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第1章 物联网技术概论1

1.1 物联网概念及背景2

1.1.1 物联网相关概念2

1.1.2 物联网基本架构3

1.1.3 物联网产业情况4

1.2 物联网技术现状及分布5

1.2.1 物联网技术概述5

1.2.2 物联网感知层技术7

1.2.3 物联网网络层技术8

1.2.4 物联网应用层技术10

1.3 物联网的两种计算模式11

1.3.1 物联网云计算模式12

1.3.2 物联网海计算模式12

1.4 物联网技术展望14

1.5 小结15

参考文献15

第一篇 射频识别技术19

第2章 RFID电子标签技术19

2.1 RFID标签的组成、分类及面临的挑战20

2.1.1 RFID标签基本组成20

2.1.2 RFID标签的分类21

2.1.3 RFID标签发展面临的挑战23

2.2 RFID标签的反向散射26

2.2.1 电磁波的散射26

2.2.2 雷达基本原理27

2.2.3 RFID系统的反向散射调制29

2.3 RFID天线30

2.3.1 天线基础31

2.3.2 天线的特征参数33

2.3.3 UHF频段RFID天线的种类36

2.4 RFID标签芯片设计及制造技术38

2.4.1 RFID标签芯片的组成38

2.4.2 标签电路芯片化设计41

2.4.3 芯片制造技术42

2.5 标签功能性测试43

2.6 标签功能参考测试环境43

2.6.1 标签频率范围46

2.6.2 标签解调能力48

2.6.3 标签信号占空比50

2.6.4 标签导言信号波形52

2.6.5 标签后向链路频率容限55

2.6.6 标签后向链路时间参数T157

2.6.7 标签后向链路（读写器前向链路）时间参数T258

2.7 小结61

参考文献62

第3章 RFID读写器技术63

3.1 读写器概述64

3.1.1 读写器的基本功能64

3.1.2 读写器的工作原理64

3.1.3 读写器的基本组成65

3.2 读写器的形式与工作模型67

3.2.1 固定式读写器68

3.2.2 OEM模块70

3.2.3 便携式读写器71

3.2.4 读写器的天线结构72

3.3 读写器相关技术73

3.3.1 读写器技术的发展趋势73

3.3.2 防碰撞方法74

3.3.3 读写器管理技术81

3.4 读写器功能性测试83

3.4.1 读写器功能参考测试环境83

3.4.2 读写器数据编码85

3.4.3 读写器RF包络86

3.4.4 读写器导言信号87

3.4.5 读写器上电与下电波形88

3.4.6 读写器时间参数T389

3.4.7 读写器时间参数T492

3.5 小结93

参考文献94

第4章 RFID中间件技术95

4.1 RFID中间件96

4.1.1 RFID中间件概述96

4.1.2 RFID中间件的功能定位96

4.1.3 RFID中间件的分类98

4.1.4 典型RFID中间件产品98

4.1.5 RFID中间件的发展趋势102

4.2 RFID大规模应用模式103

4.2.1 应用整合问题103

4.2.2 三种应用模式104

4.3 RFID数据安全性106

4.3.1 RFID系统的安全隐患107

4.3.2 保护RFID数据安全的解决方案108

4.3.3 大规模应用的安全策略109

4.4 RFID典型应用110

4.5 小结114

参考文献115

第二篇 智能感知技术119

第5章 物联网标识技术119

5.1 物联网标识命名与分配120

5.1.1 对象标识121

5.1.2 通信标识127

5.1.3 应用标识128

5.2 物联网解析与寻址129

5.2.1 标识解析与寻址概述129

5.2.2 标识解析体系130

5.2.3 标识解析技术简介132

5.2.4 标识寻址体系138

5.3 物联网发现服务141

5.3.1 物联网标识发现服务概述141

5.3.2 物联网标识发现服务体系142

5.3.3 物联网标识发现服务技术简介143

5.4 标识安全与隐私145

5.5 小结147

参考文献148

第6章 认知无线电感知151

6.1 物联网频谱资源152

6.1.1 物联网的频谱支撑能力面临严峻挑战152

6.1.2 物联网传输层频谱需求分析153

6.1.3 物联网传感层频谱需求分析156

6.2 认知无线电传感器网络157

6.2.1 认知无线电传感器网络的节点及网络结构159

6.2.2 现有传感器网络的服务质量保证161

6.2.3 动态频谱接入的服务质量保证168

6.3 CRSN相关产品和设备173

6.3.1 软件无线电概述173

6.3.2 软件无线电的关键技术174

6.3.3 软件无线电主要产品和设备175

6.4 CRSN应用领域181

参考文献182

第7章 短程无线通信189

7.1 蓝牙（Bluetooth）190

7.1.1 蓝牙的版本190

7.1.2 传统蓝牙191

7.1.3 低功耗蓝牙193

7.2 Wi-Fi/802.11系列195

7.2.1 WLAN与IEEE 802.11196

7.2.2 Wi-Fi与IEEE 802.11a/b/g/n198

7.2.3 低功耗Wi-Fi199

7.3 ZigBee201

7.3.1 ZigBee与IEEE 802.15.4202

7.3.2 ZigBee与蓝牙技术的对比205

7.4 其他低功耗通信技术205

7.4.1 超宽带205

7.4.2 射频识别207

7.4.3 近场通信208

7.4.4 红外数据传输209

7.4.5 Insteon210

7.4.6 Z-Wave212

7.4.7 ANT213

7.5 小结215

参考文献216

第三篇 网络协同技术223

第8章 物联网协同技术223

8.1 物联网协同问题224

8.1.1 基本概念224

8.1.2 物联网协同的必要性225

8.1.3 物联网协同的难点和挑战226

8.2 物联网协同联盟技术228

8.2.1 协同联盟生成229

8.2.2 协同联盟形成230

8.2.3 通信机制233

8.2.4 协同联盟的生成、形成及任务完成236

8.2.5 协同联盟技术在无线传感器网络目标跟踪中的应用实例236

8.3 物联网协商技术240

8.3.1 协商240

8.3.2 合同网241

8.3.3 基于协商的物联网协同方法242

8.4 物联网协同的其他技术246

8.4.1 基于组织结构设计的方法246

8.4.2 基于分布式约束满足的方法248

8.4.3 基于代理的方法251

8.5 小结252

参考文献253

第9章 物联网时间同步257

9.1 网络时间同步问题基本概念258

9.1.1 时间同步问题简介258

9.1.2 分布式系统时间同步的基本方法261

9.1.3 时间同步的应用264

9.1.4 物联网时间同步问题特点266

9.2 传输层时间同步协议267

9.2.1 网络同步协议NTP267

9.2.2 IEEE 1588268

9.3 感知层时间同步协议270

9.3.1 基于报文的传统传感网时间同步协议270

9.3.2 基于外部时钟源的传感网时间同步方法275

9.3.3 基于脉冲耦合振荡器模型的传感网时间同步协议279

9.4 小结283

参考文献283

第10章 物联网分布式调度287

10.1 分布式调度背景288

10.2 无线网络的干扰模型289

10.2.1 符号约定289

10.2.2 物理干扰模型290

10.2.3 协议干扰模型290

10.3 基于图算法的调度技术291

10.3.1 分布式节点调度算法292

10.3.2 分布式链路调度算法295

10.4 基于最优化方法的分布式调度技术297

10.4.1 两个例子298

10.4.2 优化分解方法299

10.4.3 对两个例子的求解302

10.5 拓扑透明的调度技术304

10.5.1 基于组合设计的拓扑透明调度技术304

10.5.2 三状态调度310

10.6 小结312

参考文献312

第四篇 服务优化技术319

第11章 物联网数据处理319

11.1 物联网的数据构成及网络数据特点320

11.1.1 物联网的数据构成320

11.1.2 物联网的数据特点321

11.2 物联网感知层的数据获取与优化322

11.2.1 数据采集322

11.2.2 数据获取323

11.2.3 RFID网络的拓扑结构优化设计324

11.3 物联网传输层的数据处理与优化327

11.3.1 数据预处理技术327

11.3.2 物联网数据处理技术328

11.3.3 物联网寻址技术330

11.3.4 数据传输优化技术331

11.4 小结339

参考文献339

第12章 物联网安全数据融合343

12.1 物联网数据融合技术344

12.1.1 无线传感器网络数据融合344

12.1.2 RFID数据融合347

12.1.3 无线传感器网络与RFID数据融合348

12.2 物联网数据融合存在的安全威胁350

12.2.1 无线传感器网络面临的安全威胁350

12.2.2 RFID面临的安全威胁352

12.2.3 物联网数据融合面临的安全威胁354

12.3 无线传感器网络安全数据融合技术355

12.3.1 安全数据融合的主要阶段356

12.3.2 完整性保护安全数据融合协议357

12.3.3 机密性保护安全数据融合协议366

12.4 小结370

参考文献370

第13章 绿色物联网373

13.1 绿色物联网的由来与发展374

13.1.1 通信绿色化的发展趋势374

13.1.2 绿色物联网的必要性375

13.1.3 物联网中能耗来源378

13.1.4 国内外标准化组织中绿色物联网现状382

13.2 绿色感知传感层技术383

13.2.1 高能效的信息采集384

13.2.2 高能效的信息汇聚388

13.2.3 未来展望392

13.3 绿色网络接入与承载层392

13.3.1 接入子层节能技术393

13.3.2 承载子层节能技术401

13.3.3 未来展望403

13.4 绿色计算管理和服务应用403

13.4.1 基于虚拟化的云计算404

13.4.2 硬件设备低功耗技术407

13.4.3 基础设施低功耗技术409

13.4.4 未来展望412

13.5 小结412

参考文献412