3.4 M2M分層架構127
5.3.5 M2M通信協(xié)議129
5.4 M2M業(yè)務131
5.4.1 M2M業(yè)務特征131
5.4.2 M2M業(yè)務需求132
5.4.3 M2M業(yè)務分類133
5.5 M2M的產(chǎn)業(yè)鏈分析134
本章小結136
思考題136
第6章 物聯(lián)網(wǎng)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(lián)網(wǎng)中間件研究現(xiàn)狀138
6.1.3 物聯(lián)網(wǎng)中間件研究內(nèi)容139
6.1.4 物聯(lián)網(wǎng)中間件特性139
6.1.5 物聯(lián)網(wǎng)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(lián)網(wǎng)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(shù)據(jù)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(chǎn)業(yè)162
7.2 云計算的實現(xiàn)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(shù)據(jù)177
7.5.1 大數(shù)據(jù)的基本概念177
7.5.2 大數(shù)據(jù)的特點177
7.5.3 大數(shù)據(jù)處理的技術體系179
7.6 云計算、大數(shù)據(jù)與物聯(lián)網(wǎng)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(tǒng)185
8.2.2 CPS與嵌入式系統(tǒng)185
8.2.3 CPS與工業(yè)控制系統(tǒng)185
8.2.4 CPS與WSN186
8.2.5 CPS與物聯(lián)網(wǎng)186
8.2.6 CPS與網(wǎng)絡控制系統(tǒng)187
8.2.7 CPS與混雜系統(tǒng)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(huán)境191
8.6 CPS應用發(fā)展趨勢192
8.6.1 CPS的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀192
8.6.2 CPS的應用前景193
8.6.3 CPS發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)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(lián)網(wǎng)典型應用202
9.1 智能電網(wǎng)202
9.1.1 智能電網(wǎng)概述202
9.1.2 物聯(lián)網(wǎng)技術在智能電網(wǎng)中的應用203
9.1.3 自動抄表系統(tǒng)205
9.2 智能交通206
9.2.1 智能交通概述206
9.2.2 物聯(lián)網(wǎng)技術在智能交通中的應用206
9.2.3 不停車收費系統(tǒng)208
9.2.4 智能交通的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢209
9.3 智能醫(yī)療211
9.3.1 智能醫(yī)療概述211
9.3.2 物聯(lián)網(wǎng)技術在智能醫(yī)療中的應用211
9.3.3 智能醫(yī)療典型應用212
9.3.4 智能醫(yī)療的發(fā)展214
9.4 智能環(huán)保214
9.4.1 智能環(huán)保概述214
9.4.2 物聯(lián)網(wǎng)技術在智能環(huán)保中的應用214
9.4.3 基于物聯(lián)網(wǎng)技術的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測模型215
9.4.4 智能環(huán)保的發(fā)展現(xiàn)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(lián)網(wǎng)技術在智能家居中的應用217
9.5.3 智能家居系統(tǒng)解決方案218
9.5.4 智能家居的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢219
9.6 智能農(nóng)業(yè)220
9.6.1 智能農(nóng)業(yè)概述220
9.6.2 物聯(lián)網(wǎng)技術在智能農(nóng)業(yè)中的應用221
9.6.3 溫室大棚環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)222
9.6.4 智能農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢223
本章小結223
思考題223
第10章 基于物聯(lián)網(wǎng)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(xiàn)代物流管理的發(fā)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(xiàn)代物流信息技術228
10.2.4 物流信息技術的發(fā)展趨勢233
10.3 物流信息管理系統(tǒng)233
10.3.1 物流管理信息系統(tǒng)概述233
10.3.2 物流管理信息系統(tǒng)分類234
10.3.3 基于物流管理的信息系統(tǒng)的發(fā)展階段236
10.4 基于物聯(lián)網(wǎng)的物流信息技術體系237
10.5 農(nóng)資物流監(jiān)控系統(tǒng)239
10.5.1 現(xiàn)代農(nóng)資物流管理239
10.5.2 物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)資物流領域的應用實例——農(nóng)資物流監(jiān)控黑箱系統(tǒng)239
10.6 物品標簽系統(tǒng)247
10.6.1 電子標簽概述247
10.6.2 物品標簽系統(tǒng)的應用實例——高檔藝術品智能物流系統(tǒng)247
10.7 CPS實驗教學系統(tǒng)250
10.7.1 CPS實驗教學系統(tǒng)架構250
10.7.2 CPS節(jié)點功能與內(nèi)部結構251
10.7.3 CPS實驗教學系統(tǒng)軟件體系結構253
10.7.4 CPS實驗教學系統(tǒng)體系結構255
10.8 物聯(lián)網(wǎng)在物流領域的應用展望255
10.8.1 物聯(lián)網(wǎng)時代的智能物流255
10.8.2 物聯(lián)網(wǎng)在物流領域的應用展望258
本章小結263
思考題263
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