物联网导论（第3版）/物联网工程专业系列教材 epub pdf mobi txt 电子书 下载 2024

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内容简介

　　物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化三个重要特征。
　　《物联网导论（第3版）/物联网工程专业系列教材》从物联网的感知识别层、网络构建层、管理服务层和综合应用层这四层分别进行阐述，深入浅出地为读者拨开萦绕于物联网这个概念的重重迷雾，引领求知者渐渐步入物联网世界，帮助探索者把握第三次IT科技浪潮的方向。
　　《物联网导论（第3版）/物联网工程专业系列教材》适合高等院校物联网工程专业作为专业教材使用，也适合其他各专业作为选修课教材使用，还适合对物联网感兴趣的各类读者参考阅读。

作者简介

　　刘云浩，清华大学长江学者特聘教授、博士生导师，清华大学软件学院院长，ACM Fellow，IEEE Fellow，ACM中国理事会主席。
　　1995年在清华大学自动化系获得工学学士学位，1997年在北京外国语大学高级翻译学院获得文学硕士学位，2004年在美国密歇根州立大学计算机系获得工学硕士和博士学位。历任香港科技大学助理教授、副教授、计算机系研究生部主任。
　　担任IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems副主编，IEEE／ACM Transactions on Networking和ACM Transactions on Sensor Network编委。2010年获得教育部自然科学一等奖，2011年获得国家自然科学二等奖，2013年获得ACM主席奖，2016年获得物联网青年成就奖。

内页插图

目录

第一篇 概述
第1章 物联网概述
1．1 起源与发展
1．2 核心技术
1．3 主要特点
1．4 发展趋势
1．5 应用前景

第二篇 感知识别
第2章 自动识别技术与RFID
2．1 自动识别技术
2．1．1 光符号识别技术
2．1．2 语音识别技术
2．1．3 生物计量识别技术
2．1．4 IC卡技术
2．1．5 条形码技术
2．1．6 RFID技术
2．2 RFID的历史和现状
2．2．1 历史
2．2．2 现状
2．3 RFID技术分析
2．3．1 阅读器
2．3．2 天线
2．3．3 标签
2．3．4 频率
2．4 RFID和物联网
第3章 无线传感网
3．1 发展历史
3．2 硬件平台
3．2．1 传感器
3．2．2 微处理器
3．2．3 通信芯片
3．2．4 供能装置
3．3 操作系统
3．3．1 开发语言
3．3．2 任务调度
3．3．3 关键服务
3．3．4 其他传感器节点操作系统
3．4 组网技术
3．4．1 选路指标ETX
3．4．2 路由协议CTP
3．4．3 数据分发协议Drip
3．5 传感网发展前景
第4章 系统定位
4．1 基于位置的服务
4．2 定位系统
4．2．1 GPS卫星定位系统
4．2．2 蜂窝基站定位
4．2．3 室内精确定位
4．3 定位方法
4．3．1 基于距离的定位
4．3．2 基于距离差的定位
4．3．3 基于信号特征的定位
4．4 物联网环境下定位技术的新挑战和发展前景
著名科学家访谈录之一

第三篇 网络构建
第5章 互联网与移动互联网
5．1 瓦联网
5．1．1 互联网简介
5．1．2 互联网的发展历程
5．2 移动互联网
5．2．1 第一代移动通信
5．2．2 第二代移动通信
5．2．3 第三代移动通信
5．2．4 第四代移动通信
5．2．5 第五代移动通信
5．3 总结
第6章 无线接入
6．1 无线网络接入技术简介
6．1．1 基本组成元素
6．1．2 无线网络接入技术的特点
6．2 Wi-Fi：无线局域网
6．2．1 IEEE802．11协议简史
6．2．2 IEEE802．11架构
6．2．3 IEEE802．11介质访问控制协议
6．3 蓝牙
6．3．1 蓝牙的起源
6．3．2 蓝牙的发展
6．3．3 蓝牙4．0
6．4 ZigBee
6．4．1 ZigBee的起源
6．4．2 ZigBee的特点
6．4．3 ZigBee的协议栈
6．5 60GHz毫米波通信
6．5．1 60GHz通信的兴起
6．5．2 60GHz毫米波通信的优缺点
6．6 可见光通信
6．6．1 Li-Fi的产生背景
6．6．2 Li-Fi的优缺点
6．7 低功耗广域网
6．7．1 低功耗广域网技术的发展
6．7．2 LORa
6．7．3 NB-IoT
6．8 无线物联世界
著名科学家访谈录之二

第四篇 管理服务
第7章 物联网与大数据
7．1 大数据热潮
7．1．1 “大数据”横空出世
7．1．2 数据增长的历史
7．1．3 物联网与大数据
7．2 从网络化存储到数据中心
7．3 大数据处理
7．3．1 Google File System
7．3．2 MapReduce
7．3．3 BigTable
7．3．4 Hadoop
7．4 典型的数据中心
7．5 大数据的意义
7．5．1 数据以意想不到的方式在收集和利用
7．5．2 数据以极简的方式在分析处理
7．5．3 数据以真实又诡异的方式在讲故事
7．5．4 数据是一种重要的资源
第8章 云计算
8．1 云计算生态系统
8．2 服务器、操作系统和网络
8．3 虚拟化
8．4 云存储与云下载
8．5 “云物联”的展望
……
第五篇 综合应用
第六篇 物联网前沿专题
参考文献

前言/序言

　　与第2版相比，第3版增加、删除并合并了一些章节。具体来讲，增加了大数据、云计算、Li-Fi、NB-IoT、Wi-Fi雷达、工业互联网等新内容，压缩了传感网、移动通信网络、信息存储等内容，更新了物联网技术在智能建筑、智能交通、智能物流等领域的应用，更正了一些错误。在整个修订过程中，我要感谢杨铮收集建议并参与修订工作，感谢刘克彬、王继良、李振华、曹志超、吴陈沭、陈茜提供新的素材，感谢清华大学建筑学院林波荣教授提供物联网在智能建筑中的应用案例，感谢郑月、王常旭、钱堃的细致修订，感谢刘桐彤重新绘制了大量精美插图。他们的工作为本书增色不少！
　　不久之前，我参加过一次关于如何加大支持创新力度的研讨会，一位长期主管科技项目的大咖在茶歇的时候感叹了一句：“每三四年就出来一个新的热点概念。”我暗中点算了一下，长了不敢说，进入本世纪这十几年还真是：网格计算、P2P、传感网、云计算、物联网、大数据。随着2009年物联网的概念一夜之间变得家喻户晓，我们这本《物联网导论》（第1版）2011年一正式面世就受到了欢迎。
　　2011年，一批生力军加入学习物联网的大潮中，这就是物联网工程专业的学生。教育部2010年首次将物联网工程列入新增本科专业名单，北京理工大学、北京科技大学、哈尔滨工业大学等30多所高校成为首批获准开设物联网工程专业的学校，部分高校于2011年首次招生。2012年，教育部批准北京交通大学、西安电子科技大学、暨南大学等80多所高校开设物联网工程专业。2013年，又有100多所高校获批增设该专业，目前全国共有400多所学校开设了这一专业。
　　随着招生规模不断扩大，物联网专业也逐渐暴露出一些问题。物联网专业几乎处于一个从零起步的状态，设置时间短，学校也在实验阶段，对此教师和学生都有点懵。有学生反映“在上专业导论的时候，教授就告诉我们，课程可能会有点多、有点杂，叫我们做好心理准备，后来我们才发现，这课程不仅是有点杂，而且还是有点乱”。我在和物联网专业学生交流时，也会被他们提出的困惑给难住，有些困惑甚至经过长期思考后依然无从回答。如果能暂时搁置这些难题，那么我思考的结论是学物联网不能认死理。具体来说，我给物联网专业学生的建议是：学习物联网要强调具体技术、重视应用、破除专业藩篱、把握大趋势。
　　1.强调具体技术
　　物联网的浪潮一浪高过一浪，这让人想起了巴菲特有句名言“只有在退潮的时候，才能看出谁没有穿泳裤”。巴菲特的本意肯定与物联网无关，估计是指只有当经济大环境不好的时候，才能看出谁的投资策略更高明。那么问题来了，物联网浪潮退去之后，会露出什么？我相信会露出一些散落着分布的礁石，就像南海中的岛礁，涨潮时就不见了，退潮时才会出现。这些礁石是物联网概念下的各种具体的技术，比如传感网技术、定位技术、低功耗通信技术、自组织网络技术、RFID技术、嵌入式系统技术等，以及这些技术的综合应用，例如智能交通、智能物流、智能建筑、群智感知等。在物联网大潮到来之前，这些礁石就存在并生长着；等潮水退去之后，人们将站在这些屹立着的礁石上面，人类社会的信息化水平将更上一个台阶。
　　学习物联网，不能把学习精力和热情仅仅投入物联网这三个字上面，要深入具体的技术，要实践具体的应用。在这些具体的地方做出创新性的工作，才能推动物联网的进步，尽管可能仅仅是某一方面的一小步。凡是要在物联网这个层面上做创新的，而没有具体技术和应用做支撑的，要瞪大双眼小心被骗。说个玩笑话，按照演员范伟在小品里说的，如果“有人出脑筋急转弯，直接拨打110”。范伟也是在多次被“忽悠”中学精明了。学习物联网要具体、要言之有物，不要笼统、不要浮于概念，这是我对物联网专业学生的一条建议。
　　2.重视应用
　　如果把物联网放在理论和应用的天平上，物联网应该是偏向应用的。尽管物联网中也包含一些理论研究的成分，但应用才是主流。学习物联网也是如此，在课堂上要充分重视实验环节，课外踊跃参加各项技能比赛和项目实习。学习传感网，就要真正拿出几个传感器节点感知周围的环境；学习定位技术时，就要用自己的智能手机在室内和室外试试定位精度；学习RFID时，要尝试用阅读器读取标签中的信息；学习无线Mesh网络时，要搭建一个小型的自组织多跳网络。在我主讲的计算机网络课程上，我会特意挤出时间安排无线传感器实验，让学生体会嵌入式系统编程并了解低功耗的无线传输协议。本课程还邀请了部分学有余力的学生在校园内部署基于Mesh网络技术的无线视频监控系统，让学生在这个平台上学习并实验自己的路由算法、信道调度机制、功率控制算法、服务质量保障机制以及视频处理算法。另外，还可以通过参加课外科技竞赛来获得实践经验。针对物联网方向，清华大学承办了全国高校物联网应用创新大赛，第一届就吸引了全国参赛队超过1000支，第二届和第三届更是有2000多支队伍参赛。竞赛作品中涌现出一批颇有创新的高水平物联网技术和产品，在创意和应用潜力上征服了评审专家和现场听众，吸引了图灵奖获得者Ivan Sutherland和Michael Stonebreaker前来颁奖。对于学习物联网的人来说，怎么强调应用都不过分。

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