本书按照AIoT的技术架构，从低层到高层，由浅入深、循序渐进地剖析物联网概念、技术的发展与演变，构建出脉络清晰的AIoT知识体系。
诠释计算机网络
「变」与「不变」之要素
解读物联网
「泛在」「融合」「智慧」之特征
计算机\网络
本书是作者的“深入理解网络三部曲”的第三部，基于作者30余年的计算机网络科研和教学经验编写而成，力求展现物联网的背景、关键技术和发展。无论是计算机相关专业的本科生、研究生，还是从事计算机网络研究、教学的教师与技术开发人员都能从本书中获益。
本书特点
根据 AIoT 技术架构与体系结构的研究方法，提出 AIoT“端 - 边 - 网 - 云 - 用”的层次结构模型，以“系统观”的方法分析和阐述 AIoT 规划、设计与实现技术，层层递进地介绍各层技术及应用，最后介绍AIoT 安全与隐私保护的知识，以使读者对AIoT建立系统性的认识。
面对物联网技术发展演变迅速、涉及的知识面广、很多新技术与研究工作正处于起步或快速发展阶段等现状，本书从完善物联网技术架构的角度梳理了业界的研究成果，希望能帮助读者了解当前研究工作的方向、进展以及下一步亟待解决的问题，以便从中找出自己感兴趣的研究方向和课题。
用“继承”的观点描述网络发展过程中“不变”的研究方法与沉淀下来的技术，用“发展”的观点阐述网络中“变”的概念与技术。
图文并茂，通过200余幅插图清晰展示AIoT层次结构模型中各层的工作原理和主要应用，帮助读者更好地理解物联网知识。
第1章 物联网概论
1.1 网络技术发展与演变
1.1.1 互联网的形成与发展
1.1.2 移动互联网的形成与发展
1.1.3 物联网的形成与发展
1.1.4 智能物联网的形成与发展
1.2 物联网与互联网的比较
1.2.1 物联网与互联网的相通之处
1.2.2 物联网与互联网的不同之处
1.2.3 物联网中“物”的特征
1.2.4 物联网中“网”的特征
1.2.5 物联网中“智”的特征
1.3 物联网体系结构研究与评价方法
1.3.1 物联网体系结构研究会经历怎样的一个过程？
1.3.2 如何借鉴计算机网络成熟的研究方法？
1.3.3 如何评价物联网参考模型？
1.4 几种典型的IoT参考模型
1.4.1 ITU-T IoT参考模型
1.4.2 IWF IoT 参考模型
1.4.3 ISI/IEC IoT参考体系结构
1.4.4 工业互联网参考架构IIRA
1.4.5 RAMI4.0参考模型
1.4.6 IoT-A ARM与AIOTI参考架构
1.4.7 IEC IoT 2020：智能安全的物联网平台
1.4.8 AIoT参考架构
1.5 用计算机系统观去分析物联网体系结构
1.5.1 从计算机硬件角度认识物联网硬件结构
1.5.2 从计算机软件角度认识物联网软件结构
1.5.3 从计算机网络角度认识物联网网络结构
第2章 设备层
2.1 设备层与感知技术的基本概念
2.1.1 感知的基本概念
2.1.2 常用传感器的分类
2.1.3 传感器在物联网中的应用
2.1.4 传感器技术的发展趋势
2.1.5 智能传感器的研究与发展
2.1.6 纳米传感器的研究与发展
2.2 RFID与EPC网络
2.2.1 自动识别技术的发展过程
2.2.2 RFID标签的基本概念
2.2.3 RFID标签编码标准
2.2.4 EPC信息网络系统
2.2.5 ONS服务器体系
2.3 位置感知技术
2.3.1 位置信息与位置感知基本概念
2.3.2 定位系统与定位技术
2.3.3 蜂窝移动通信定位技术
2.3.4 Wi-Fi“位置指纹”定位技术
2.3.5 高精度地图的研究与应用
2.4 物联网智能硬件
2.4.1 物联网智能硬件的基本概念
2.4.2 嵌入式技术基本概念
2.4.3 物联网智能硬件开发平台
2.4.4 物联网芯片
2.4.5 物联网操作系统
2.5 物联网智能人机交互技术研究
2.5.1 智能人机交互的基本概念
2.5.2 物联网智能人机交互的特点
2.5.3 虚拟交互技术
2.5.4 人脸识别技术
2.5.5 虚拟现实与增强现实技术
2.6 可穿戴计算设备及其在物联网中的应用
2.6.1 可穿戴计算基本概念
2.6.2 可穿戴计算设备的分类与应用
2.7 智能机器人及其在物联网中的应用
2.7.1 机器人的基本概念
2.7.2 智能机器人的分类与应用
第3章 接入层
3.1 物联网接入层基本概念
3.1.1 物联网接入设备类型
3.1.2 接入网分类
3.1.3 物联网设备连接方式
3.2 有线接入网
3.2.1 局域网接入
3.2.2 电话交换网与ADSL接入技术
3.2.3 广播电视网与HFC接入技术
3.2.4 电力线接入技术
3.2.5 光纤与光纤传感网接入技术
3.2.6 现场总线与工业以太网接入技术
3.3 无线接入网基本概念
3.3.1 无线接入网的分类
3.3.2 无线接入网的基本结构
3.3.3 电磁波谱与通信类型
3.3.4 无线网络技术的发展
3.4 物联网近距离无线接入技术
3.4.1 ZigBee技术与标准
3.4.2 BLE蓝牙技术与标准
3.4.3 6LoWPAN与IEEE 802.15.4标准
3.4.4 WBAN与IEEE 802.15.6标准
3.5 Wi-Fi接入技术
3.5.1 无线局域网发展的背景
3.5.2 IEEE 802.11协议标准发展过程
3.5.3 802.11无线信道划分与复用的基本方法
3.5.4 802.11组网与网络拓扑类型
3.5.5 IEEE 802.11漫游管理
3.6 M2M与协议WMMP协议
3.6.1 M2M通信方式的基本概念
3.6.2 M2M业务流与管理流传输模式
3.6.3 WMMP协议
3.6.4 M2M技术在推动物联网应用中的作用
3.7 NB-IoT接入技术
3.7.1 NB-IoT研究的背景
3.7.2 NB-IoT网络体系结构
3.7.3 NB-IoT的业务模型
3.7.4 NB-IoT网络部署与平台架构
3.7.5 NB-IoT应用领域与开发方法
3.8 5G云无线接入网C-RAN
3.8.1 云无线接入网研究的背景
3.8.2 云无线接入网C-RAN的基本概念
3.8.3 异构云无线接入网H-CRAN的基本概念
3.8.4 雾无线接入网F-RAN的基本概念
3.9 无线传感器网络研究与发展
3.9.1 无线传感器网络的基本概念
3.9.2 无线传感器与执行器网络WSAN的研究
3.9.3 无线多媒体传感网络WMSN的研究
3.9.4 水下无线传感网络UWSN的研究
3.9.5 地下无线传感器网络WUSN的研究
3.9.6 纳米无线传感器网络NWSN的研究
3.10 软件无线电与认知无线电在物联网研究中的应用
3.10.1 无线频谱稀缺与低效率并存的局面
3.10.2 软件无线电
3.10.3 认知无线电
第4章 边缘计算层
4.1 移动边缘计算的基本概念
4.1.1 从云计算到移动云计算
4.1.2 从移动云计算到移动边缘计算
4.1.3 移动边缘计算的基本概念
4.1.4 移动边缘计算的特征
4.2 5G与移动边缘计算
4.2.1 物联网实时性应用的需求
4.2.2 5G移动边缘计算的基本概念
4.2.3 5G移动边缘计算的主要优点
4.2.4 移动边缘计算研究与标准化
4.3 移动边缘计算架构
4.3.1 ETSI MEC参考模型
4.3.2 MEC平台逻辑结构
4.3.3 移动边缘计算的基本参考框架
4.4 在5G网络中部署移动边缘计算
4.4.1 5G MEC部署策略
4.4.2 5G MEC网络延时的估算
4.4.3 不同场景的MEC部署方案
4.4.4 从4G网络到5G网络的过渡
4.5 计算迁移技术
4.5.1 计算迁移的基本概念
4.5.2 计算迁移类型
4.5.3 边缘计算与云数据中心的协作层次
4.5.4 计算分级迁移方案
4.5.5 计算迁移方法分类
4.5.6 基于MEC的计算迁移步骤
4.6 移动边缘计算的几种实现形式
4.6.1 微云Cloudlet
4.6.2 雾计算
4.6.3 雾计算与边缘计算的层次结构
4.6.4 雾计算与微云计算、移动边缘计算的比较
4.7 物联网边缘计算中间件研究
4.7.1 物联网边缘计算中间件技术研究的背景
4.7.2 边缘架构设备类型与分层结构
4.7.3 边缘计算中间件基本功能
4.7.4 边缘计算中间件架构
4.8 移动边缘计算在物联网中的应用
4.8.1 基于移动边缘计算的CDN
4.8.2 基于移动边缘计算的增强现实服务
4.8.3 基于移动边缘计算的实时人物目标跟踪
第5章 5G及其在物联网中的应用
5.1 5G技术发展与应用
5.1.1 移动互联网与物联网规模的发展趋势
5.1.2 5G对全球经济增长的拉动作用
5.1.3 物联网对5G的需求
5.2 5G的主要特征与技术指标
5.2.1 5G的基本概念
5.2.2 5G的技术指标
5.2.3 5G网络的小基站
5.2.4 5G的三大应用场景
5.2.5 华为“5G十大应用场景白皮书”
5.3 5G十大应用场景
5.3.1 云VR/AR
5.3.2 自动驾驶
5.3.3 无线机器人云端控制
4.3.4 智慧能源的馈线自动化
5.3.5 无线医疗
5.3.6 无线家庭娱乐
5.3.7 联网无人机
5.3.8 社交网络
5.3.9 个人AI辅助
5.3.10 智慧城市
第6章 核心交换层：基于TCP/IP协议体系的核心交换网
6.1 基于TCP/IP协议体系核心交换网的基本概念
6.1.1 物联网网络结构特点
6.1.2 IP协议的发展与演变
6.1.3 物联网核心交换网的组网方法
6.1.4 物联网核心交换网与虚拟专网VPN技术
6.2 SDN/NFV研究的背景
6.2.1 传统网络技术的局限
6.2.2 网络可编程概念的提出
6.3 SDN的基本概念
6.3.1 SDN的基本设计思路
6.3.2 SDN的定义
6.3.3 SDN体系结构
6.3.4 SDN技术特点
6.4 SDN数据平面
6.4.1 数据平面的功能
6.4.2 数据平面网络结构
6.4.3 OpenFlow逻辑网络设备
6.5 SDN控制平面
6.5.1 控制平面的功能
6.5.2 典型的SDN控制器
6.5.3 SDN东西向接口与网络结构
6.5.4 SDN北向接口与网络应用
6.6 SDN应用平面
6.6.1 应用平面的功能
6.6.2 网络服务抽象层
6.6.3 网络编排与服务
6.7 网络功能虚拟化
6.7.1 NFV的基本概念
6.7.2 NFV体系结构
6.7.3 NFV域结构与接口
6.7.4 NFV计算域
6.8 5G网络切片
6.8.1 5G网络切片的基本概念
6.8.2 边缘计算与雾计算中的网络切片管理
第7章 应用服务层
7.1 云计算在物联网中的应用
7.1.1 云计算的基本概念
7.1.2 云计算的服务模型
7.1.3 云计算的部署模型
7.2 物联网多传感器数据融合技术
7.2.1 多传感器数据融合的基本概念
7.2.2 数据融合的一般模型
7.2.3 数据融合的分类
7.2.4 数据融合的潜在能力
7.3 物联网大数据应用
7.3.1 物联网对推动大数据研究发展的贡献
7.3.2 物联网大数据的特征
7.3.3 物联网数据分析的基本概念
7.3.4 雾分析与云分析
7.3.5 物联网数据处理的最佳位置
7.3.6 机器学习在雾分析与云分析中的应用
7.3.7 物联网数据分析中的机器学习算法
7.3.8 物联网大数据应用示例
7.5 物联网智能控制
7.5.1 物联网智能控制与数字孪生
7.5.2 数字孪生的定义
7.5.3 数字孪生与相关领域的关系
7.5.4 数字孪生五维模型的基本概念
7.5.5 数字孪生概念体系结构
7.5.6 数据孪生技术体系
7.5.7 数字孪生核心技术
7.6 区块链技术与应用
7.6.1 区块链的基本概念
7.6.2 区块链的基本工作原理
7.6.3 区块链的特点
7.6.4 区块链的类型
7.6.5 区块链在物联网中的应用
7.6.6 物联网区块链参考模型
第8章 应用层
8.1 物联网应用层的基本概念
8.1.1 设置物联网应用层的必要性
8.1.2 应用层与应用服务层的关系
8.2 物联网在智能工业中的应用
8.2.1 “工业4.0”与“中国制造2025”
8.2.2 工业4.0涵盖的基本内容
8.2.3 工业4.0与数字孪生
8.2.4 产品数字孪生体
8.2.5 数字孪生在大型设备全生命周期管理中的应用
8.2.6 数字孪生生产的发展趋势
8.3 物联网在智能电网中的应用
8.3.1 智能电网基本概念
8.3.2 物联网在智慧电网中应用示例
8.3.3 数字孪生在发电厂智能管控系统中的应用
8.3.4 数字孪生在风力发电机组故障预测中的应用
8.4 智能交通
8.4.1 智能交通的基本概念
8.4.2 智能交通在城市交通诱导服务系统中的应用
8.4.3 智能交通在城市公交系统中的应用
8.4.4 共享单车与共享汽车服务
8.4.5 智能网联汽车的研究与发展
8.4.6 智慧公路研究与发展
8.4.7 数字孪生在车辆抗毁伤性能评估中的应用
8.5 智能医疗
8.5.1 智能医疗的基本概念
8.5.2 智能医疗中的医院信息系统
8.5.3 物联网远程医疗系统与医疗机器人
8.5.4 医疗大数据与机器学习算法的应用
8.5.5 数字孪生在智能医疗中的应用
8.6 智能安防
8.6.1 智能安防的基本概念
8.6.2 物联网技术在智能安防中的应用
8.6.3 基于移动边缘计算的实时人物目标跟踪
8.7 智能家居
8.7.1 智能家居的基本概念
8.7.2 物联网技术在智能家居中的应用
8.7.3 基于移动边缘计算的实时人物目标跟踪
8.8 物联网在智慧城市中的应用
8.8.1 智慧城市的基本概念
8.8.2 数字孪生城市的基本概念
8.8.3 数字孪生城市的基本内涵
8.8.4 数字孪生城市研究的发展与面临的挑战
第9章 物联网安全技术
9.1 物联网安全的基本概念
9.1.1 从物联网的角度认识网络安全概念的发展与演变
9.1.2 物联网安全特点
9.1.3 物联网可能存在的攻击目标
9.1.4 物联网安全产业发展趋势
9.2 智能物联网生态系统安全研究
9.2.1 智能物联网生态系统安全威胁与对策研究
9.2.2 物联网设备安全
9.2.3 物联网接入层安全
9.2.4 物联网边缘层安全
9.2.5 物联网核心交换网安全
9.2.6 物联网云计算安全
9.2.7 物联网应用安全
9.3 物联网身份识别与访问控制管理机制
9.3.1 物联网身份识别与访问控制的基本概念
9.3.2 身份标识生命周期
9.3.3 物联网PKI
9.4 授权和访问控制
9.4.1 OAuth 2.0
9.4.2 发布或订阅协议中的授权和访问控制
9.5 物联网隐私保护
9.5.1 物联网面临的隐私泄露挑战
9.5.2 基于身份匿名技术的隐私保护
9.5.3 基于数据关联的隐私保护
9.5.4 面向数据收集的隐私保护
9.5.5 面向数据传输的隐私保护
9.5.6 基于位置的隐私保护
9.6 区块链在物联网安全中的应用
9.6.1 区块链的机密性、完整性与可用性
9.6.2 区块链上的PKI身份部署
9.6.3 区块链在用户身份认证安全中的应用
9.6.4 基于区块链的DNS与ONS安全平台
9.6.5 区块链与隐私保护
