本書內容分三部分：物聯網的基本概念；物聯網關鍵技術；物聯網應用與產業發展。
前 言
部分 物聯網的基本概念
第1章 初識物聯網/ 1
問題1：什么是物聯網？ / 1
問題2：如何認識物聯網發展的必然性？ / 2
問題3：為什么人們在討論物聯網起源時總會提到比爾·蓋茨的《未來之路》？ / 4
問題4：為什么說MIT的EPC技術描述了一個物聯網應用的原型系統？ / 6
問題5：ITU是在什么樣的背景之下提出物聯網概念的？ / 9
問題6：ITU的互聯網報告《The Inter of Things》包括哪些主要內容？ / 11
問題7：如何認識從互聯網、移動互聯網到物聯網的技術演變過程？ / 14
問題8：“智慧地球”戰略對物聯網的概念做了什么樣的詮釋？ /15
問題9：物聯網能給我們帶來哪些好處？ / 17
問題10：物聯網與互聯網是什么關系？ / 19
問題11：物聯網與互聯網有哪些主要區別？ / 20
第2章 對物聯網概念的深入理解/ 26
問題12：目前為什么會存在多種關于物聯網的定義？ / 26
問題13：目前階段對物聯網做什么樣的定義比較恰當？ / 27
問題14：如何理解物聯網中“智能物體”的主要特征？ / 29
問題15：為什么要研究物聯網體系結構？ / 31
問題16：如何在物聯網體系結構的研究中借鑒成熟的計算機網絡研究方法？ / 32
問題17：為什么體系結構研究對于設計物聯網協議標準體系有著重要意義？ / 33
問題18：如何理解物聯網層次結構模型？ / 37
問題19：為什么要獨立設置感知層？ / 40
問題20：為什么要在網絡層中引入接入層？ / 42
問題21：為什么要在網絡層中引入匯聚層？ / 45
問題22：為什么要在網絡層中引入核心交換層？ / 47
問題23：為什么要在應用層中引入管理服務層與行業應用層？ /51
問題24：為什么要在物聯網層次結構模型中增加四項共性的服務？ / 53
問題25：如何從計算機體系結構的角度來認識物聯網的組成與結構？ / 56
問題26：普適計算研究對物聯網有什么樣的啟示作用？ / 61
問題27：CPS研究對物聯網有什么樣的啟示？ / 67
問題28：可穿戴計算研究對物聯網有什么樣的啟示？ / 69
問題29：物聯網、互聯網、傳感網與泛在網之間是什么關系？ /72
問題30：物聯網與數字地球是什么關系？ / 72
問題31：物聯網與數字地球神經系統是什么關系？ / 77
問題32：物聯網與全球綜合對地觀測系統（GEOSS）是什么關系？ / 78
問題33：物聯網與數字城市、無線城市、智慧城市、宜居城市是什么關系？ / 81
問題34：互聯網發展成功的經驗對于推進物聯網應用發展有什么啟示？ / 85
第二部分 物聯網關鍵技術
第3章 RFID技術及其應用/ 87
問題35：自動識別技術經歷了怎樣的發展過程？ / 87
問題36：RFID標簽可以完全取代條形碼嗎？ / 90
問題37：二維碼的應用目前發展到什么階段？ / 90
問題38：無源RFID標簽內部結構是什么樣的？ / 93
問題39：如何理解RFID基本工作原理中“近場”與“遠場”的概念？ / 94
問題40：為什么RFID標簽天線會有不同的形狀？ / 96
問題41：RFID標簽是如何分類的？ / 99
問題42：什么是工業、科學與醫藥ISM頻段？ / 103
問題43：使用不同頻段的RFID標簽各有什么特點？ / 103
問題44：RFID讀寫器有哪幾種基本類型？ / 105
問題45：為什么多RFID標簽在讀取過程中會出現“碰撞”現象？ / 106
問題46：如何理解RFID應用系統結構與基本工作原理？ / 107
問題47：EPCglobal是個什么樣的組織？ / 108
問題48：EPC體系具有哪些基本特征？ / 109
問題49：如何理解EPC ONS系統的基本設計思想？ / 110
問題50：如何理解EPC體系中EPC碼物品信息查詢過程？ / 112
問題51：什么是統一資源定位符（URL）？ / 114
問題52：如何設計一個覆蓋全球的EPC ONS系統？ / 114
問題53：EPC ONS的對象域名解析算法主要有幾種？ / 116
問題54：如何優化EPC ONS系統性能？ / 118
問題55：目前哪家公司在運行EPC ONS系統？ / 119
問題56：EPC網絡與Web網絡之間有哪些區別與聯系？ / 119
問題57：為什么EPC體系要采用實體標記語言（PML）描述物品特征？ / 119
問題58：如何理解EPC中間件的概念？ / 122
問題59：如何評價未來全球RFID產業的發展？ / 125
第4章 傳感器與傳感網技術/ 126
問題60：隨著物聯網應用的發展，傳感器技術與產業將呈現出怎樣的發展趨勢？ / 126
問題61：智能手機一般會用到哪幾種傳感器？ / 128
問題62：智能機器人用到了哪幾種傳感器？ / 129
問題63：什么是標量傳感器和矢量傳感器？ / 131
問題64：什么是光纖傳感器與光纖傳感網？ / 132
問題65：什么是智能傳感器？ / 135
問題66：什么是微型傳感器？ / 136
問題67：什么是無線傳感器？ / 137
問題68：什么是無線傳感器網絡？ / 138
問題69：什么是智能塵埃？ / 141
問題70：無線傳感器網絡具有哪些主要特點？ / 141
問題71：如何認識無線傳感器網絡的結構特點？ / 142
問題72：無線傳感器網絡硬件研究經歷了怎樣的發展過程？ / 144
問題73：無線傳感器網絡操作系統經歷了怎樣的發展過程？ / 146
問題74：限制無線傳感器網絡生存時間主要的因素是什么？ /148
問題75：如何認識無線傳感器網絡系統的應用軟件結構？ /149
問題76：無線傳感器網絡節點一定是有源的嗎？ / 150
問題77：當前無線傳感器網絡技術研究的熱點問題是什么？ /151
問題78：什么是無線傳感器與執行器網絡？ / 154
問題79：什么是無線多媒體傳感器網絡？ / 158
問題80：什么是水下無線傳感器網絡？ / 161
問題81：什么是地下無線傳感器網絡？ / 165
問題82：什么是無線納米傳感器網絡？ / 170
問題83：MEMS技術對物聯網應用的發展會起到什么樣的作用？ / 171
問題84：如何理解物聯網傳感器技術從“傳感器融合”向“數據融合”的發展趨勢？ / 172
第5章 嵌入式、可穿戴計算與物聯網/ 174
問題85：嵌入式系統具有哪些主要特點？ / 174
問題86：如何理解嵌入式技術與普適計算、環境智能化、物聯網的關系？ / 176
問題87：什么是摩爾定律？ / 177
問題88：什么是片上系統？ / 178
問題89：如何認識RFID讀寫器的結構？ / 178
問題90：如何設計手持式RFID讀寫器？ / 180
問題91：如何認識RFID中間件的概念與結構？ / 181
問題92：如何理解WSN節點結構與設計的基本原則？ / 183
問題93：如何考慮WSN節點硬件的設計？ / 185
問題94：如何認識WSN節點的軟件結構？ / 187
問題95：可穿戴計算技術呈現出怎樣的發展趨勢？ / 188
問題96：什么是支撐可穿戴計算設備研究與發展的關鍵技術？ /193
問題97：如何認識可穿戴計算機在提高人的感知能力方面的作用？ / 195
問題98：智能眼鏡技術經歷了怎樣的發展過程？ / 196
問題99：如何認識谷歌眼鏡的特點與核心技術？ / 198
問題100：什么是眼動跟蹤技術？ / 200
問題101：什么是骨傳導技術？ / 204
問題102：什么是柔性顯示與柔性電池技術？ / 205
問題103：什么是虛擬交互技術？ / 206
問題104：什么是增強現實技術？ / 211
問題105：從智能眼鏡可以看到物聯網移動終端設備有怎樣的發展趨勢？ / 213
問題106：Google機器人兵團的出現對我們有什么樣的啟示？ / 215
第6章物聯網應用與計算機網絡技術的發展/ 220
問題107：如何理解物聯網中“信息”“數據”和“信號”這三個術語的區別與聯系？ / 220
問題108：如何理解計算機網絡核心交換部分與邊緣部分的抽象方法？ / 221
問題109：為什么物聯網應用系統設計適合選擇網絡核心交換與端系統的抽象方法？ / 222
問題110：為什么說IP地址匱乏是互聯網與物聯網共同面臨的挑戰？ / 225
問題111：IPv6協議具有哪些主要特點？ / 228
問題112：基于IPv6的全球下一代Inter試驗網研究已發展到什么階段？ / 229
問題113：“下一代互聯網體系結構”研究已進展到什么程度？ /232
問題114：什么是“位置/身份分離協議”技術？ / 237
問題115：什么是容遲網？ / 238
問題116：什么是星際互聯網？ / 241
問題117：什么是主動網絡？ / 244
問題118：什么是軟件定義網絡？ / 249
問題119：如何從計算機網絡層次結構的角度認識物聯網組成與結構？ / 253
問題120：基于6LoWPAN協議的物聯網層次結構是什么樣的？ / 255
問題121：研究物聯網網絡管理技術有哪些特殊的問題需要考慮？ / 257
問題122：什么是預測互聯網發展的新摩爾定律？ / 260
問題123：互聯網哪些成功的發展經驗可以被物聯網所借鑒？ /261
第7章無線通信、移動計算與物聯網/ 264
問題124：移動互聯網呈現出怎樣的發展趨勢？ / 264
問題125：如何認識無線網絡技術的發展？ / 268
問題126：什么是WBAN？ / 271
問題127：什么是WPAN？ / 272
問題128：藍牙與IEEE 802.15.4標準是什么關系？ / 273
問題129：ZigBee與IEEE 802.15.4標準是什么關系？ / 274
問題130：什么是6LoWPAN標準？ / 276
問題131：什么是“有損網絡”與“有損網絡路由協議”？ /277
問題132：什么是“資源受限網絡”與“受限應用協議”？ /278
問題133：什么是Wi-Fi？ / 280
問題134：802.11協議族是由哪些協議組成的？ / 281
問題135：什么是WiMax？ / 282
問題136：無線城市中的Wi-Fi接入服務是如何實現的？ / 283
問題137：移動通信技術經歷了怎樣的發展歷程？ / 288
問題138：你能否簡單地描述移動通信網結構與基本工作原理？ /289
問題139：物聯網時代智能手機的功能與結構會發生怎樣的變化？ / 290
問題140：3G技術有哪些特點？ / 292
問題141：4G技術有哪些特點？ / 294
問題142：什么是M2M？ / 295
問題143：M2M業務流與管理流有哪幾種傳輸模式？ / 297
問題144：什么是WMMP？ / 298
問題145：WMMP報文格式是什么樣的？ / 299
問題146：WMMP協議采用了哪些安全保護機制？ / 301
問題147：如何認識M2M技術對物聯網應用的推動作用？ / 302
問題148：如何認識軟件無線電與認知無線電在物聯網研究中的作用？ / 302
問題149：如何認識Google無線氣球實驗對普及移動互聯網的作用？ / 304
第8章 物聯網的位置服務技術/ 306
問題150：位置信息涵蓋哪些重要內容？ / 306
問題151：為什么位置服務將成為物聯網產業的一個重要的增長點？ / 307
問題152：如何認識當前移動互聯網中位置服務的特點？ /308
問題153：如何認識移動互聯網位置服務的發展趨勢？ / 309
問題154：什么是遙感技術？ / 309
問題155：未來空間遙感技術呈現出什么樣的發展趨勢？ /311
問題156：如何理解GPS衛星定位系統的基本工作原理？ / 312
問題157：如何認識“北斗”衛星定位系統對我國物聯網產業發展的影響？ / 315
問題158：GPS接收機主要有哪幾種類型？ / 316
問題159：如何認識GPS技術的發展趨勢？ / 316
問題160：什么是GIS？ / 317
問題161：什么是電子地圖集與互聯網地圖？ / 320
問題162：移動通信定位有哪幾種基本的方法？ / 323
問題163：如何理解基于Wi-Fi定位的基本工作原理？ / 324
問題164：如何理解無線傳感器網絡定位技術的基本工作原理？ /325
問題165：如何理解基于RFID的定位技術的基本工作原理？ / 328
第9章物聯網智能數據處理與云計算、大數據技術/ 329
問題166：如何理解物聯網數據的特點？ / 329
問題167：什么是物聯網數據處理需要研究的關鍵技術？ /330
問題168：物聯網應用對海量數據存儲提出了哪些新的需求？ / 332
問題169：什么是IDC？ / 333
問題170：如何認識云計算的基本概念？ / 335
問題171：如何認識云計算在物聯網應用中的重要性？ / 336
問題172：如何認識云計算系統的組成與結構？ / 338
問題173：如何理解IaaS、PaaS與SaaS的區別與聯系？ /341
問題174：云計算數據中心建設有哪幾種基本的模式？ / 342
問題175：如何理解數據挖掘中的“數據”“信息”與“知識”的區別與聯系？ / 343
問題176：如何理解物聯網中數據融合的概念？ / 345
問題177：如何理解“數據挖掘”與“知識發現”的關系？ /346
問題178：你能不能舉出一個與物聯網相關的數據挖掘的例子？ /347
問題179：如何理解物聯網中從感知、通信、計算、知識、決策到控制的閉環過程？ / 348
問題180：物聯網與大數據研究是什么關系？ / 349
問題181：什么是大數據？ / 352
問題182：為什么說大數據將成為全世界下一個創新、競爭和生產率提高的前沿？ / 354
問題183：什么是大數據戰略？ / 355
問題184：什么是社會計算？ / 356
問題185：什么是移動群智感知？ / 358
第10章信息安全技術/ 363
問題186：物聯網信息安全與現實社會是什么關系？ / 363
問題187：物聯網信息安全與互聯網信息安全是什么關系？ /364
問題188：物聯網信息安全與密碼學是什么關系？ / 365
問題189：物聯網安全與國家信息安全戰略是什么關系？ /366
問題190：物聯網信息安全包括哪些基本屬性？ / 369
問題191：物聯網信息安全研究包括哪些主要的內容？ / 369
問題192：物聯網網絡防攻擊有哪幾種基本類型？ / 371
問題193：為什么說物聯網防病毒形勢比起互聯網更為嚴峻？ /373
問題194：為什么說“業務持續性規劃”技術對于物聯網有特別重要的意義？ / 374
問題195：如何認識針對RFID的潛在攻擊形式？ / 375
問題196：如何認識基于RFID的位置服務與隱私保護技術研究？ / 377
問題197：如何認識對無線傳感器網絡潛在的攻擊？ / 379
問題198：什么是無線傳感器網絡安全框架（SPINS）？ / 381
問題199：目前針對物聯網的安全威脅有哪些值得高度重視的新動向？ / 382
第三部分 物聯網應用與產業發展
第11章智能電網/ 385
問題200：什么是智能電網？ / 385
問題201：推動智能電網發展的動力是什么？ / 387
問題202：智能電網具有什么特點？ / 389
問題203：智能電網建設包括哪些基本內容？ / 390
問題204：物聯網技術在智能電網中能夠發揮什么作用？ /390
問題205：你能否舉出物聯網技術在輸變電線路檢測與監控中應用的例子？ / 391
問題206：什么是智能變電站？ / 392
問題207：什么是智能電表？ / 393
問題208：如何認識美國智能電網發展過程和特點？ / 394
問題209：如何認識歐盟智能電網發展過程和特點？ / 397
問題210：歐盟各國智能電網的研究與應用有什么特點？ / 400
問題211： 韓國智能電網的研究與應用有什么特點？ / 404
問題212：如何認識我國智能電網的發展？ / 406
問題213：如何認識智能電網的成本、收益與安全性的問題？ /407
第12章 智能交通/ 410
問題214：智能交通的發展背景是什么？ / 410
問題215：什么是智能交通？ / 411
問題216：物聯網中討論的智能交通與我們現在研究的智能交通有什么區別？ / 413
問題217：如何認識我國智能交通的發展過程？ / 413
問題218：城市智能交通包括哪些主要內容？ / 414
問題219：如何認識智能交通的技術特征？ / 415
問題220：什么是城市智能交通綜合管理指揮系統？ / 415
問題221：什么是城市智能交通誘導系統？ / 416
問題222：物聯網技術在公交運輸中有哪些成功應用？ / 419
問題223：什么是不停車收費系統？ / 420
問題224：什么是停車誘導服務系統？ / 421
問題225：車載網是在什么樣的背景下發展起來的？ / 423
問題226：什么是車載網？ / 425
問題227：VANET與傳統的無線自組網有什么區別？ / 427
問題228：VANET研究經歷了怎樣的發展與演變的過程？ / 427
問題229：如何理解VANET的協議標準體系？ / 431
問題230：如何理解VANET的組成與結構？ / 432
問題231：車載網在智能交通的應用研究主要集中在哪幾個方面？ / 435
問題232：車載網對于網絡通信技術的研究主要集中在哪幾個方面？ / 438
問題233：目前世界各國車載網研究發展的現狀是什么樣的？ /439
問題234：車載網面臨著哪些主要挑戰？ / 440
問題235：如何將RFID 技術應用在民航行李運輸中？ / 441
問題236：如何將RFID 技術應用在民航電子機票中？ / 442
問題237：如何將RFID 技術應用于機場導航服務中？ / 443
問題238：如何將RFID 技術應用于機場車輛跟蹤與交通管理服務中？ / 443
問題239：如何理解“物聯網機場”的概念？ / 444
問題240：美國智能交通的研究與應用有什么特點？ / 444
問題241：美國將智能交通研究與應用劃分為幾個階段？ /445
問題242：歐盟智能交通的研究與應用有什么特點？ / 445
問題243：目前主要的汽車制造商在智能交通方面都開展了哪些研究工作？ / 446
問題244：如何認識Google自動駕駛汽車的特點？ / 447
第13章 智能醫療/ 449
問題245：什么是智能醫療？ / 449
問題246：醫院信息系統結構包括哪些基本內容？ / 450
問題247：如何將物聯網技術應用于老人和慢性病患者日常的健康監控中？ / 454
問題248：什么是醫院智能監控系統？ / 455
問題249：什么是“智能襯衫”？ / 456
問題250：什么是“智能嬰兒服”？ / 456
問題251：什么是“智能手術櫥柜”和“智能紗布”？ / 456
問題252：如何將RFID技術應用于醫院患者管理？ / 457
問題253：如何將RFID技術應用于手術與手術器械管理中？ / 458
問題254：你能舉出智能機器人應用于智能醫療的例子嗎？ /459
問題255：如何將傳感器技術應用于醫生臨床培訓中？ / 460
問題256：如何將物聯網技術應用于遠程醫療中？ / 460
問題257：如何將物聯網技術應用于醫院和家庭病人護理之中？ /463
問題258：如何將RFID技術應用于血液進出庫追蹤管理中？ / 463
問題259：如何將RFID技術應用于藥品生產、批發與銷售管理中？ / 463
問題260：如何將RFID技術應用于醫療垃圾處理的過程管理中？ / 464
問題261：如何設計基于無線體域網的智能遠程醫療系統的結構？ / 464
問題262：如何認識醫用傳感器研究與應用的前景？ / 465
問題263：如何認識可穿戴、植入式設備在醫療健康領域的應用前景？ / 468
問題264：醫用植入式傳感器技術應用面臨的困難與存在的問題？ / 469
問題265：如何理解物聯網對移動醫療模式發展的影響？ /470
問題266：如何認識醫用傳感器、醫用可穿戴設備市場發展前景？ / 471
第14章 智能環保/ 473
問題267：什么是智能環保？ / 473
問題268：大鴨島海燕生態環境監測系統具有哪些特點？ /474
問題269：物聯網技術如何用于大面積實時天氣、空氣質量與污染情況采集與分析？ / 476
問題270：我國科學家在森林生態物聯網研究的“綠野千傳”項目有哪些特點？ / 476
問題271：用于地質結構監測的PermaSense項目有哪些主要特點？ / 477
問題272：應對全球氣候變化的Plaary Skin項目主要包括哪些研究內容？ / 477
問題273：用于哥倫比亞河生態系統的環境監測和預報系統CORIE有哪些特點？ / 478
問題274：應用于動物跟蹤的ZebraNet系統有哪些特點？ / 479
問題275：用于火山監測的無線傳感器網絡系統有哪些主要特點？ / 479
問題276：用于洪水早期檢測的無線傳感器網絡系統有哪些主要特點？ / 480
問題277：你能舉出利用機器人實現環境數據移動采集的例子嗎？ / 481
第15章 智能安防/ 482
問題278：什么是智能安防？ / 482
問題279：你能舉出幾個物聯網技術應用于智能安防的例子嗎？ /482
問題280：如何設計一種居民小區安防系統？ / 486
問題281：物聯網技術在老人、兒童安全監控中有哪些成功應用？ / 487
問題282：如何設計銀行ATM安防監控系統？ / 487
問題283：什么是電子紋身認證與植入式認證？ / 488
第16章 智能農業/ 490
問題284：什么是智能農業？ / 490
問題285：你能舉出幾個物聯網技術在智能農業中成功應用的例子嗎？ / 491
問題286：如何將物聯網技術應用于農業灌溉節水中？ / 493
問題287：如何將物聯網技術應用于水產養殖中？ / 493
問題288：如何將物聯網技術應用于畜牧業生產中？ / 493
問題289：如何將物聯網技術應用于農產品質量安全溯源中？ /494
第17章 智能家居/ 496
問題290：什么是智能家居？ / 496
問題291：智能家居是由哪些子系統組成的？ / 498
問題292：如何設計智能家居系統的網絡體系結構？ / 499
問題293：智能家居系統使用哪幾種主要的網絡通信協議？ /501
問題294：什么是家庭網關？ / 501
問題295：什么是智能家電？ / 503
問題296：什么是物聯網冰箱? / 504
問題297：什么是海爾的“物聯之家”？ / 505
問題298：家務機器人與智能家居是什么關系？ / 505
問題299：什么是智能家居平臺？ / 507
問題300：如何認識智能家居發展趨勢？ / 510
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