第1章 緒論 1 1.1 物聯(lián)網概述 1
1.1.1 物聯(lián)網的概念與內涵 1
1.1.2 物聯(lián)網的本質特征 2
1.1.3 物聯(lián)網應用特點 4
1.1.4 物聯(lián)網應用分類 5
1.1.5 物聯(lián)網應用服務類型 6
1.1.6 物聯(lián)網應用模式 6 1.2 國外主要領域物聯(lián)網發(fā)展概況 10
1.2.1 國外智能交通領域物聯(lián)網發(fā)展 10
1.2.2 國外智能電網領域物聯(lián)網發(fā)展 11
1.2.3 國外云計算產業(yè)物聯(lián)網發(fā)展 13
1.2.4 國外網絡融合物聯(lián)網發(fā)展 13 1.3 我國主要領域物聯(lián)網發(fā)展概況 14
1.3.1 智能物流 14
1.3.2 智能電網 16
1.3.3 智能交通 17
1.3.4 精準農業(yè) 18
1.3.5 環(huán)境監(jiān)測 19
1.3.6 智能家居 21
1.3.7 智慧醫(yī)療 21 1.4 物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展與產業(yè)結構 22
1.4.1 物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展模式 22
1.4.2 物聯(lián)網的產業(yè)鏈與產業(yè)結構 25
1.4.3 國外物聯(lián)網產業(yè)鏈發(fā)展 27
1.4.4 我國物聯(lián)網產業(yè)市場 28
1.4.5 我國物聯(lián)網的優(yōu)先發(fā)展領域 30
1.4.6 我國物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展 31 討論與思考題 35 第2章 物聯(lián)網原理與體系結構 36 2.1 物聯(lián)網的結構組成與工作原理 36
2.1.1 物聯(lián)網硬件平臺構成 36
2.1.2 物聯(lián)網軟件平臺構成 37
2.1.3 物聯(lián)網工作原理 39 2.2 物聯(lián)網體系結構 41
2.2.1 物聯(lián)網自主體系結構 41
2.2.2 物聯(lián)網EPC體系結構 42
2.2.3 物聯(lián)網UID技術體系結構 43 2.2.4 物聯(lián)網體系結構特點與構建原則 44
2.2.5 物聯(lián)網體系結構層次分析 45 2.2.6 物聯(lián)網結點類型以及它們之間的連接 49 討論與思考題 51 第3章 物聯(lián)網核心技術 52 3.1 物聯(lián)網感知層技術 52
3.1.1 物聯(lián)網感知技術 52
3.1.2 RFID技術 56
3.1.3 編碼技術 65
3.1.4 標識技術 67
3.1.5 解析技術 70
3.1.6 信息服務 75 3.2 物聯(lián)網網絡層技術 78
3.2.1 WSN技術 78
3.2.2 4G/5G技術 87
3.2.3 UWB技術 93
3.2.4 ZigBee技術 96
3.2.5 IPv6技術 102
3.2.6 M2M技術 105 3.3 物聯(lián)網應用層技術 107
3.3.1 中間件技術 107
3.3.2 智能技術 111
3.3.3 云計算技術 112 3.4 物聯(lián)網安全技術 117
3.4.1 物聯(lián)網安全問題 117
3.4.2 物聯(lián)網安全體系與層次模型 118
3.4.3 感知層安全 118
3.4.4 網絡層安全 119
3.4.5 應用層安全 120
3.4.6 物聯(lián)網安全的非技術因素 122 討論與思考題 122 第4章 物聯(lián)網系統(tǒng)管理 123 4.1 物聯(lián)網業(yè)務管理模式 123
4.1.1 物聯(lián)網集中式管理架構 123
4.1.2 國家物聯(lián)網管理中心 125 4.1.3 行業(yè)物聯(lián)網管理中心和專用物聯(lián)網管理中心 126
4.1.4 大區(qū)分布式物聯(lián)網管理 128
4.1.5 本地物聯(lián)網管理中心 131
4.1.6 物聯(lián)網底層管理系統(tǒng) 131 4.2 物聯(lián)網網絡管理 131
4.2.1 物聯(lián)網前端RFID網絡管理 131
4.2.2 物聯(lián)網后臺網絡管理 134
4.2.3 物聯(lián)網網絡管理內容 140
4.2.4 物聯(lián)網網絡管理模型 141
4.2.5 物聯(lián)網網絡管理協(xié)議 143 4.3 物聯(lián)網安全管理 144
4.3.1 物聯(lián)網安全概述 145
4.3.2 物聯(lián)網安全特點 145
4.3.3 物聯(lián)網安全架構 146
4.3.4 物聯(lián)網安全模型 147
4.3.5 物聯(lián)網安全管理關鍵技術 148 討論與思考題 155 第5章 智能物流應用與解決方案 156 5.1 物聯(lián)網在物流領域中應用 156
5.1.1 概述 156 5.1.2 基于物聯(lián)網的物流信息增值服務 157 5.1.3 基于RFID電子標簽的物聯(lián)網物流管理系統(tǒng) 159 5.2 RFID在制造業(yè)物流系統(tǒng)中的應用 161
5.2.1 概述 161 5.2.2 RFID-MTS的基本功能與主要內容 161 5.2.3 RFID-MTS的基本特點與環(huán)境要求 162
5.2.4 RFID-MTS實施效益分析 163 5.3 物聯(lián)網在煤炭運輸物流系統(tǒng)中的應用 164
5.3.1 系統(tǒng)硬件組成與工作原理 164
5.2.2 系統(tǒng)應用與系統(tǒng)功能 165
5.2.3 系統(tǒng)特點與要點說明 166 5.4 RFID技術在圖書館領域中的應用 166
5.4.1 概述 166 5.4.2 RFID圖書館系統(tǒng)組成與工作流程 168
5.4.3 RFID圖書館的基本功能 169 5.4.4 RFID圖書館面臨的挑戰(zhàn)與問題 172
5.4.5 智能圖書館的未來展望 174 5.5 物聯(lián)網在供應鏈物流管理中的應用 174
5.5.1 供應鏈環(huán)節(jié)分析 174
5.5.2 供應鏈管理系統(tǒng)設計 177
5.5.3 供應鏈中的入庫管理 179 5.6 基于物聯(lián)網技術的集裝箱綜合應用管理系統(tǒng) 181
5.6.1 概述 181
5.6.2 系統(tǒng)組成和工作原理 182
5.6.3 PDA終端系統(tǒng) 183
5.6.4 智能化信息處理系統(tǒng) 183
5.6.5 雙指數(shù)綜合優(yōu)化 184 5.7 RFID在監(jiān)獄管理中的應用 185
5.7.1 概述 185
5.7.2 RFID監(jiān)獄管理系統(tǒng)的設計 186 5.8 交通物流GIS應用管理 187
5.8.1 GIS數(shù)據(jù)處理 187
5.8.2 車輛軌跡分析 188
5.8.3 歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析 189
5.8.4 動態(tài)路徑規(guī)劃 189 5.9 物聯(lián)網在智慧物流領域應用的發(fā)展趨勢 190 討論與思考題 191 第6章 智能電網應用與解決方案 192 6.1 概述 192
6.1.1 智能電網 192
6.1.2 物聯(lián)網與智能電網的關系 193
6.1.3 我國智能電網的建設 195 6.2 物聯(lián)網在智能電網中的應用 197
6.2.1 發(fā)電環(huán)節(jié)監(jiān)控 197
6.2.2 輸配電環(huán)節(jié)巡檢 198
6.2.3 電力系統(tǒng)管理 199
6.2.4 AMI互動 200
6.2.5 智能用電 201
6.2.6 電動汽車管理 203
6.2.7 智能調度 203 6.3 物聯(lián)網在智能電網輸變電設備管理中的應用 204
6.3.1 面向智能電網的物聯(lián)網體系結構 204
6.3.2 輸變電設備狀態(tài)監(jiān)測 205
6.3.3 輸變電設備全壽命周期管理 209 6.3.4 物聯(lián)網在輸變電設備管理中應用前景 209 6.4 面向智能電網的物聯(lián)網信息聚合 210 6.4.1 面向智能電網應用的物聯(lián)網架構 210 6.4.2 面向智能電網的物聯(lián)網信息聚合技術 211 6.4.3 智能電網系統(tǒng)中的信息聚合解決方案 214 6.5 智能變電站運行輔助管理系統(tǒng)解決方案 216
6.5.1 概述 217
6.5.2 智能變電站系統(tǒng)總體架構 217 6.5.3 變電站智能運行輔助管理系統(tǒng) 217 6.6 基于BNSS的配電網智能化建設解決方案 220
6.6.1 概述 220
6.6.2 系統(tǒng)實施方案 221 討論與思考題 225 第7章 智能交通應用與解決方案 226 7.1 物聯(lián)網在ITS中的應用 226
7.1.1 概述 226
7.1.2 物聯(lián)網與智能交通的關系 227 7.1.3 智能交通在物聯(lián)網時代的應用前景 227 7.2 物聯(lián)網環(huán)境下的智能交通體系框架 230 7.2.1 面向智能交通的物聯(lián)網整體架構 230 7.2.2 基于物聯(lián)網架構的智能交通體系框架 230
7.2.3 交通信號實時采集系統(tǒng) 232
7.2.4 交通誘導系統(tǒng) 233
7.2.5 交通大數(shù)據(jù)平臺 234 7.3 物聯(lián)網環(huán)境下的交通控制系統(tǒng) 241
7.3.1 交通信號控制系統(tǒng) 241 7.3.2 物聯(lián)網交通控制系統(tǒng)的結構框架和層次結構 242
7.3.3 城市智能交通控制系統(tǒng) 244 7.3.4 基于RFID的交通流量檢測技術 245 7.3.5 基于嵌入式技術的信號控制器 245
7.3.6 交通信號的模糊控制 246 7.4 物聯(lián)網環(huán)境下的交通應急策略 247 7.5 公交車輛智能調度系統(tǒng) 248
7.5.1 系統(tǒng)總體框架 248
7.5.2 系統(tǒng)基本構成 248
7.5.3 技術路線與實現(xiàn)功能 249
7.5.4 調度機理與信息流程 251
7.5.5 系統(tǒng)邏輯結構與物理結構 252
7.5.6 公交車輛動態(tài)調度 252 7.6 車聯(lián)網 257
7.6.1 車聯(lián)網的概念 257
7.6.2 車聯(lián)網與物聯(lián)網的關系 257 7.6.3 車聯(lián)網系統(tǒng)框架和平臺功能結構 258
7.6.4 車聯(lián)網平臺的實現(xiàn) 260 討論與思考題 261 第8章 農業(yè)物聯(lián)網應用與解決方案 262 8.1 農業(yè)物聯(lián)網概述 262
8.1.1 農業(yè)物聯(lián)網的概念 262
8.1.2 農業(yè)物聯(lián)網的作用 263
8.1.3 農業(yè)物聯(lián)網應用領域 264 8.2 農業(yè)物聯(lián)網體系結構 266 8.2.1 農業(yè)物聯(lián)網體系結構研究現(xiàn)狀 266 8.2.2 農業(yè)物聯(lián)網體系結構的建立原則 266 8.2.3 農業(yè)物聯(lián)網體系結構層次劃分 267 8.3 農業(yè)物聯(lián)網平臺功能 271
8.3.1 平臺門戶 271
8.3.2 平臺應用功能 272
8.3.3 平臺基礎業(yè)務功能 274 8.4 農業(yè)物聯(lián)網應用 274
8.4.1 農業(yè)監(jiān)測與監(jiān)控 274
8.4.2 農產品溯源管理 277
8.4.3 農業(yè)物聯(lián)網管理系統(tǒng) 278
8.4.4 農業(yè)物聯(lián)網典型案例 281 8.4.5 我國農業(yè)物聯(lián)網發(fā)展面臨的問題及解決措施 285 討論與思考題 286 第9章 物聯(lián)網與智慧生活 287 9.1 物聯(lián)網與智能家居 287
9.1.1 物聯(lián)網智能家居體系框架 287
9.1.2 物聯(lián)網智能家居的感知層 289
9.1.3 物聯(lián)網智能家居的網絡層 290
9.1.4 物聯(lián)網智能家居的應用層 291 9.1.5 物聯(lián)網智能家居安防系統(tǒng)應用案例 295 9.2 物聯(lián)網與共享單車 297
9.2.1 共享單車的物聯(lián)網架構 297
9.2.2 共享單車的感知層 298
9.2.3 共享單車的網絡接入層 300
9.2.4 共享單車的云端應用層 301 9.3 物聯(lián)網與無人超市 302
9.3.1 無人超市興起的背景 303
9.3.2 無人超市的運作原理 303
9.3.3 無人超市的應用與發(fā)展 304 9.3.4 無人超市對傳統(tǒng)零售業(yè)的影響 306
9.3.5 無人超市實現(xiàn)方案 306 9.4 物聯(lián)網與智慧醫(yī)療 308
9.4.1 智慧醫(yī)療概述 308
9.4.2 我國智慧醫(yī)療發(fā)展現(xiàn)狀 309
9.4.3 智慧醫(yī)療體系架構與業(yè)務形式 311
9.4.4 社區(qū)智慧醫(yī)療系統(tǒng)解決方案 314 討論與思考題 317 附錄A 縮略語 318 參考文獻 324