物聯網應用與解決方案（第2版）

第1章 緒論 1
1．1 物聯網概述 1
1．1．1 物聯網的概念與內涵 1
1．1．2 物聯網的本質特征 2
1．1．3 物聯網應用特點 4
1．1．4 物聯網應用分類 5
1．1．5 物聯網應用服務類型 6
1．1．6 物聯網應用模式 6
1．2 國外主要領域物聯網發(fā)展概況 10
1．2．1 國外智能交通領域物聯網發(fā)展 10
1．2．2 國外智能電網領域物聯網發(fā)展 11
1．2．3 國外云計算產業(yè)物聯網發(fā)展 13
1．2．4 國外網絡融合物聯網發(fā)展 13
1．3 我國主要領域物聯網發(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 物聯網產業(yè)發(fā)展與產業(yè)結構 22
1．4．1 物聯網產業(yè)發(fā)展模式 22
1．4．2 物聯網的產業(yè)鏈與產業(yè)結構 25
1．4．3 國外物聯網產業(yè)鏈發(fā)展 27
1．4．4 我國物聯網產業(yè)市場 28
1．4．5 我國物聯網的優(yōu)先發(fā)展領域 30
1．4．6 我國物聯網產業(yè)發(fā)展 31
討論與思考題 35
第2章 物聯網原理與體系結構 36
2．1 物聯網的結構組成與工作原理 36
2．1．1 物聯網硬件平臺構成 36
2．1．2 物聯網軟件平臺構成 37
2．1．3 物聯網工作原理 39
2．2 物聯網體系結構 41
2．2．1 物聯網自主體系結構 41
2．2．2 物聯網EPC體系結構 42
2．2．3 物聯網UID技術體系結構 43
2．2．4 物聯網體系結構特點與構建原則 44
2．2．5 物聯網體系結構層次分析 45
2．2．6 物聯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 物聯網核心技術 52
3．1 物聯網感知層技術 52
3．1．1 物聯網感知技術 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 物聯網安全技術 117
3．4．1 物聯網安全問題 117
3．4．2 物聯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 物聯網安全的非技術因素 122
討論與思考題 122
第4章 物聯網系統(tǒng)管理 123
4．1 物聯網業(yè)務管理模式 123
4．1．1 物聯網集中式管理架構 123
4．1．2 國家物聯網管理中心 125
4．1．3 行業(yè)物聯網管理中心和專用物聯網管理中心 126
4．1．4 大區(qū)分布式物聯網管理 128
4．1．5 本地物聯網管理中心 131
4．1．6 物聯網底層管理系統(tǒng) 131
4．2 物聯網網絡管理 131
4．2．1 物聯網前端RFID網絡管理 131
4．2．2 物聯網后臺網絡管理 134
4．2．3 物聯網網絡管理內容 140
4．2．4 物聯網網絡管理模型 141
4．2．5 物聯網網絡管理協(xié)議 143
4．3 物聯網安全管理 144
4．3．1 物聯網安全概述 145
4．3．2 物聯網安全特點 145
4．3．3 物聯網安全架構 146
4．3．4 物聯網安全模型 147
4．3．5 物聯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 物聯網在物流領域中應用 156
5．1．1 概述 156
5．1．2 基于物聯網的物流信息增值服務 157
5．1．3 基于RFID電子標簽的物聯網物流管理系統(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數據處理 187
5．8．2 車輛軌跡分析 188
5．8．3 歷史數據統(tǒng)計分析 189
5．8．4 動態(tài)路徑規(guī)劃 189
5．9 物聯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網信息聚合 210
6．4．1 面向智能電網應用的物聯網架構 210
6．4．2 面向智能電網的物聯網信息聚合技術 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 物聯網在ITS中的應用 226
7．1．1 概述 226
7．1．2 物聯網與智能交通的關系 227
7．1．3 智能交通在物聯網時代的應用前景 227
7．2 物聯網環(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網整體架構 230
7．2．2 基于物聯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 交通大數據平臺 234
7．3 物聯網環(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 車聯網 257
7．6．1 車聯網的概念 257
7．6．2 車聯網與物聯網的關系 257
7．6．3 車聯網系統(tǒng)框架和平臺功能結構 258
7．6．4 車聯網平臺的實現 260
討論與思考題 261
第8章 農業(yè)物聯網應用與解決方案 262
8．1 農業(yè)物聯網概述 262
8．1．1 農業(yè)物聯網的概念 262
8．1．2 農業(yè)物聯網的作用 263
8．1．3 農業(yè)物聯網應用領域 264
8．2 農業(yè)物聯網體系結構 266
8．2．1 農業(yè)物聯網體系結構研究現狀 266
8．2．2 農業(yè)物聯網體系結構的建立原則 266
8．2．3 農業(yè)物聯網體系結構層次劃分 267
8．3 農業(yè)物聯網平臺功能 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)物聯網管理系統(tǒng) 278
8．4．4 農業(yè)物聯網典型案例 281
8．4．5 我國農業(yè)物聯網發(fā)展面臨的問題及解決措施 285
討論與思考題 286
第9章 物聯網與智慧生活 287
9．1 物聯網與智能家居 287
9．1．1 物聯網智能家居體系框架 287
9．1．2 物聯網智能家居的感知層 289
9．1．3 物聯網智能家居的網絡層 290
9．1．4 物聯網智能家居的應用層 291
9．1．5 物聯網智能家居安防系統(tǒng)應用案例 295
9．2 物聯網與共享單車 297
9．2．1 共享單車的物聯網架構 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 無人超市實現方案 306
9．4 物聯網與智慧醫(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