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構建基於IPv6和移動IPv6的物聯網：向M2M通信的演進

為了解決物聯網應用實例的問題，作者（美）丹尼爾·邁諾里 這樣論述：

本書緊緊圍繞物聯網發展過程中的熱點問題，以物聯網的理論、應用與標准演化為核心，比較全面和系統地介紹了物聯網的基本原理和基於IPv6與移動IPv6技術構建物聯網的最新成果。全書共分為9章，分為理論、應用與物聯網底層標准3個部分。理論部分包括物聯網的定義、體系結構、基本特征和關鍵技術等內容；應用部分包括物聯網在智能計量、智能醫療、智能交通和智能家居等方面的應用實現；物聯網底層標准部分包括幾種主要的物聯網標准演化過程、第1、2層連接中涉及的物聯網技術標准、第3層連接中涉及的IPv6技術、移動IPv6技術以及6LoWPAN（基於低功耗無線個域網的IPv6）技術等內容。本書全面介紹了與物聯網有關的技術標

准，描述了物聯網的基礎知識，演示了物聯網在應用中的諸多實例，並列出了可供延伸閱讀的大量參考文獻。本書材料權威豐富，體系科學完整，內容新穎翔實，知識系統全面，行文通俗易懂，兼備知識性、系統性、可讀性、實用性和指導性。本書可作為電信運營商、技術投資商、服務提供規划者、設備開發工程師、物聯網及互聯網服務提供商、電信公司，以及無線服務提供商的技術參考書或培訓教材，也可作為高等院校通信與信息系統專業的本科生、研究生教材。丹尼爾·邁諾里（Daniel Minoli）在互聯網與IP技術的工程、設計和實現領域從事過廣泛的工作，他所工作過的公司包括卓訊科技（貝爾通信研究所）、培基證券、AT&T、美國第一資本金融

公司和Gartner等公司。也曾任教於斯蒂文斯理工學院、紐約大學信息技術學院和美國羅格斯大學，同時，他還是《計算機世界》《網絡世界》和《網絡計算》雜志的專欄作者以及十余部wiley公司出版物的作者。 原書前言譯者序第1章 物聯網概述 1.1 概述 1.2 物聯網應用實例 1.3 IPv6的功能 1.4 發展領域和標准化建設 1.5 當前研究的領域 附錄1.A: 相關文獻 參考文獻第2章 物聯網定義與架構 2.1 物聯網定義 2.1.1 一般性認識 2.1.2 ITU-T電信標准化部門對物聯網的認識 2.1.3 工作定義 2.2 物聯網體系

架構 2.3 節點的基本功能 參考文獻第3章 物聯網應用實例 3.1 概述 3.2 智能計量/先進計量基礎設施 3.3 電子醫療/體域網 3.4 城市自動化 3.5 汽車運用 3.6 家庭自動化 3.7 智能卡 3.8 移動物體的跟蹤與監控 3.9 被動空中監視系統/「鋼環」攝像監視系統 3.10 控制運用實例 3.11 其他應用 參考文獻第4章 物聯網基本機制與關鍵技術 4.1 物聯網對象與服務的識別 4.2 物聯網結構特性 4.2.1 環境特征 4.2.2 流量特性 4.2.3 可擴展性 4.2.4 互操作性 4.2.5 安全和

隱私 4.2.6 開放體系結構 4.3 物聯網關鍵技術 4.3.1 設備智能 4.3.2 通信能力 4.3.3 移動性支持 4.3.4 設備能量 4.3.5 傳感器技術 4.3.6 RFID技術 4.3.7 衛星技術 參考文獻第5章 物聯網標准演化 5.1 概述 5.2 適用於RPL ROLL的IETF IPv6路由協議 5.3 CoRE約束應用協議 5.3.1 背景 5.3.2 消息傳輸模型 5.3.3 請求/響應模型 5.3.4 中介和緩存 5.4 表述性狀態轉移 5.5 ETSI M2M 5.6 機器

型通信的第三代合作伙伴計划服務需求 5.6.1方法 .6.2 MTC體系架構參考模型 5.7 CENELEC 5.8 IETF基於低功耗WPAN的IPv6技術（6LoWPAN） 5.9 ZigBee IP (ZIP) 5.10 智能物體中的IP技術（IPSO） 附錄5.A：傳統的數據采集與監控（SCADA）系統 參考文獻第6章 第1/2層連接：物聯網的無線技術 6.1 物聯網/M2M中的WPAN技術 6.1.1 Zigbee/IEEE 802.15.4 6.1.2 消費電子射頻協議（RF4CE） 6.1.3 藍牙與藍牙低功耗規范 6.1.3.1 規范

概述 6.1.3.2 規范細節 6.1.3.3 藍牙HDP 6.1.4 IEEE 802.15.6 WBAN 6.1.5 IEEE 802.15 WPAN TG4j MBAN 6.1.6 ETSI TR 101 557 6.1.7 NFC 6.1.8專用短程通信技術及相關協議 6.1.9 WPAN技術對比 6.2 物聯網/M2M中的蜂窩移動網絡技術 6.2.1 概述與動機 6.2.2 通用移動通信系統 6.2.3 LTE141 6.2.3.1 LTE概述 6.2.3.2 核心網 6.2.3.3 接入網

6.2.3.4 漫游 6.2.3.5 互連 6.2.3.6 協議架構 6.2.3.7 多QoS管理 6.2.3.8 信令 6.2.3.9 向4G/LTE的演進路線 附錄 6.A 物聯網中的非無線技術：電力線通信 參考文獻第7章 第3層連接：物聯網中的IPv6技術 7.1 概述與動機 7.2 尋址能力 7.2.1 IPv4尋址與問題 7.2.2 IPv6地址空間 7.3 IPv6協議簡介 7.4 IPv6隧道 7.5 IPv6的IPsec 7.6 首部壓縮方案 7.7 IPv6服務質量（QoS） 7.8 IPv6的遷移策略 7.

8.1 技術方法 7.8.2 IPv6環境下的家庭寬帶服務 7.8.3 部署時機 參考文獻第8章 第3層連接：物聯網中的移動IPv6技術 8.1 概述 8.2 協議細節 8.2.1 通用機制 8.2.1.1 MIPv6基本操作 8.2.1.2 IPv6擴展協議 8.2.1.3新IPv6目的地選項 8.2.1.4 新型IPv6 ICMP消息 8.2.1.5 移動IPv6安全 8.2.2 新IPv6協議：消息類型和目的地選項 8.2.2.1 移動性首部 8.2.2.2移動性選項 8.2.2.3 家鄉地址選項 8.

2.2.4 類型2路由首部 8.2.3 對IPv6鄰居發現機制的修改 8.2.3.1 修改的路由通告消息 8.2.3.2 修改的前綴信息選項 8.2.3.3 新的通告間隔選項 8.2.3.4 新的家鄉代理信息選項 8.2.3.5 對發送路由通告的改變 8.2.4 對各種IPv6節點的要求 8.2.5 通信對端節點運行 8.2.5.1 處理移動性首部 8.2.5.2 分組處理 8.2.5.3 迂回可路由性過程 8.2.5.4 處理綁定 8.2.5.5 緩存替換策略 8.2.6 家鄉代理節點運行 8.2.7

移動節點運行 8.2.7.1 分組處理 8.2.7.2 家鄉代理地址發現機制 8.2.7.3 移動性支持 8.2.8 MIPv6與IPv4和移動IPv4（MIP）的關系 參考文獻第9章 基於低功耗無線個域網的IPv6技術（6LoWPAN） 9.1 背景/引言 9.2 6LoWPAN的目標 9.3 基於IEEE 802.15.4傳輸IPv6分組 參考文獻附錄A 英文縮略語

物聯網技術及應用技術

為了解決物聯網應用實例的問題，作者熊茂華 這樣論述：

介紹了物聯網的概念、實現技術和典型應用。全書共11章，即物聯網概述、物聯網體系架構、物聯網開發環境的構建、傳感器及檢測技術、射頻識別技術、物聯網通信與網絡技術、無線傳感器網絡技術、物聯網安全技術、物聯網數據融合技術、雲計算和物聯網應用系統設計。本書是物聯網技術及應用的一本實用指導書，通過案例詳細介紹了物聯網應用系統設計與開發。 第1章 物聯網概論1 1.1 物聯網概述1 1.2 國內外發展現狀2 1.2.1 國外物聯網現狀2 1.2.2 國內物聯網現狀4 1.2.3 物聯網現存在問題6 1.3 物聯網的產業鏈7 1.3.1 物聯

網產業鏈7 1.3.2 基於RFID的物聯網產業8 1.3.3 基於MEMS傳感器的物聯網產業9 1.3.4 物聯網產業主導9 1.4 物聯網的應用10 1.4.1 物聯網的應用領域10 1.4.2 物聯網應用實例展示10 1.5 物聯網的發展趨勢13 練習題15第2章 物聯網體系架構17 2.1 物聯網體系架構概述17 2.1.1 物聯網的自主體系結構17 2.1.2 物聯網的EPC體系結構18 2.1.3 物聯網的UID技術體系20 2.1.4 構建物聯網體系結構的原則20 2.1.5 實用的層

次性物聯網體系架構21 2.2 感知層22 2.2.1 感知層功能22 2.2.2 感知層的關鍵技術23 2.3 網絡層27 2.3.1 網絡層功能27 2.3.2 網絡層關鍵技術28 2.4 應用層30 2.4.1 應用層功能30 2.4.2 應用層關鍵技術30 2.5 物聯網的關鍵技術33 練習題33第3章 物聯網開發環境的構建36 3.1 IAR集成開發環境36 3.1.1 IAR的安裝37 3.1.2 IAR的使用39 3.2 Android開發環境51 3.2.1 Android開發環

境構建51 3.2.2 Android應用程序開發58 3.3 物聯網教學系統Linux開發環境66 3.3.1 UP-CUP IOT-6410-Ⅱ型物聯網平台簡介66 3.3.2 嵌入式Linux開發環境的建立68第4章 傳感器及檢測技術77 4.1 傳感器77 4.1.1 傳感器的概述77 4.1.2 傳感器的分類77 4.1.3 傳感器的性能技標79 4.1.4 傳感器的組成和結構80 4.1.5 傳感器在物聯網中的應用81 4.2 檢測技術基礎81 4.2.1 檢測系統概述81 4.2.2 檢

測技術分類83 4.2.3 檢測系統組成84 4.3 典型傳感器簡介85 4.3.1 磁檢測傳感器85 4.3.2 光照傳感器86 4.3.3 紅外對射傳感器87 4.3.4 紅外反射傳感器88 4.3.5 結露傳感器88 4.3.6 酒精傳感器90 4.3.7 人體檢測傳感器91 4.3.8 振動檢測傳感器93 4.3.9 聲響檢測傳感器93 4.3.10 溫濕度傳感器95 4.3.11 煙霧傳感器101 4.4 智能檢測系統102 4.4.1 智能檢測系統的組成及類型103

4.4.2 智能檢測系統的設計104 4.4.3 智能傳感器技術104 4.5 物聯網中傳感器應用實踐106 4.5.1 實踐一：熱釋紅外傳感器應用實踐106 4.5.2 實踐二：溫濕度傳感器應用實踐112 4.5.3 實踐三：接近開關/紅外反射傳感器應用實踐114 練習題118第5章 射頻識別技術120 5.1 射頻識別技術概述120 5.1.1 射頻識別120 5.1.2 RFID技術分類122 5.1.3 RFID技術標准125 5.2 RFID系統的組成126 5.2.1 RFID的工作原理及系統組成1

26 5.2.2 RFID系統中的軟件組件128 5.3 幾種常見的RFID系統129 5.3.1 電感耦合RFID系統129 5.3.2 反向散射耦合RFID系統131 5.4 RFID中間件技術133 5.4.1 RFID中間件的組成及功能特點133 5.4.2 RFID中間件體系結構135 5.5 RFID典型模塊應用及實訓136 5.5.1 RFID的TX125系列射頻讀卡模塊136 5.5.2 RFID讀卡示例實訓141 練習題144第6章 物聯網通信與網絡技術147 6.1 無線通信技術概述147 6.2

藍牙技術148 6.2.1 藍牙技術的概述148 6.2.2 藍牙協議棧體系結構149 6.2.3 藍牙網關153 6.2.4 藍牙系統的結構及組成154 6.3 GPRS技術156 6.4 ZigBee技術158 6.4.1 ZigBee技術的概述158 6.4.2 ZigBee協議棧159 6.4.3 ZigBee的網絡系統159 6.5 Wi-Fi技術161 6.5.1 Wi-Fi技術的概念161 6.5.2 Wi-Fi網絡結構和原理162 6.6 無線局域網164 6.6.1 IEEE

802.11協議簡述164 6.6.2 幾種無線通信標准比較165 6.6.3 無線局域網的組成及工作原理166 6.7 無線城域網168 6.7.1 IEEE 802.16x標准和機制168 6.7.2 WiMAX網絡構建170 6.8 物聯網無線通信網關綜合應用實踐177 6.8.1 實踐一：基於ZigBee的煙霧傳感器應用177 6.8.2 實踐二：GPRS無線通信189 6.8.3 實踐三：Bluetooth模塊傳感器傳輸綜合195 練習題202第7章 無線傳感器網絡技術204 7.1 無線傳感器網絡簡介204

7.2 無線傳感器網絡體系結構及協議系統結構205 7.2.1 無線傳感器網絡體系結構205 7.2.2 無線傳感器網絡的通信協議棧208 7.3 無線傳感器網MAC協議209 7.3.1 基於競爭的無線傳感器網絡MAC協議210 7.3.2 基於時分復用的無線傳感器網絡MAC協議212 7.3.3 混合型的無線傳感器網絡MAC協議213 7.4 無線傳感器網絡路由協議215 7.4.1 廣播式路由協議216 7.4.2 坐標式路由協議217 7.4.3 分簇式路由協議218 7.5 無線傳感器網絡的關鍵技術218

7.6 傳感器網絡系統設計與開發220 7.6.1 無線傳感器網絡系統設計基本要求220 7.6.2 無線傳感器網絡的實現方法222 7.6.3 車載無線傳感器網絡監測系統227 7.7 物聯網無線通信應用實踐230 7.7.1 實踐一：點對點無線通信230 7.7.2 實踐二：基於Zstack的無線組網235 7.7.3 實踐三：基於Zstack的無線數據（溫濕度）傳輸240 練習題250第8章 物聯網安全技術252 8.1 信息安全基礎252 8.1.1 信息安全概述252 8.1.2 信息安全的基本屬性255

8.2 物聯網的安全256 8.2.1 物聯網安全特點256 8.2.2 物聯網安全機制257 8.2.3 物聯網的安全層次模型及體系結構258 8.3 RFID系統的安全261 8.3.1 RFID系統面臨的安全攻擊262 8.3.2 RFID系統的安全風險分類263 8.3.3 RFID系統的安全缺陷263 8.4 傳感器網絡的安全264 8.4.1 傳感器網絡安全分析264 8.4.2 傳感器網絡的安全性目標265 8.4.3 傳感器網絡安全策略269 練習題270第9章 物聯網數據融合技術272

9.1 數據融合概述272 9.1.1 數據融合概述272 9.1.2 物聯網中的數據融合273 9.2 數據融合的原理274 9.2.1 數據融合的基本原理274 9.2.2 物聯網中數據融合的層次結構278 9.3 數據融合技術與算法279 9.3.1 傳感器網絡數據傳輸及融合技術279 9.3.2 多傳感器數據融合算法284 9.3.3 傳感器網絡數據融合路由算法286 9.4 物聯網數據管理技術289 9.4.1 傳感網數據管理系統289 9.4.2 數據模型、存儲及查詢292 9.4.3

數據融合及管理技術研究與發展294 練習題294第10章 雲計算295 10.1 雲計算概述295 10.1.1 雲計算的定義295 10.1.2 雲計算的類型296 10.1.3 雲計算與物聯網297 10.2 雲計算系統組成及其技術299 10.2.1 雲計算系統組成299 10.2.2 雲計算系統的服務層次300 10.2.3 雲計算關鍵技術302 10.3 典型雲計算系統簡介303 10.3.1 Amazon雲計算基礎架構平台303 10.3.2 Google雲計算應用平台305 10.3.3 Mi

crosoft雲計算服務308 10.3.4 IBM藍雲計算平台311 練習題314第11章 物聯網應用系統設計316 11.1 基於物聯網的智能泊車系統設計316 11.1.1 智能泊車系統概述316 11.1.2 系統的結構設計317 11.1.3 系統接口321 11.1.4 頁面定義325 11.1.5 軟件設計326 11.2 基於物聯網的智能家居控制系統設計354 11.2.1 智能家居系統體系結構354 11.2.2 系統主要模塊設計355 11.2.3 系統部分軟件設計359 11.3 基於

RFID的超市物聯網系統的設計360 11.3.1 概述360 11.3.2 RFID超市物聯網系統設計361 11.4 基於GPRS的物聯網終端的污水處理廠網絡控制系統364 11.4.1 概述364 11.4.2 污水處理網絡控制系統設計366參考文獻370

智慧工廠控制與通訊系統之研究

為了解決物聯網應用實例的問題，作者施嘉華 這樣論述：

自2005年以來，由於各式各樣的物聯網得利於RFID、無線感測網路、中介軟體、雲端運算及相關應用軟體的研發，因而能夠廣泛地用於農業、工業、漁業及物流業等應各行各業上，使得整體的運作模式產生極大的變化。其中在工業環境下，各類感測器及致動器的聯網，使得工廠不管是在生產線及管理上都有長足的進展，形成了目前所謂的工業物聯網之應用。探究其中的主要含意，發現物聯網對於工廠的最大影響在於工廠智慧化。因此本論文經由文獻針對智能門窗控制系統、多功能遮陽裝置及雲端智慧連動門窗啟閉機構三個物聯網應用實例的探討，提出智慧工廠車輛進出暨門窗管理整合系統的內容，探究如何整合物聯網於工廠管理的智慧化。此外，本研究也針對門

窗管理系統提出特定之通訊協定及實作一簡易工廠模型之門窗控制系統。經由實驗驗證，本研究提出之門窗控制架構、通訊協定及自動控制規則皆可在工廠模型上驗證，顯示本研究確實可讓使用者更加方便控制門窗系統，減少傳統人力控制的成本。