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主编推荐语

物联网(IoT)技术的集大成之作,全面涵盖物联网通信细节,同时提供物联网的行业应用案例。

内容简介

本书从较高的层面对物联网(IoT)的核心概念以及部署方案进行了介绍。

全书分为15章,内容涵盖了物联网的概念,物联网的网络架构与设计,物联网中的智能对象以及智能对象的相互连接,IP作为物联网的网络协议,物联网中的应用协议,物联网的数据和分析,物联网的安全保障,物联网在制造业、石油和天然气行业、公用事业、智慧城市、交通运输以及采矿业中的用例,物联网的公共安全等内容。

本书讲解由浅入深,理论与案例结合,特别适合对物联网关键概念以及发展应用前景感兴趣的读者阅读。

目录

  • 版权信息
  • 内容提要
  • 关于作者
  • 章节贡献人
  • 关于技术审稿人
  • 献辞
  • 致谢
  • 前言
  • 资源与支持
  • 第1章 物联网是什么
  • 1.1 物联网的起源
  • 1.2 物联网与数字化
  • 1.3 物联网的影响
  • 1.3.1 互联道路
  • 1.3.2 互联工厂
  • 1.3.3 智能互联楼宇
  • 1.3.4 智能生物
  • 1.4 IT与OT的融合
  • 1.5 物联网的挑战
  • 1.6 小结
  • 第2章 物联网网络架构与设计
  • 2.1 新型网络架构背后的驱动力
  • 2.1.1 规模
  • 2.1.2 安全性
  • 2.1.3 设备与网络的限制
  • 2.1.4 数据
  • 2.1.5 支持传统设备
  • 2.2 比较物联网的架构
  • 2.2.1 oneM2M物联网标准化框架
  • 2.2.2 物联网世界论坛(IoTWF)标准化框架
  • 2.2.3 其他的物联网参考模型
  • 2.3 简化的物联网架构
  • 2.4 核心物联网功能协议栈
  • 2.4.1 第1层:互联之“物”层
  • 2.4.2 第2层:通信网络层
  • 2.4.3 第三层:应用与分析层
  • 2.5 物联网数据管理与计算堆栈
  • 2.5.1 雾运算
  • 2.5.2 边缘运算
  • 2.5.3 边缘、雾和云的层级
  • 2.6 小结
  • 第3章 智能对象:物联网之“物”
  • 3.1 传感器、执行器和智能对象
  • 3.1.1 传感器
  • 3.1.2 执行器
  • 3.1.3 微机电系统(MEMS)
  • 3.1.4 智能对象
  • 3.2 传感器网络
  • 3.2.1 无线传感器网络(WSN)
  • 3.2.2 无线传感器网络的通信协议
  • 3.3 小结
  • 第4章 连接智能对象
  • 4.1 通信标准
  • 4.1.1 覆盖范围
  • 4.1.2 频段
  • 4.1.3 能耗
  • 4.1.4 拓扑结构
  • 4.1.5 受限设备
  • 4.1.6 受限节点网络
  • 4.2 物联网接入技术
  • 4.2.1 IEEE 802.15.4
  • 4.2.2 IEEE 802.15.4g和IEEE 802.15.4e
  • 4.2.3 IEEE 1901.2a
  • 4.2.4 IEEE 802.11ah
  • 4.2.5 LoRaWAN
  • 4.2.6 NB-IoT和其他LTE变体
  • 4.3 小结
  • 第5章 IP作为物联网网络层
  • 5.1 IP的商业案例
  • 5.1.1 因特网协议的主要优点
  • 5.1.2 应用或自适应互联网协议
  • 5.2 优化的需要
  • 5.2.1 受限节点
  • 5.2.2 受限网络
  • 5.2.3 IP版本
  • 5.3 针对物联网来优化IP
  • 5.3.1 从6LoWPAN到6Lo
  • 5.3.2 包头压缩
  • 5.3.3 分片
  • 5.3.4 网状寻址
  • 5.3.5 6TiSCH
  • 5.3.6 RPL
  • 5.3.7 在受约束的节点上进行身份验证和加密
  • 5.4 概要文件和合规性
  • 5.4.1 智能对象的Internet协议(IPSO)联盟
  • 5.4.2 Wi-SUN联盟
  • 5.4.3 线程
  • 5.4.4 IPv6 Ready Logo
  • 5.5 小结
  • 第6章 物联网应用协议
  • 6.1 传输层
  • 6.2 物联网应用传输方法
  • 6.2.1 应用层协议不存在
  • 6.2.2 SCADA
  • 6.2.3 基于Web的通用协议
  • 6.2.4 物联网应用层协议
  • 6.3 小结
  • 第7章 物联网的数据和分析
  • 7.1 物联网数据分析简介
  • 7.1.1 结构化数据与非结构化数据的比较
  • 7.1.2 动态数据与静态数据
  • 7.1.3 物联网数据分析概述
  • 7.1.4 物联网数据分析面临的挑战
  • 7.2 机器学习
  • 7.2.1 机器学习的概述
  • 7.2.2 机器学习与从大数据中获取智能
  • 7.2.3 预测分析
  • 7.3 大数据分析工具和技术
  • 7.3.1 大规模并行处理数据库
  • 7.3.2 NoSQL数据库
  • 7.3.3 Hadoop
  • 7.3.4 Hadoop生态系统
  • 7.4 边缘流分析
  • 7.4.1 大数据和边缘分析的比较
  • 7.4.2 边缘分析的核心功能
  • 7.4.3 分布式分析系统
  • 7.5 网络分析
  • 7.5.1 Flexible NetFlow架构
  • 7.6 小结
  • 第8章 物联网安全
  • 8.1 OT安全简史
  • 8.2 OT安全面临的常见挑战
  • 8.2.1 网络架构的侵蚀
  • 8.2.2 普遍的遗留系统
  • 8.2.3 不安全的操作协议
  • 8.2.4 其他协议
  • 8.2.5 设备不安全
  • 8.2.6 对外部供应商的依赖
  • 8.2.7 安全知识
  • 8.3 IT和OT安全实践及系统的差异
  • 8.3.1 控制层次结构的普渡模型
  • 8.3.2 OT网络特性影响安全
  • 8.3.3 安全优先级:完整性、可用性和机密性
  • 8.3.4 安全焦点
  • 8.4 正式的风险分析结构(OCTAVE和FAIR)
  • 8.4.1 OCTAVE
  • 8.4.2 FAIR
  • 8.5 安全在运营环境中的阶段性应用
  • 8.5.1 网络基础设施和资产的安全
  • 8.5.2 部署专用的安全设备
  • 8.5.3 高阶策略收敛和网络监控
  • 8.6 小结
  • 第9章 制造业
  • 9.1 互联制造业简介
  • 9.1.1 互联制造的物联网战略
  • 9.1.2 通过物联网推动业务改进
  • 9.2 互联工厂的体系结构
  • 9.2.1 工业自动化与控制系统参考(IACS)模型
  • 9.2.2 CPwE参考模型
  • 9.2.3 CPwE弹性网络设计
  • 9.2.4 CPwE无线
  • 9.3 工业自动化控制协议
  • 9.3.1 以太网/IP和通用工业协议(CIP)
  • 9.3.2 PROFINET
  • 9.3.3 PROFINET架构
  • 9.3.4 媒体冗余协议(MRP)
  • 9.3.5 Modbus/TCP
  • 9.4 互联工厂的安全
  • 9.4.1 工业安全的整体方法
  • 9.5 互联工厂的边缘计算
  • 9.5.1 互联机器和边缘计算
  • 9.6 小结
  • 第10章 石油和天然气业
  • 10.1 石油和天然气行业简介
  • 10.1.1 石油和天然气的定义
  • 10.1.2 石油和天然气价值链
  • 10.1.3 石油和天然气工业的当前趋势
  • 10.2 作为数字化驱动的行业关键挑战
  • 10.3 提高运营效率
  • 10.3.1 石油和天然气网络控制层次的普渡模型
  • 10.3.2 物联网的石油和天然气使用案例
  • 10.4 油气物联网架构
  • 10.4.1 石油和天然气控制室网络
  • 10.4.2 石油和天然气的有线网络
  • 10.4.3 石油和天然气的无线网络
  • 10.4.4 石油和天然气行业的无线使用案例
  • 10.4.5 物联网网络安全风险控制框架
  • 10.4.6 保护油气PCN:背景
  • 10.4.7 保护油气PCN:用例和要求
  • 10.4.8 用于预测性资产监控的数据分析
  • 10.5 小结
  • 第11章 公用事业
  • 11.1 电力行业简介
  • IT/OT在实用程序上存在分歧
  • 11.2 GridBlocks参考模型
  • GridBlocks:一个11层的参考模型
  • 11.3 主变电站电网和变电站自动化
  • 11.3.1 SCADA
  • 11.3.2 IEC 61850:变电站通信标准的现代化
  • 11.3.3 变电站中的网络弹性协议
  • 11.4 系统控制GridBlock——变电站广域网
  • 11.4.1 定义远程保护
  • 11.4.2 为远程保护设计广域网
  • 11.5 场域网(FAN)GridBlock
  • 11.5.1 高级计量基础设施
  • 11.5.2 其他用例
  • 11.6 保障智能电网的安全
  • 11.6.1 NERC CIP
  • 11.6.2 智能电网安全考虑
  • 11.7 智能电网的未来
  • 11.8 小结
  • 第12章 智慧互联城市
  • 12.1 面向智慧城市的物联网战略
  • 12.1.1 智慧城市的垂直物联网需求
  • 12.1.2 全局和局部战略
  • 12.2 智慧城市物联网架构
  • 12.2.1 街道层
  • 12.2.2 城市层
  • 12.2.3 数据中心层
  • 12.2.4 服务层
  • 12.2.5 本地与云端的对比
  • 12.3 智慧城市安全架构
  • 12.4 智慧城市用例示例
  • 12.4.1 互联路灯
  • 12.4.2 智能交通控制
  • 12.4.3 互联环境
  • 12.5 小结
  • 第13章 交通运输业
  • 13.1 交通和运输业系统
  • 13.2 交通运输业的挑战
  • 13.2.1 道路
  • 13.2.2 公共交通
  • 13.2.3 铁路
  • 13.2.4 交通运营商和用户面临的挑战
  • 13.3 运输业物联网用例
  • 13.3.1 联网汽车
  • 13.3.2 互联车队
  • 13.3.3 基础设施和公共交通
  • 13.4 运输行业的物联网架构
  • 13.4.1 道路物联网技术
  • 13.4.2 互联道路网络架构
  • 13.4.3 将道路物联网架构扩展到公共交通
  • 13.4.4 将公交物联网架构扩展到铁路
  • 13.5 小结
  • 第14章 采矿业
  • 14.1 当今采矿业及其挑战
  • 14.1.1 规模
  • 14.1.2 安全
  • 14.1.3 环境
  • 14.1.4 安全
  • 14.1.5 震荡的市场
  • 14.2 物联网在现代采矿业中的挑战
  • 14.2.1 OT在采矿业中发挥的作用
  • 14.2.2 连接
  • 14.3 采矿业物联网战略
  • 14.3.1 改善安全和定位服务
  • 14.3.2 定位服务
  • 14.3.3 提高效率
  • 14.3.4 改进的协作
  • 14.3.5 采矿业物联网安全
  • 14.4 采矿业物联网体系结构
  • 14.4.1 IEEE 802.11作为物联网接入层
  • 14.4.2 802.11室外无线网状网络
  • 14.4.3 4G/LTE
  • 14.4.4 地下采矿中的无线
  • 14.4.5 工业无线
  • 14.4.6 孤立的矿山网络和连接的矿山网络
  • 14.4.7 核心网络连接
  • 14.4.8 矿区应用程序的网络设计考虑
  • 14.4.9 数据处理
  • 14.5 小结
  • 第15章 公共安全
  • 15.1 公共安全概述
  • 15.1.1 公共安全对象和交换
  • 15.1.2 公共安全物联网公私合作
  • 15.1.3 公共安全采用的技术和物联网
  • 15.2 公共安全物联网蓝图
  • 15.2.1 任务连续性
  • 15.2.2 任务结构
  • 15.2.3 跨机构协作
  • 15.3 应急响应物联网架构
  • 15.3.1 移动指挥中心
  • 15.3.2 移动交通工具——陆、空、海
  • 15.4 物联网公共安全信息处理
  • 15.5 校车安全
  • 15.5.1 校车位置及学生上下车情况
  • 15.5.2 司机的行为报告
  • 15.5.3 诊断报告
  • 15.5.4 视频监控
  • 15.5.5 学生WiFi
  • 15.5.6 一键通通信
  • 15.5.7 校车安全网络架构
  • 15.6 小结
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评分及书评

4.8
4个评分
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    5.0

    建立物联网解决方案,保证它们的安全性,使它们变得便宜和易于维护,处理它们产生的数据并从中获利,这些都是巨大的机遇。我的团队所做的工作,就是让所有这些工作对你们来说更加简单,而你我所接受的教育则是这一切的起点。

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      给这本书评了
      5.0

      这是一份来自过去的问候。我在 2017 年 2 月的科技时代为你们写下了这篇序言。那时(对我来说就是现在),大多数汽车仍然有人驾驶。我们也仍然需要借助红绿灯来指挥交通,而且大部分红绿灯都是定时的,与街道的拥堵情况无关。在我写这篇序言的时候,大多数家用电表都是机械的,而公用事业人员必须挨家挨户地去获取电表上的读数。绝大多数烤面包机也还不能发布推文。

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      出版方

      人民邮电出版社

      人民邮电出版社是工业和信息化部主管的大型专业出版社,成立于1953年10月1日。人民邮电出版社坚持“立足信息产业、面向现代社会、传播科学知识、服务科教兴国”,致力于通信、计算机、电子技术、教材、少儿、经管、摄影、集邮、旅游、心理学等领域的专业图书出版。