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一、导论篇1

1 物联网概述1

1.1 物联网概念的形成1

1.2 物联网的定义及其相关概念2

1.2.1 物联网概念的提出2

1.2.2 物联网的定义2

1.2.3 物联网的特点3

1.2.4 物联网的相关概念4

1.3 物联网涉及的关键技术7

1.3.1 物联网发展的关键技术7

1.3.2 物联网发展的技术需求9

1.4 物联网的效益与面临的问题13

1.4.1 物联网的效益13

1.4.2 物联网发展面临的问题15

2 物联网系统架构17

2.1 物联网参考系统架构17

2.1.1 物联网参考系统架构概述17

2.1.2 物联网参考系统架构规范17

2.2 常用物联网参考系统架构18

2.2.1 物联网四层参考系统架构18

2.2.2 传感网参考架构19

2.2.3 国际电信联盟模型22

2.3 物联网的技术体系22

2.4 物联网的标准体系架构24

2.5 物联网测试体系架构25

2.6 物联网参考系统架构应具备的功能26

二、技术支持篇28

3 传感器及智能设备28

3.1 传感器及智能设备概述28

3.1.1 传感器的定义28

3.1.2 传感器的分类29

3.1.3 传感器的组成30

3.1.4 传感器节点30

3.1.5 常用传感器31

3.2 智能传感器41

3.2.1 智能传感器概述41

3.2.2 智能传感器的功能和技术优势41

3.2.3 常用智能传感器42

3.3 微机电系统传感器43

3.3.1 微机电系统传感器概述43

3.3.2 MEMS智能传感器的分类与应用44

3.3.3 MEMS的发展前景和应用领域47

4 自动识别技术48

4.1 自动识别技术概述48

4.1.1 自动识别技术的基本概念48

4.1.2 自动识别技术分类48

4.2 条形码技术49

4.2.1 一维条形码49

4.2.2 二维条形码52

4.2.3 二维码适用领域57

4.2.4 手机二维码应用58

4.3 RFID技术59

4.3.1 RFID技术概述59

4.3.2 RFID系统的构成60

4.3.3 RFID系统的工作方式63

4.3.4 RFID标签通信协议66

4.3.5 RFID技术应用举例66

4.3.6 RFID技术的应用领域67

4.4 EPC体系68

4.4.1 EPC概述68

4.4.2 EPC的定义与特点68

4.4.3 EPC系统69

4.4.4 EPC编码体系73

4.5 智能卡技术79

4.5.1 智能卡技术概述79

4.5.2 蓝牙智能卡80

4.6 光学字符识别技术81

4.6.1 OCR技术简介81

4.6.2 OCR识别系统处理流程81

4.7 机器视觉识别技术82

4.7.1 机器视觉识别技术概述82

4.7.2 机器视觉系统的结构83

4.8 生物识别技术84

4.8.1 生物识别技术概述84

4.8.2 指纹识别技术85

4.8.3 面部识别技术86

4.8.4 声音识别技术88

4.8.5 虹膜识别技术90

4.8.6 手指静脉识别91

5 无线传感器网络94

5.1 无线传感器网络概述94

5.2 无线传感器网络的体系结构95

5.2.1 无线传感器网络结构95

5.2.2 无线传感器网络拓扑结构和部署95

5.2.3 无线传感器网络协议架构97

5.2.4 无线传感器网络的通信体系99

5.2.5 无线传感器网络设备技术架构100

6 无线网络103

6.1 接入网概述103

6.2 无线网络的特点104

6.3 无线网络的类型104

6.3.1 无线网络的分类104

6.3.2 无线网络常用设备107

6.3.3 无线网络的接入方式108

6.4 无线网络标准体系108

6.4.1 IEEE 802.1 1协议簇108

6.4.2 IEEE 802.1 5协议簇111

6.4.3 IEEE 802.1 5.4 协议栈结构113

6.5 Wi-Fi115

6.5.1 Wi-Fi概述115

6.5.2 Wi-Fi技术115

6.5.3 Wi-Fi的优势与发展趋势117

6.6 近距离无线通信技术（NFC）117

6.6.1 NFC概述117

6.6.2 NFC技术118

6.6.3 NFC发展前景120

6.7 蓝牙技术121

6.7.1 蓝牙概述121

6.7.2 蓝牙设备及其匹配121

6.7.3 蓝牙的应用场合122

6.7.4 蓝牙5.0标准123

6.8 ZigBee技术124

6.8.1 ZigBee概述124

6.8.2 ZigBee技术124

6.8.3 ZigBee协议栈体系126

6.8.4 ZigBee的技术优势129

6.9 红外通信技术130

6.9.1 红外通信技术简介130

6.9.2 红外通信技术的特点和标准130

6.9.3 红外通信系统工作模式132

6.10 UWB技术132

6.10.1 UWB技术概述132

6.10.2 UWB技术的优缺点133

6.10.3 UWB技术的应用与发展135

7 定位技术137

7.1 定位服务概述137

7.1.1 定位服务的概念及内容137

7.1.2 定位服务技术分类137

7.1.3 定位模式138

7.2 定位服务的核心技术138

7.2.1 GPS138

7.2.2 基站定位141

7.2.3 新型定位系统144

7.3 室内定位技术145

7.3.1 室内定位技术概述145

7.3.2 室内GPS定位技术146

7.3.3 红外线室内定位技术146

7.3.4 超声波室内定位技术147

7.3.5 蓝牙室内定位技术147

7.3.6 RFID室内定位方法148

7.3.7 UWB室内定位技术148

7.3.8 Wi-Fi室内定位技术149

7.3.9 ZigBee室内定位技术150

7.4 室内外综合定位技术151

三、实践应用篇153

8 物联网在精致农业领域的应用153

8.1 精致农业与物联网153

8.1.1 精准农业153

8.1.2 从“精准农业”到“精致农业”153

8.1.3 物联网在精致农业中的基础作用154

8.2 物联网在精致农业领域的应用案例156

8.2.1 无线传感网用于作物生长与环境监测156

8.2.2 ēko农作物远程监测系统架构158

8.2.3 RFID在蝴蝶兰温室盘床管理上的应用160

8.2.4 智能灌溉161

8.2.5 物联网技术用于高尔夫球场草皮养护162

8.2.6 植物感测器及养护系统163

8.2.7 物联网打造虚拟农场163

8.2.8 智能酒场感知系统164

9 物联网在食品管理领域的应用166

9.1 食品监管体系架构166

9.1.1 食品监管概述166

9.1.2 食品监管信息系统166

9.2 食品产销履历167

9.3 物联网在食品安全与营养卫生领域应用案例169

9.3.1 iPhone手机食品信息系统169

9.3.2 RFID标签用于食品防伪170

9.3.3 有害产品自动阻隔系统171

9.3.4 个人营养咨询系统172

9.3.5 智能销售机帮助学生建立健康饮食习惯172

9.3.6 鸡蛋溯源管理系统174

9.3.7 食品安全规程化管理175

10 智能家居177

10.1 智能家居概述177

10.1.1 智能家居系统架构177

10.1.2 智能家居系统的特点178

10.1.3 智能家居系统组成178

10.2 智能家居应用案例181

10.2.1 Hallo智能玻璃系统181

10.2.2 智能家居安防系统181

10.2.3 智能语音控制系统182

10.2.4 海尔U＋智慧大脑与机器人183

10.2.5 家庭环境监测及气象系统184

10.2.6 智能水管探测器184

11 物联网在社会治安管理中的应用186

11.1 监护对象定位寻找应用186

11.1.1 定位跟踪鞋186

11.1.2 学生行踪管理系统188

11.1.3 擦鞋雷达导航189

11.2 交通与环境安全应用190

11.2.1 交通安全保障应用190

11.2.2 GPS与危险场所电子地图结合技术191

11.2.3 物联网监测险峻地区地况变化191

11.2.4 实时环境监控网络192

11.2.5 智能传感视频监控系统193

11.2.6 智能听声辨位系统196

11.3 防盗、防诈骗应用197

11.3.1 RFID防盗、提醒与报警应用197

11.3.2 手机RFID安全门198

11.3.3 诈骗电话过滤系统198

11.3.4 基于LBS的防盗刷系统198

12 物联网在节能环保领域的应用200

12.1 节能环保概述200

12.2 物联网在节能减排领域的应用200

12.2.1 家庭能源管理200

12.2.2 办公室节能减排工具203

12.3 环境自动监测系统204

12.3.1 环境监测系统功能204

12.3.2 环境监测系统架构205

12.3.3 环境监测系统应用的技术207

12.4 物联网在环保领域的应用208

12.4.1 南京秦淮河水系监控系统208

12.4.2 苏州环境噪声监控系统210

13 物联网在旅游业的应用212

13.1 物联网与旅游服务212

13.2 物联网在旅游业应用案例213

13.2.1 东京泛在旅游服务213

13.2.2 艺术藏品与观赏者的互动216

13.2.3 NFC解说系统217

13.2.4 通过二维码与RFID标签来记忆城市217

13.2.5 将历史足迹编入电子地图218

13.2.6 数字典藏与在线博物馆219

13.2.7 短信与二维码叫车服务系统219

13.2.8 名城旅游景点行程规划APP219

13.2.9 物联网技术在旅游营销中的应用220

14 物联网在生产监控中的应用222

14.1 生产监控概述222

14.2 生产监控应用系统223

14.3 物联网在生产监控中的应用案例226

14.3.1 煤矿安全生产监控系统226

14.3.2 智能维护系统228

14.3.3 企业动力系统监测与智能厂房维修系统231

14.3.4 视觉传感操控技术的应用233

14.3.5 AR技术在工业设计领域的应用233

14.3.6 工厂人员定位解决方案235

15 感知城市——物联网在城市综合管理中的应用238

15.1 感知城市概述238

15.2 感知城市的基本内容238

15.3 感知城市的实现239

15.3.1 移动城市——“感知城市”的基础240

15.3.2 韩国泛在城市（U-City）计划简介242

15.3.3 日本的智能城市试验计划249

15.3.4 美国的感知城市研究250

15.3.5 费城W-City规划与实施251

15.3.6 伦敦的智能垃圾桶252

16 物联网在智能交通领域的应用254

16.1 智能交通概述254

16.2 智能交通系统总体架构254

16.3 车载信息服务系统257

16.4 车辆信息化新技术258

16.5 智能交通案例261

16.5.1 V2V汽车防碰撞预警系统261

16.5.2 辅助驾驶安全系统263

16.5.3 辅助驾驶培训系统264

16.5.4 汽车与交通标志的对话264

16.5.5 停车位搜寻APP265

16.5.6 自动车辆辨识系统（AVI）用于停车位管理266

16.5.7 安吉星的Telematics服务系统266

16.5.8 行车事故自动记录系统267

16.5.9 韩国U-Station服务268

16.5.10 互动式公交车站——EyeShop系统269

16.5.11 车辆自动驾驶辅助系统269

16.5.12 不需卫星定位的自动驾驶智能车270

17 物联网商务应用271

17.1 物联网商务应用概述271

17.2 物联网商务应用领域271

17.3 物联网与移动商务273

17.3.1 移动商务概述273

17.3.2 零售店的智能购物车、电子货架和智能收银275

17.3.3 手机支付与无线支付276

17.4 物联网商务应用案例277

17.4.1 美国药店研发物联网装置，增强购物体验277

17.4.2 Bloomingdale的虚拟化试衣间278

17.4.3 Waitbot开发APP让消费者等时间透明化278

17.4.4 Adidas Neo的视窗虚拟店279

17.4.5 智能冰箱自动产生食品采买清单279

17.4.6 North Face采用LBS广告服务280

17.4.7 沃尔玛启动《复仇者联盟》虚拟现实的体验281

17.4.8 麦德隆未来商店，用物联网技术打造体验式购物环境282

17.4.9 东芝推出生鲜食品外观辨识扫描仪282

18 物联网在医疗保健领域的应用284

18.1 物联网医疗护理概述284

18.2 物联网在医疗保健领域应用案例285

18.2.1 老年人看护与慢性病医护领域的应用285

18.2.2 能观察健康状态的镜子287

18.2.3 专用护理感测系统288

18.2.4 眼压感测隐形眼镜290

18.2.5 个人情绪感测系统291

18.2.6 个人运动与体能管理系统292

18.2.7 智能婴儿监护系统295

18.2.8 微机电系统在身体检查中的应用296

18.2.9 个人在线健康管理工具297

18.2.10 物联网管理健身器材298

19 可穿戴设备及其应用300

19.1 可穿戴设备概述300

19.2 个域网的概念与技术要求300

19.3 可穿戴设备案例302

19.3.1 智慧运动衣监测心率302

19.3.2 个人作息管理手环303

19.3.3 智慧服装反应人的情绪303

19.3.4 具有听觉的衣物304

19.3.5 安卓穿戴平台（Android Wear）305

19.3.6 智能手表与手机的结合305

19.3.7 具有传感功能的袜子305

19.3.8 时尚导航鞋与家用吸尘鞋306

19.3.9 盲人触觉导航鞋307

19.3.10 移动装置与LBS结合为失语者提供表达方式307

19.3.11 智能感测应急头盔308

19.3.12 演艺服饰中的传感元素309

19.3.13 会讲故事的智能睡衣309

19.3.14 宠物的远程健康管理系统309

19.3.15 纳米技术用于可穿戴设备310

参考文献312