书籍介绍

物联网关键技术简介

目　录
 
第1章　物联网技术概述　1
1.1　物联网概述　1
1.2　物联网对通信网络的需求　9
1.3　物联网总体架构　10
1.4　智慧网络　12
1.5　物联网核心技术　13
1.5.1　二维码及RFID　14
1.5.2　传感器　15
1.5.3　无线传感器网络(WSN)　16
1.5.4　近距离通信　17
1.5.5　无线网络　22
1.5.6　感知无线电　25
1.5.7　云计算　26
1.5.8　全IP方式(IPv6)　28
1.5.9　嵌入式技术　30
1.6　物联网与泛在网概念的差异　31
1.7　物联网的行业应用　33
1.8　物联网应用场景　37
1.8.1　城市安全管控　37
1.8.2　城市环境管控　39
1.8.3　城市能源管控　41
1.8.4　家庭数字生活　44
1.9　影响物联网发展的因素　45
1.10　物联网发展的步骤　46

第2章　无线传感器网络　48
2.1　无线传感器网络简介　48
2.1.1　无线传感器网络的发展历史　48
2.1.2　无线传感器网络体系结构　49
2.1.3　无线传感器网络的特点　50
2.1.4　无线传感器网络的典型应用　51
2.2　无线传感器网络协议栈　51
2.2.1　无线传感器网络物理层协议　53
2.2.2　无线传感器网络MAC协议　54
2.2.3　无线传感器网络路由协议　62
2.2.4　无线传感器网络传输层协议　70
2.2.5　无线传感器网络应用层协议　72
2.2.6　协议栈优化和能量管理的跨层设计　72
2.3　无线传感器网络安全　73
2.3.1　面临的安全挑战　73
2.3.2　安全需求　75
2.3.3　无线传感器网络安全攻击　75
2.3.4　无线传感器网络加密技术　79
2.3.5　无线传感器网络密钥管理　80
2.3.6　无线传感器网络安全路由　82
2.3.7　无线传感器网络入侵检测　82
2.4　无线传感器网络仿真平台　83
2.4.1　无线传感器网络的仿真特点　84
2.4.2　无线传感器网络模拟仿真的发展状况　84
2.5　nesC语言　85
2.5.1　nesC语言简介　85
2.5.2　nesC基本设计思想　86
2.5.3　nesC语法　86
2.6　TinyOS操作系统　93
2.6.1　TinyOS操作系统简介　93
2.6.2　TinyOS 2.x组件命名规则　94
2.6.3　TinyOS平台与硬件抽象　94
2.6.4　TinyOS安装　95
2.6.5　TinyOS调度机制　99
2.6.6　TinyOS 2.x消息通信机制　101
2.6.7　TinyOS 2.x能量管理机制　104
2.7　无线传感器网络与电信网结合　106
2.7.1　接入控制　107
2.7.2　安全　108
2.7.3　认证和授权　109
2.7.4　计费　111
2.7.5　业务和应用场景　112
2.8　无线传感器网络与Internet结合　116
2.8.1　融合方式　116
2.8.2　接入技术　117
2.9　IPv6无线传感器网络　119

第3章　ZigBee　122
3.1　ZigBee简介　122
3.1.1　ZigBee联盟简介　123
3.1.2　ZigBee应用领域　123
3.2　ZigBee网络拓扑　125
3.2.1　星形拓扑构造　125
3.2.2　对等网络构造　126
3.3　网络功能简介　127
3.3.1　超帧结构　127
3.3.2　数据传输模型　127
3.3.3　帧结构　129
3.3.4　健壮性　131
3.3.5　功耗　132
3.3.6　安全性　132
3.4　ZigBee协议栈　133
3.5　ZigBee物理层　134
3.5.1　工作频率和信道分配　134
3.5.2　信道分配和编号　135
3.5.3　发射功率　135
3.5.4　物理层协议数据单元(PPDU)结构　135
3.5.5　2.4GHz频带无线通信规范　136
3.5.6　868/915MHz频带无线通信规范　137
3.5.7　无线信道通用规范　138
3.6　ZigBee MAC层　139
3.6.1　帧结构概述　139
3.6.2　帧结构　142
3.6.3　信道访问机制　144
3.6.4　MAC层功能　145
3.7　ZigBee网络层　153
3.7.1　网络层数据实体(NLDE)　153
3.7.2　网络层管理实体(NLME)　153
3.8　ZigBee应用举例　154

第4章　M2M技术　156
4.1　M2M技术特性　159
4.1.1　M2M业务特征　159
4.1.2　M2M基本业务需求　160
4.1.3　M2M端到端分层架构　161
4.2　M2M技术标准　165
4.2.1　3GPP进展　165
4.2.2　ETSI进展　166
4.2.3　ITU进展　168
4.3　M2M应用通信协议　168
4.3.1　M2M应用通信协议　168
4.3.2　WMMP　170
4.4　M2M应用　171
4.4.1　智能抄表　173
4.4.2　CDMA无线抄表解决方案　175

第5章　RFID技术　178
5.1　RFID基本工作原理　179
5.1.1　标签　186
5.1.2　读写器　188
5.1.3　天线　190
5.1.4　工作频率　192
5.1.5　空口协议　194
5.1.6　读写距离　198
5.2　RFID技术标准　204
5.2.1　ISO/IEC标准　205
5.2.2　EPC Global标准　207
5.3　防冲突技术　213
5.4　RFID的干扰　214
5.5　RFID安全问题及对策　216

第6章　NFC技术　219
6.1　NFC技术要点　220
6.1.1　NFC工作原理　221
6.1.2　NFC防冲突技术　225
6.1.3　NFC技术标准　227
6.1.4　VLC-NFC技术　230
6.2　NFC在手机中的应用　232
6.2.1　移动支付　233
6.2.2　其他应用　237
6.2.3　NFC手机架构　238

第7章　低能耗蓝牙技术　240
7.1　蓝牙技术　240
7.1.1　低功耗蓝牙技术概述　243
7.1.2　射频基带与信道配置　245
7.1.3　网络结构　248
7.1.4　链路层　250
7.2　低能耗蓝牙协议栈　255
7.2.1　L2CAP　258
7.2.2　HCI　258
7.2.3　SDP　259
7.2.4　LMP　259
7.2.5　蓝牙的安全架构　259
7.3　低能耗蓝牙的应用　260

参考文献　262

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