1. 結合目前物聯網發展，從關鍵技術和應用兩方面全方位闡述了物聯網的現狀、關鍵技術及部分典型應用

2. 知識點環環相扣，形成循序漸進的知識鏈，精選相應實例，供讀者加深理解

3. 每章都附有習題和參考文獻，供讀者練習與延拓

物聯網（Internet of Things，IoT）是通過信息傳感設備，按照約定的協議，把物品與互聯網連接起來，進行信息交換及通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。它是在互聯網基礎上延伸和擴展的網絡。物聯網以感知設備、智能設備為基礎實現對現實世界的全面感知；以互聯網為核心，通過各種通信技術實現感知信息及控制信息等的可靠傳輸；以海量存儲技術、云計算技術等各種數據處理技術實現智能應用。通過物聯網，可以實現人與客觀世界的有效交互。

物聯網已成為當前世界新一輪經濟和科技發展的戰略制高點之一，是各國進行經濟社會發展新模式和重塑國家競爭力的先導領域。隨著各國通過國家戰略導引、政策支持、技術研發、企業推進等，物聯網技術及物聯網產業得到迅速發展和廣泛應用。我國已經具備一定的物聯網應用、技術和產業基礎，在《物聯網十二五規劃》（工信部，2012）中提出，在重點領域開展物聯網應用示范工程，探索物聯網應用模式，積累物聯網應用部署和推廣的經驗和方法，形成一系列成熟的可復制推廣的物聯網應用模板，為物聯網在全社會、全行業的規模化推廣做準備。其中，特別在智能工業、智能農業、智能物流、智能交通、智能電網、智能環保、智能安防、智能醫療、智能家居等領域進行重點應用示范工程建設。物聯網已經從概念化階段逐步落實，將逐步成為每個人都觸手可及的應用實踐。

本書集合了十余名相關專業的博士和專家，結合各自在物聯網相關領域的理論研究和實踐，從物聯網關鍵技術和典型應用兩方面全方位闡述了物聯網的發展現狀、關鍵技術及其典型應用，全書共分11章。

第1章首先闡述物聯網的發展背景、定義、特征以及物聯網安全等概念，并對物聯網體系架構進行深入分析。最后，分別對歐美、日韓和中國等國內外物聯網的發展進程、主要研究和實踐情況進行介紹。

第2章介紹物聯網識別技術，主要對射頻識別技術（RFID）進行詳細介紹，包括RFID技術背景、原理、產品及中間件等。同時，對RFID的典型應用進行了介紹。

第3章從物聯網感知功能出發，詳細介紹了傳感網及GPS技術，包括傳感網的自組網技術、協議體系、節點覆蓋等理論以及GPS技術原理及應用。

第4章主要介紹物聯網智能視頻技術，包括智能視頻技術的定義，智能視頻的分析、識別、改良技術以及智能視頻技術的典型應用。

第5章從物聯網傳輸層出發，主要介紹支撐傳輸層的信息通信技術，包括ZigBee技術、WLAN技術、藍牙技術等，以及廣域網通信技術，如3G、4G技術。

第6～11章主要介紹了物聯網應用層的關鍵技術及典型應用。關鍵技術如云計算技術、中間件技術、海量數據存儲技術等；典型應用包括智能電網、智能家居、智能建筑、智能交通、智能物流、智能醫療等。

本書由張翼英博士、楊巨成博士、李曉卉博士及張茜博士共同負責撰寫。其中，張翼英博士負責全書的組織并參與第1、3、6章節的編寫；楊巨成博士、李曉卉博士及張茜博士分別參與部分章節的編寫。張翼英博士、楊巨成博士和李曉卉博士對全書進行了審校。

具體分工為：第1章由張翼飛博士、張翼英博士編寫；第2章由宿浩茹博士、張翼飛博士編寫；第3章由韋然博士、張翼英博士編寫；第4章由張茜博士編寫；第5章由楊巨成博士、蘭蕓編寫；第6章由李曉卉博士、張翼英博士編寫；第7章由丁月民博士、李曉卉博士編寫；第8章由呂淑賢博士編寫；第9章由王衛杰博士編寫；第10章由張茜博士編寫；第11章由馬興毅博士、游學秋博士編寫。

同時，感謝中國水利水電出版社在本書出版過程中給予的大力支持，感謝石永峰編輯的幫助。感謝西安電子科技大學楊清海博士，山東大學孫豐金博士，韓國高麗大學賈瓊博士、西莎博士、朱麗晶博士，韓國漢陽大學段權珍博士等對本書提出的寶貴評審意見，使我們受益匪淺。此外，感謝王奔、吳軍軍、孫超、鐘青、付鵬、江東升等對本書的撰寫所做的工作。

希望本書能夠對關心物聯網技術和產業發展的各級領導和行業監管部門、高校師生，以及產業鏈相關各領域的從業人員、投融資人士等讀者群都能有所裨益，為我國物聯網產業發展添磚加瓦。

由于筆者水平及時間所限，各位作者寫作風格各異，書中難免會有局限和諸多不足之處，歡迎廣大專家和讀者不吝指正。

前言

第1章 物聯網概述 1
1.1 物聯網的概念 1
1.1.1 物聯網發展背景 2
1.1.2 物聯網的定義 3
1.1.3 物聯網的特征 4
1.1.4 物聯網應用范圍 5
1.2 物聯網體系結構 7
1.2.1 感知層 8
1.2.2 網絡層 9
1.2.3 應用層 10
1.2.4 物聯網安全 12
1.3 國際物聯網發展現狀 15
1.3.1 美國 15
1.3.2 歐盟 16
1.3.3 日韓 19
1.4 我國物聯網的現狀與展望 20
1.4.1 發展狀況 20
1.4.2 存在的問題 23
1.4.3 實踐與展望 23
參考文獻 25
第2章 物聯網識別技術——RFID技術 27
2.1 RFID技術概述 27
2.1.1 RFID技術的定義 27
2.1.2 RFID技術的背景 28
2.1.3 RFID技術與物聯網的關系 28
2.2 RFID技術的工作原理 29
2.2.1 RFID技術的基本工作原理 29
2.2.2 RFID技術的數據傳輸協議和
安全性 31
2.3 RFID技術的產品 33
2.3.1 閱讀器 33
2.3.2 標簽 36
2.3.3 中間件 39
2.4 RFID技術的標準 41
2.4.1 ISO標準體系 41
2.4.2 EPC Global標準體系 44
2.4.3 Ubiquitous ID標準體系 45
2.4.4 我國標準體系 46
2.5 RFID技術的應用 47
2.5.1 智能工業 47
2.5.2 智能農業 48
2.5.3 智能物流 49
2.5.4 智能交通 50
2.5.5 智能電網 51
2.5.6 智能環保 52
2.5.7 智能安防 52
2.5.8 智能醫療 53
2.5.9 智能家居 53
參考文獻 54
第3章 傳感網 56
3.1 傳感器概述 57
3.1.1 傳感器的概念 57
3.1.2 傳感器的組成 58
3.1.3 傳感器的分類 59
3.1.4 傳感器的特性 60
3.2 傳感網概述 61
3.2.1 傳感網的概念 62
3.2.2 傳感網協議體系結構 63
3.2.3 傳感網拓撲結構 65
3.3 傳感網的關鍵技術與節點部署 68
3.3.1 傳感網的關鍵技術 68
3.3.2 傳感網的節點技術 70
3.3.3 傳感網的節點部署 71
3.3.4 傳感網覆蓋 71
3.3.5 連接與節能 72
3.4 無線傳感網 73
3.4.1 無線傳感器網絡概述 73
3.4.2 無線傳感器網絡的應用領域 74
3.5 GPS技術 75
3.5.1 GPS技術概述 75
3.5.2 GPS技術組成及原理 76
3.5.3 GPS技術的主要用途 78
參考文獻 81
第4章 物聯網智能視頻技術 83
4.1 智能視頻技術綜述 83
4.1.1 智能視頻技術研究內容 83
4.1.2 物聯網與智能視頻技術 84
4.1.3 智能視頻技術硬件架構 85
4.1.4 智能視頻技術的應用前景 87
4.2 智能視頻核心技術 88
4.2.1 智能視頻分析技術 89
4.2.2 智能視頻識別技術 96
4.2.3 智能視頻改良技術 100
4.3 智能視頻的典型應用 101
4.3.1 ATM智能視頻監控 101
4.3.2 機場智能視頻監控 102
4.3.3 森林防火智能視頻監控 103
參考文獻 104
第5章 物聯網主要通信技術 106
5.1 ZigBee技術 106
5.1.1 ZigBee技術概述 107
5.1.2 ZigBee協議體系結構 107
5.1.3 ZigBee的應用 110
5.2 WLAN技術 110
5.2.1 WLAN技術概述 111
5.2.2 IEEE 802.11技術基礎 112
5.2.3 IEEE 802.1x技術介紹 114
5.2.4 WLAN的應用 116
5.3 藍牙技術 117
5.3.1 藍牙的起源和概述 117
5.3.2 藍牙技術的規范和發展 118
5.3.3 藍牙技術的主要運用 120
5.4 3G技術 121
5.4.1 3G技術的起源和發展歷程 121
5.4.2 3G技術標準 122
5.4.3 3G技術應用 125
5.5 4G通信技術 126
5.5.1 4G通信技術簡介 126
5.5.2 4G通信中的關鍵技術 127
5.5.3 4G通信技術的主要優勢 129
5.5.4 4G標準情況 131
參考文獻 132
第6章 智能電網 134
6.1 智能電網概述 134
6.1.1 電力系統與智能電網 135
6.1.2 智能電網的定義 136
6.1.3 智能電網的主要特征 137
6.1.4 智能電網的建設目標 139
6.2 國內外智能電網研究進展 140
6.2.1 國外智能電網研究進展 140
6.2.2 國內智能電網研究進展 145
6.3 基于物聯網的智能電網主要技術 146
6.3.1 高級量測技術 148
6.3.2 無線傳感器網絡 151
6.3.3 信息通信技術 154
6.3.4 云計算 155
6.4 智能電網技術標準 163
6.4.1 國外智能電網技術標準 164
6.4.2 國內智能電網技術標準 165
參考文獻 168
第7章 智能家居 171
7.1 智能家居概述 171
7.1.1 智能家居的定義 172
7.1.2 智能家居的功能 173
7.1.3 智能家居的特點 174
7.2 智能家居的發展狀況 175
7.2.1 國外的發展狀況 175
7.2.2 我國的發展狀況 176
7.3 智能家居系統 176
7.3.1 智能家居通信網絡 177
7.3.2 智能控制中心 190
7.3.3 智能終端 193
7.4 智能家居發展趨勢 195
參考文獻 196
第8章 智能建筑應用 198
8.1 智能建筑的由來與發展 199
8.1.1 智能建筑的發展背景 199
8.1.2 世界第一座智能建筑 200
8.1.3 國外智能建筑的發展 201
8.1.4 我國智能建筑的發展 202
8.1.5 住宅小區智能化概念的起源
和演變 202
8.1.6 智能小區與住宅小區的智能化
系統 203
8.2 智能建筑的概念和特點 205
8.2.1 智能建筑的概念 205
8.2.2 智能建筑的特點 206
8.3 智能建筑的組成和基本功能 208
8.3.1 智能建筑的組成 208
8.3.2 智能建筑的主要功能 211
8.4 智能建筑的基本要求和技術基礎 213
8.4.1 智能建筑的基本要求 214
8.4.2 智能建筑的技術基礎 214
8.5 智能建筑的發展趨勢 219
8.5.1 規范化 220
8.5.2 多元化 221
8.5.3 綠色生態化 222
參考文獻 224
第9章 智能交通 225
9.1 智能交通概述 225
9.1.1 智能交通系統的背景及概念 225
9.1.2 智能交通系統的標準化 227
9.2 國內外智能交通系統研究概述 228
9.2.1 歐洲智能交通系統的發展現狀 228
9.2.2 美國智能交通系統的發展現狀 229
9.2.3 日本智能交通系統的發展現狀 230
9.2.4 中國智能交通系統的發展現狀 230
9.3 智能交通系統的服務內容 232
9.3.1 智能交通管理服務 232
9.3.2 智能交通信息服務 235
9.3.3 智能公共交通 236
9.3.4 智能商務車輛運營 238
9.3.5 智能車輛控制及安全 240
9.3.6 電子收付費 242
9.3.7 智能公路管理 247
參考文獻 250
第10章 智能物流 251
10.1 物流信息發展概述 251
10.1.1 中國物流發展歷程 251
10.1.2 中外物流差距 253
10.1.3 物聯網對物流的影響 255
10.1.4 物流發展趨勢——智能物流 257
10.2 物聯網在物流行業典型技術應用 257
10.2.1 物聯網在物流行業應用歷程 257
10.2.2 物流行業中典型物聯網技術 261
10.2.3 物聯網典型物流行業應用 267
10.3 物聯網在物流行業應用趨勢 270
參考文獻 272
第11章 智能醫療 273
11.1 智能醫療概述 273
11.1.1 智能醫療的概念和意義 273
11.1.2 智能醫療的主要特征 276
11.1.3 智能醫療系統的發展現狀 277
11.2 智能醫療系統的開發流程 280
11.2.1 智能醫療系統的應用框架 280
11.2.2 智能醫療系統的硬件設計 281
11.2.3 智能醫療系統的軟件設計 283
11.3 智能醫療系統的生物組件 284
11.3.1 生物傳感器概述 284
11.3.2 光學生物反應元件設計 287
11.3.3 電學生物反應元件設計 288
11.4 智能醫療系統的基因數據庫 292
11.4.1 基因數據庫概述 292
11.4.2 基因數據庫的建立 295
11.4.3 基因數據庫的挑戰與機遇 300
11.5 智能醫療系統小結 301
11.5.1 智能醫療的發展方向 301
11.5.2 智能醫療的挑戰與機遇 302
參考文獻 302

1. 人工智能技術導論 [主編 劉軍 趙守凱 林海]
2. 智能化技術基礎（第三版） [鄧文達　李禮]
3. 人工智能技術與機器人 [主編　邵克勇]
4. 物聯網導論（第三版） [主 編 張翼英]
5. 智能化技術基礎（第二版） [鄧文達　史勁　鄧寧　編著]
6. 物聯網編程與應用（C#） [主編　王浩　王偉旗]
7. 物聯網實訓案例設計 [主編 張翼英 梁琨]
8. 物聯網通信技術 [主編 張翼英 史艷翠]
9. 物聯網應用綜合項目開發 [主編 陳廣]
10. 物聯網典型應用案例 [主編 張翼英]
11. 網絡廣告實務（第二版） [主編 馮暉]
12. 物聯網技術應用開發 [主編 王浩 浦靈敏]
13. Web開發與安全防范 [主編 武春嶺]
14. 基于潛在語義的個性化搜索關鍵技術研究 [陳冬玲 著]
15. 智能農業技術及應用 [鄒承俊 張霞 魯剛強 余攀 雍]
16. Web數據庫程序設計 [呂阿璐]
17. 網絡互聯技術與實訓 [主編 魯頂柱 劉邦桂]