目录

  • 1 绪论
    • 1.1 物联网的概念
    • 1.2 物联网的技术特征
    • 1.3 物联网的发展概况
    • 1.4 物联网的内涵
    • 1.5 从互联网到物联网的演进
  • 2 物联网体系架构
    • 2.1 物联网的基本组成
    • 2.2 感知层
    • 2.3 网络层
    • 2.4 应用层
    • 2.5 物联网应用场景
  • 3 射频识别(RFID)系统
    • 3.1 自动识别概述
    • 3.2 自动识别技术分类
    • 3.3 射频识别
      • 3.3.1 射频识别系统的分类
      • 3.3.2 射频识别的工作原理
      • 3.3.3 射频识别标准体系
      • 3.3.4 射频识别的发展趋势
    • 3.4 射频识别系统举例——EPC系统
  • 4 传感器与无线传感网
    • 4.1 传感器概述
    • 4.2 传感器的工作原理与应用
    • 4.3 无线传感器网络
  • 5 物联网通信
    • 5.1 无线通信网络概述
    • 5.2 无线接入网
      • 5.2.1 ZigBee
      • 5.2.2 蓝牙
      • 5.2.3 UWB
      • 5.2.4 60GHz通信
      • 5.2.5 WLAN
      • 5.2.6 WiMAX
    • 5.3 移动通信网络
    • 5.4 有线接入网
    • 5.5 光网络
    • 5.6 量子通信
  • 6 物联网网络服务
    • 6.1 物联网网络服务概述
    • 6.2 物联网名称解析服务
    • 6.3 物联网信息发布服务
    • 6.4 实体标记语言PML
  • 7 物联网数据与计算
    • 7.1 大数据的概念
    • 7.2 物联网产生的数据及数据融合技术
    • 7.3 大数据技术
    • 7.4 云计算
  • 8 物联网中间件
    • 8.1 物联网中间件概述
    • 8.2 中间件结构
    • 8.3 中间件标准和中间件产品
  • 9 物联网安全机制
    • 9.1 信息安全基础
    • 9.2 物联网安全概述
    • 9.3 物联网信息安全体系
    • 9.4 物联网安全实施策略
  • 10 智慧地球与物联网应用
    • 10.1 智慧地球
    • 10.2 M2M——物联网应用的雏形
    • 10.3 物联网典型应用
从互联网到物联网的演进

互联网是由多个计算机网络按照一定的协议组成的国际计算机网络。互联网提供了全球信息的互通与互连,主要用于解决人到人的通信连接。互联网是人类社会有史以来第一个世界性的图书馆和第一个全球性的论坛,全世界任何人不分国籍、种族、性别、年龄和贫富,互相传送经验与知识,发表意见和见解。

互联网与物联网的关系

互联网是以计算机网络为核心构建起来的网络,主要解决人到人(Human to Human,H2H)的连接。物联网是物品识别和感知等技术与互联网结合而产生的新型网络,主要解决物到物(Thingto Thing,T2T)、人到物(Human to Thing,H2T)之间的连接。

互联网通过TCP/IP技术互联全球所有的数据传输网络,应用目的单一,因此在较短时间实现了全球范围内人到人(H2H)的通信。物联网与互联网不同,物联网是与许多关键领域物理设备相关的网络,其以实际应用为出发点,网络终端形式多样、技术复杂,是自动化控制、遥控遥测及信息应用等技术的综合展现。

不同应用领域的物联网均有各自不同的属性。例如,汽车电子领域的物联网不同于医药卫生领域的物联网,医药卫生领域的物联网不同于环境监测领域的物联网。正是因为物联网应用的特殊性,使得物联网无法再复制互联网成功的技术模式。

物联网需要网络具有更高的安全性。物联网的绝大多数应用都涉及到个人隐私和机构秘密,因而物联网必须具有保护隐私和机密、防御网络攻击的能力,必须提供严密的安全性。

 H2H与T2T的发展路线

人到人(H2H)的连接发展路线主要有两条,一条路线是宽带化,一条路线是移动化。互联网的宽带化有很好的基础性平台,目前计算机的软硬件水平都得到了很大的提升,使得网络技术得到了很大的发展机遇。网络的移动化就是将移动通信和互联网二者结合起来,是指网络的链接和数据的传输借助于3G、Wi-Fi、WiMAX等技术,以摆脱传统电缆的束缚。

物品到物品(T2T)的通信也是主要沿着两条路线向前发展,一条路线是IP化,一条路线是智能化。T2T通信的IP化,是指未来的物联网将给所有的物品都设定一个标识,实现“IP”到末梢。T2T通信的智能化,是指物品更加智能,这需要有对海量数据实时准确处理的能力,随着“云计算”等技术的不断发展和成熟,这一难题将得到解决。

网络向泛在化演进

在未来网络的发展中,H2H与T2T的发展路线将会融合,实现无所不在的泛在网络。物联网的演进与互联网的演进密不可分,而且与电信网、传感网、M2M、CPS等有干丝万缕的联系。广义的说,网络正在向泛在化演进。

最早的互联网从上世纪六十年代末开始,七十年代到九十年代是互联网的成长期,到现在是互联网的全球普及期。目前进入新世纪的第二个十年,我们也发展到了下一个互联网,互联网将从IPv4(Internet Protocol Version 4)发展到IPv6(Internet Protocol Version6)。

IPv6不但可以解决网络地址资源数量有限的问题,同时也为电脑以外的设备连入互联网扫清了障碍,是物联网发展的必要前提。

经过上百年的研究与应用,电信网已经建立了一整套科学的、可控可管的信息通信网络体系。电信网的发展主要有两大方向,一个是移动化,逐步由移动通信替代固定通信;一个是宽带化,通信由电路交换为主转换为分组交换为主。

所谓“三网融合”,就是指电信网、广播电视网和计算机通信网的相互渗透、互相兼容、并逐步整合成为统一的信息通信网络。“三网融合”朝着向人类提供多样化、多媒体化、个性化服务的同一目标发展演化,行业管制和政策方面也逐渐趋向统一。

传感网的定义为随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信单元的微小节点,通过自组织的方式构成的网络。在传感器网络中,节点通过各种方式大量部署在被感知对象的内部或附近,这些节点以自组织的方式构成网络,以协作的方式感知、采集特定区域中的信息,可以实现感知中国、感知世界。