智慧的物联网

前言

第1章 信息技术、信息产业与物联网

1.1 创新是21世纪信息技术发展的必由之路

1.1.1 信息技术的辉煌

1.1.2 信息技术的困惑

1.1.3 21世纪信息技术发展趋势

1.2 信息产业的发展

1.2.1 从产业结构的角度认识信息产业

1.2.2 从与信息社会关系的角度认识信息产业

1.2.3 从发展战略的角度认识信息产业

1.3 信息化的发展

1.3.1 信息化与社会经济发展转型

1.3.2 信息化的内涵

1.3.3 信息化与工业化的融合

1.4 战略性新兴产业与物联网

1.4.1 21世纪我国发展战略性新兴产业的重大决策

1.4.2 物联网的基本概念

1.4.3 物联网发展的社会背景

1.4.4 物联网发展的技术背景

1.4.5 物联网的作用：从信息化“烧钱”到信息化“赚钱”的观念变化

1.4.6 物联网：感知中国与世界

1.4.7 物联网结构

1.4.8 我国发展物联网的阶段性问题

1.4.9 我国发展物联网技术需要解决的六个主要问题

1.5 未来物联网的发展与CPS研究计划

1.5.1 CPS研究计划的提出

1.5.2 CPS研究的基本思路

本章小结

第2章 支撑物联网的信息技术

2.1 计算机技术：物联网的计算工具

2.1.1 高性能计算、普适计算与云计算

2.1.2 数据库与数据仓库技术的研究与发展

2.1.3 人工智能技术的研究与发展

2.1.4 多媒体技术的研究与发展

2.1.5 虚拟现实技术的研究与发展

2.1.6 嵌入式技术的研究与发展

2.1.7 可穿戴计算技术的研究与应用

2.2 通信技术：物联网的通信工具

2.2.1 移动通信的分类

2.2.2 蜂窝移动通信的发展历程

2.2.3 3G与物联网应用

2.2.4 光纤通信与光传输网技术

2.2.5 下一代网络技术的研究与发展

2.3 集成电路：物联网的基石

2.3.1 微电子技术和产业发展的重要性

2.3.2 集成电路的研究与发展

2.3.3 系统芯片的研究与应用

本章小结

第3章 互联网：物联网的运行环境

3.1 计算机网络的基本概念

3.1.1 从人的思维规律来认识计算机网络技术发展的必然性

3.1.2 计算机网络发展的四个阶段

3.1.3 计算机网络发展的三条主线

3.2 互联网的形成与发展

3.2.1 互联网发展的背景

3.2.2 Web技术的研究与应用

3.3 互联网应用的高速发展

3.3.1 互联网的应用领域

3.3.2 互联网应用技术发展的三个阶段

3.3.3 互联网应用的两种工作模式：客户/服务器模式与P2P模式

3.4 互联网接入技术与三网融合

3.4.1 宽带城域网技术的发展

3.4.2 接入网技术发展的背景

3.4.3 计算机网络、广播电视网与电信网的三网融合

3.5 互联网与物联网的区别与联系

3.5.1 互联网核心交换与端系统的抽象方法

3.5.2 从网络端系统接入的角度看互联网与物联网的区别与联系

3.5.3 从网络数据采集与传输内容的角度看互联网与物联网的区别与联系

本章小结

第4章 无线传感器网络：物联网的末梢神经

4.1 无线网络的基本概念

4.1.1 无线网络技术的分类

4.1.2 无线分组网与无线自组网

4.1.3 无线自组网与无线传感器网

4.1.4 无线自组网与无线网状网

4.2 无线局域网与协议

4.2.1 无线局域网的应用领域

4.2.2 无线局域网协议

4.3 无线城域网与IEEE802.1 6协议

4.3.1 宽带无线接入的基本概念

4.3.2 IEEE802.1 6标准体系

4.4 蓝牙、无线个人区域网与zigBee

4.4.1 蓝牙技术与协议

4.4.2 无线个人区域网与协议

4.4.3 zigBee技术的特点

4.5 无线自组网技术应用领域与关键技术的发展

4.5.1 无线自组网技术的主要特点

4.5.2 无线自组网的主要应用领域

4.5.3 无线自组网关键技术的研究

4.6 无线传感器网络应用领域与关键技术的研究

4.6.1 传感器与无线传感器网络技术发展的背景

4.6.2 无线传感器网络的特点

4.6.3 无线传感器网络的应用前景

4.6.4 无线传感器网络的基本结构

4.6.5 无线传感器网络关键技术研究

4.7 无线网状网应用领域与关键技术的研究

4.7.1 无线网状网发展的背景

4.7.2 无线网状网的技术特点

4.7.3 无线网状网的网络结构

本章小结

第5章 数字地球、数字城市：物联网的空间信息支撑技术

5.1 数字地球的研究与发展

5.1.1 数字地球概念产生的背景

5.1.2 数字地球的定义

5.1.3 数字地球的主要特征

5.1.4 数字地球技术的作用

5.1.5 探索与研究：数字地球神经系统

5.2 数字中国的研究与发展

5.2.1 数字中国战略的提出

5.2.2 数字中国建设的基本内容

5.3 数字地球的核心技术

5.3.1 航天航空遥感技术

5.3.2 全球定位系统

5.3.3 地理信息系统

5.3.4 全球综合对地观测系统

5.3.5 数字地球基础理论体系

5.4 数字城市的研究与发展

5.4.1 数字城市概念产生的背景

5.4.2 数字城市空间数据基础设施建设

5.4.3 多媒体电子地图集与互联网地图

5.5 数字城市技术的应用

5.5.1 数字城市技术在城市交通中的应用

5.5.2 数字城市技术在城市公共突发事件应急处理中的应用

5.5.3 数字城市技术在城市建设规划中的应用

本章小结

第6章 射频标签：物联网的物品标识技术

6.1 射频标签与自动识别技术

6.1.1 条形码简介

6.1.2 磁卡与IC卡简介

6.1.3 射频标签简介

6.1.4 RND的基本工作原理

6.1.5 RFID标签的分类

6.1.6 RDID标签与非接触式IC卡的区别与联系

6.2 RFID技术的应用

6.2.1 RFID在商业流通领域中的应用

6.2.2 RFID在食品安全与流通中的应用

6.2.3 RFID在危险品管理中的应用

6.2.4 RFID在交通运输中的应用

6.2.5 RFID在医疗卫生管理中的应用

6.2.6 RFID在城市一卡通中的应用

6.2.7 RFID在商业营销中的应用

6.3 RFID产业的发展

6.3.1 世界知名IT企业对RFID产业发展的思路

6.3.2 我国政府对发展RFID技术、应用与标准工作的重大决策

本章小结

第7章 数字中国：物联网的应用

7.1 现代物流：物联网在电子商务与物流业中的应用

7.1.1 电子商务的基本概念

7.1.2 现代物流的发展

7.1.3 物联网覆盖现代物流的全过程

7.1.4 现代物流标准化与物联网体系

7.2 数字健康：物联网在医疗卫生领域中的应用

7.2.1 医院管理信息化的研究与发展

7.2.2 远程医疗技术的研究与发展

7.2.3 无线传感器网络在医疗卫生管理中的应用

7.3 数字农业：物联网在农业中的应用

7.3.1 数字农业涵盖的基本内容

7.3.2 数字农业技术

7.3.3 数字农业技术研究的主要内容

7.3.4 无线传感器网络在农业中的应用

7.4 一数字林业：物联网在林业中的应用

7.4.1 数字林业发展的重要性

7.4.2 数字林业研究的主要内容与发展定位

7.4.3 我国数字林业建设的主要任务

7.4.4 无线传感器网络在林业中的应用

7.5 数字水利：物联网在水利行业中的应用

7.5.1 数字水利的定义与内涵

7.5.2 数字水利发展的基础

7.5.3 数字水利发展目标与思路

7.5.4 数字水利建设的主要内容

7.5.5 无线传感器网络在数字水利中的应用

7.6 数字环保：物联网在环境保护领域中的应用

7.6.1 数字环保的基本概念

7.6.2 我国数字环保的工作基础

7.6.3 无线传感器网络在环境保护中的应用

7.7 数字减灾：物联网在防灾救灾领域中的应用

7.7.1 数字减灾的基本概念

7.7.2 我国数字减灾的工作基础

7.7.3 无线传感器网络在防灾救灾与应急处置中的应用

本章小结

第8章 智能机器人：物联网家族中的重要成员

8.1 机器人技术的研究与发展

8.1.1 机器人的基本概念

8.1.2 机器人技术的发展过程

8.2 机器人的定义与分类

8.2.1 机器人设计的三原则

8.2.2 机器人的定义

8.2.3 机器人的分类

8.3 民用机器人的研究与应用

8.3.1 工业机器人

8.3.2 农业机器人

……

第9章 物联网技术在军事上的应用：物联网与现代战争

第10章 物联网中的信息技术：物联网安全的保障

参考文献

《智慧的物联网：感知中国和世界的技术》从信息技术、信息产业、信息化与工业化融合的角度，系统地研究了物联网发展的社会背景与技术背景、物联网建设的预期目标、物联网发展与我国信息化建设的关系，全面地介绍了支撑物联网的信息技术、物联网与互联网的区别与联系，深入地讨论了物联网在感知中国和世界方面的作用以及物联网发展中的信息安全问题。
　　《智慧的物联网：感知中国和世界的技术》结构完整，层次清晰，语言流畅，图文并茂，可以供从事物联网研究与产品研发的人员、技术管理人员以及政府机关负责制定物联网技术研究、应用与产业发展规划的工作人员阅读，同时也可以供计算机与信息技术及相关专业的教师、学生阅读。
　　汽车发生事故，车载设备会及时向交管中心发出讯息，以便及时应对，减少道路拥堵；快下班了，用手机短信发送一条指令，在家“待命”的电饭锅会立即启动做饭，空调开始工作……这不再是科幻电影中的镜头，而是正在向我们走来的“物联网时代”的美好生活。
　　物联网不仅将渗透到智能交通、智能城市、环境保护、节能减排、公共安全、智能家居等领域，还将极大推动经济发展，成为新的经济增长点。物联网技术和产业的发展将引发新一轮信息技术革命和产业革命，是信息产业领域未来竞争的制高点和产业升级的核心驱动力。加快发展物联网产业，不仅是我国提升信息产业核心竞争力、发展创新型经济的战略选择，也是改造提升传统产业、促进“两化”融合、提升社会信息化水平的重要抓手，对经济发展和社会生活都将产生深远影响。
　　世界的浪潮，中国的机遇，2010年：中国物联网产业发展关键年，胡锦涛主席在中国科学院第十五次院士大会、中国工程院第十次院士大会上发表重要讲话，还指出“要抓新一代信息网络技术发展的机遇，创新信息产业技术，以信息化带动工业化，发展和普及互联网技术，加快发展物联网技术，重视网络计算和信息存储技术开发，加快相关基础设施建设，积极研究和建设新一代互联网，改变我国信息资源行业分隔，核心技术受制于人的局面，促进信息共享，保障信息安全。”

温家宝总理在十一届全国人大三次会议上作政府工作报告时指出：要火力发展新能源、新材料、节能环保、生物医药、信息网络和高端制造产业。积极推进新能源汽车、“三网”融合取得实质性进展，加快物联网的研发应用。加大对战略性新兴产业的投入和政策支持。
　　物联网无疑是2010年最热议的话题。它被誉为“第三次信息技术革命”；被预言拥有万亿级市场应用前景，已被世界各国作为应对金融危机、振兴经济的重点领域；它能让城市变得更智慧。在“两化融合”和“感知中国”的国家战略背景下，物联网发展受到了政府、产业、资本等各层面的高度关注。面对众说纷纭的物联网，《智慧的物联网：感知中国和世界的技术》站在信息技术、信息产业、信息化与工业化融合的角度，着重探讨物联网六个方面的问题：
　　物联网发展的社会背景与技术背景——物联网究竟是“横空出世”，还是信息产业发展的必然结果?
　　镑物联网发展与社会信息化发展的关系——物联网的发展是独立的，还是与社会信息化发展密不可分?
　　物联网与互联网的区别与联系——物联网是一种不同于互联网的新生事物，还是互联网的扩展与延伸?
　　物联网建设的预期目标——未来的物联网世界是什么样子?建设这样的物联网世界的支撑是什么?
　　物联网在感知中国和世界中的作用——物联网怎样使城市变得更智慧?物联网在感知中国和智慧地球中究竟起到什么作用?
　　物联网发展中的利与弊——发展物联网应该注意哪些方面的问题?在物联网环境下如何保障信息安全?