物聯(lián)網(wǎng)接入技術(shù)與應(yīng)用

前　言
第1章　物聯(lián)網(wǎng)基本概念/1
1.1　物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)知識(shí)/1
1.1.1　物聯(lián)網(wǎng)的形成與發(fā)展/1
1.1.2　物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)/3
1.1.3　智能物聯(lián)網(wǎng)的形成與發(fā)展/3
1.2　物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)/5
1.3　物聯(lián)網(wǎng)接入層基本概念/7
1.3.1　接入設(shè)備的分類(lèi)/7
1.3.2　接入設(shè)備數(shù)量與類(lèi)型的發(fā)展
趨勢(shì)/9
1.3.3　設(shè)備接入方式/9
1.3.4　接入技術(shù)分類(lèi)/11
1.3.5　接入層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)/11
1.3.6　物聯(lián)網(wǎng)感知數(shù)據(jù)的特點(diǎn)/12
習(xí)題/13
第2章　數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)/16
2.1　數(shù)據(jù)通信的基本概念/16
2.1.1　數(shù)據(jù)傳輸類(lèi)型/16
2.1.2　數(shù)據(jù)通信方式/17
2.1.3　傳輸介質(zhì)類(lèi)型及特征/20
2.1.4　多路復(fù)用的基本概念/25
2.2　信息、數(shù)據(jù)與信號(hào)/26
2.2.1　信息、數(shù)據(jù)與信號(hào)的概念/26
2.2.2　接入網(wǎng)中的信息、數(shù)據(jù)與信號(hào)/26
2.2.3　信息編碼方法/27
2.2.4　感知信息通過(guò)接入網(wǎng)的傳輸與處理過(guò)程/32
2.3　信號(hào)編碼方法/32
2.3.1　數(shù)字信號(hào)的編碼方法/32
2.3.2　數(shù)據(jù)傳輸速率的定義/34
2.4　無(wú)線(xiàn)通信的基本概念/35
2.4.1　電磁波譜與通信類(lèi)型/35
2.4.2　無(wú)線(xiàn)電磁波傳播的特點(diǎn)/37
2.4.3　信號(hào)傳輸特點(diǎn)對(duì)接入頻段選擇的影響/39
2.4.4　信號(hào)頻率、信號(hào)功率與覆蓋
范圍/42
2.4.5　無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展/43
2.4.6　無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)的特點(diǎn)/44
習(xí)題/50
第3章　有線(xiàn)接入技術(shù)/53
3.1　以太網(wǎng)/53
3.1.1　以太網(wǎng)的基本概念/53
3.1.2　交換式以太網(wǎng)的工作原理/55
3.1.3　交換式以太網(wǎng)在物聯(lián)網(wǎng)接入中的應(yīng)用/57
3.1.4　從層次結(jié)構(gòu)的角度分析以太網(wǎng)
接入/58
3.2　電話(huà)交換網(wǎng)與ADSL接入技術(shù)/61
3.2.1　ADSL接入的基本概念/61
3.2.2　ADSL在物聯(lián)網(wǎng)接入中的應(yīng)用/61
3.2.3　ADSL技術(shù)特點(diǎn)/62
3.2.4　ADSL標(biāo)準(zhǔn)/62
3.3　有線(xiàn)電視網(wǎng)與HFC接入技術(shù)/63
3.3.1　HFC接入的基本概念/63
3.3.2　HFC在物聯(lián)網(wǎng)接入中的應(yīng)用/64
3.3.3　HFC與ADSL技術(shù)比較/65
3.4　電力線(xiàn)接入技術(shù)/66
3.4.1　電力線(xiàn)接入的基本概念/66
3.4.2　電力線(xiàn)接入的實(shí)現(xiàn)方法/66
3.5　光纖接入技術(shù)/67
3.5.1　光纖結(jié)構(gòu)與工作原理/67
3.5.2　光纖接入的基本概念/68
3.5.3　FTTx接入的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)/69
3.5.4　EPON標(biāo)準(zhǔn)/70
習(xí)題/71
第4章　近距離無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)/74
4.1　ZigBee技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)/74
4.1.1　ZigBee研究背景/74
4.1.2　ZigBee技術(shù)特點(diǎn)/75
4.1.3　ZigBee層次結(jié)構(gòu)/75
4.1.4　ZigBee節(jié)點(diǎn)類(lèi)型與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?76
4.1.5　ZigBee應(yīng)用領(lǐng)域/78
4.2　藍(lán)牙技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)/78
4.2.1　藍(lán)牙研究背景/78
4.2.2　藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展過(guò)程/80
4.2.3　藍(lán)牙的技術(shù)特點(diǎn)/81
4.3　6LoWPAN與IEEE 802.15.4/83
4.3.1　6LoWPAN研究背景/83
4.3.2　6LoWPAN協(xié)議的層次結(jié)構(gòu)/84
4.3.3　IEEE 802.15.4協(xié)議/85
4.3.4　6LoWPAN應(yīng)用領(lǐng)域/92
4.4　WBAN與IEEE 802.15.6/92
4.4.1　WBAN研究背景/92
4.4.2　IEEE 802.15.6協(xié)議/94
4.4.3　WBAN應(yīng)用領(lǐng)域/97
4.5　NFC技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)/98
4.5.1　NFC技術(shù)發(fā)展/98
4.5.2　NFC技術(shù)特點(diǎn)/99
4.5.3　NFC應(yīng)用領(lǐng)域/99
4.6　UWB技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)/100
4.6.1　UWB技術(shù)發(fā)展/100
4.6.2　UWB技術(shù)特點(diǎn)/101
4.6.3　UWB應(yīng)用領(lǐng)域/101
習(xí)題/102
第5章　Wi-Fi接入技術(shù)/105
5.1　Wi-Fi的基本概念/105
5.1.1　Wi-Fi研究背景/105
5.1.2　IEEE 802.11協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)/106
5.1.3　動(dòng)態(tài)速率調(diào)整機(jī)制/108
5.1.4　IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)體系/110
5.1.5　無(wú)線(xiàn)信道劃分與復(fù)用方法/111
5.2　IEEE 802.11組網(wǎng)方法/114
5.2.1　網(wǎng)絡(luò)拓?fù)漕?lèi)型/114
5.2.2　基本服務(wù)集/114
5.2.3　擴(kuò)展服務(wù)集/115
5.2.4　獨(dú)立基本服務(wù)集/116
5.2.5　Mesh基本服務(wù)集/116
5.2.6　基于Wi-Fi的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用
系統(tǒng)/118
5.3　IEEE 802.11漫游管理/119
5.3.1　SSID與BSSID/119
5.3.2　管理幀與漫游管理/120
5.3.3　漫游與重關(guān)聯(lián)/123
5.4　IEEE 802.11接入設(shè)備/126
5.4.1　無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡/126
5.4.2　無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)/128
5.4.3　統(tǒng)一無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)
控制器/130
5.5　空中Wi-Fi與無(wú)人機(jī)網(wǎng)/136
5.5.1　無(wú)人機(jī)網(wǎng)的基本概念/136
5.5.2　空中Wi-Fi與無(wú)人機(jī)網(wǎng)的
通信/138
習(xí)題/140
第6章　NB-IoT接入技術(shù)/144
6.1　NB-IoT的基本概念/144
6.1.1　NB-IoT發(fā)展過(guò)程/144
6.1.2　NB-IoT技術(shù)特點(diǎn)/145
6.2　NB-IoT接入網(wǎng)特點(diǎn)/145
6.2.1　NB-IoT網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)/145
6.2.2　NB-IoT業(yè)務(wù)模型/148
6.2.3　NB-IoT平臺(tái)架構(gòu)/149
6.3　NB-IoT應(yīng)用領(lǐng)域與開(kāi)發(fā)方法/152
6.3.1　NB-IoT應(yīng)用領(lǐng)域/152
6.3.2　華為NB-IoT應(yīng)用開(kāi)發(fā)模式/153
6.3.3　典型NB-IoT應(yīng)用系統(tǒng)分析/154
6.3.4　NB-IoT商業(yè)模式/157
習(xí)題/158
第7章　5G云無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)技術(shù)/161
7.1　5G的基本概念/161
7.1.1　5G技術(shù)指標(biāo)/161
7.1.2　5G應(yīng)用場(chǎng)景/163
7.1.3　無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)技術(shù)發(fā)展/164
7.2　云無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)C-RAN/166
7.2.1　C-RAN基站結(jié)構(gòu)演變/166
7.2.2　C-RAN架構(gòu)的設(shè)計(jì)思路/168
7.2.3　C-RAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)/169
7.2.4　C-RAN技術(shù)特點(diǎn)/170
7.3　異構(gòu)云無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)H-CRAN/171
7.3.1　H-CRAN的基本概念/171
7.3.2　H-CRAN技術(shù)特點(diǎn)/171
7.3.3　H-CRAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)/172
7.4　霧無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)F-RAN/173
7.4.1　F-RAN的基本概念/173
7.4.2　F-RAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)/174
習(xí)題/175
第8章　無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)接入技術(shù)/178
8.1　Ad hoc技術(shù)/178
8.1.1　Ad hoc研究背景/178
8.1.2　Ad hoc技術(shù)特點(diǎn)/180
8.2　無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)技術(shù)/181
8.2.1　無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)研究背景/181
8.2.2　無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)結(jié)構(gòu)與工作
原理/183
8.2.3　無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)技術(shù)特點(diǎn)/185
8.2.4　智能塵埃的研究/186
8.3　無(wú)線(xiàn)傳感器與執(zhí)行器網(wǎng)/187
8.3.1　無(wú)線(xiàn)傳感器與執(zhí)行器網(wǎng)研究
背景/187
8.3.2　無(wú)線(xiàn)傳感器與執(zhí)行器網(wǎng)結(jié)構(gòu)與
工作原理/187
8.3.3　無(wú)線(xiàn)傳感器與機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)/189
8.4　無(wú)線(xiàn)多媒體傳感網(wǎng)/190
8.4.1　無(wú)線(xiàn)多媒體傳感網(wǎng)研究背景/190
8.4.2　無(wú)線(xiàn)多媒體傳感網(wǎng)結(jié)構(gòu)與工作
原理/191
8.5　水下無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)/192
8.5.1　水下無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)研究背景/192
8.5.2　水下無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)結(jié)構(gòu)與工作
原理/193
8.5.3　水下傳感器節(jié)點(diǎn)類(lèi)型/194
8.5.4　移動(dòng)水下傳感網(wǎng)研究/195
8.6　地下無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)/196
8.6.1　地下無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)研究背景/196
8.6.2　地下無(wú)線(xiàn)通信的特點(diǎn)/197
8.6.3　地下無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)結(jié)構(gòu)與工作
原理/198
8.6.4　地下無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)技術(shù)特點(diǎn)/200
8.7　無(wú)線(xiàn)納米傳感網(wǎng)/201
8.7.1　無(wú)線(xiàn)納米傳感網(wǎng)研究背景/201
8.7.2　無(wú)線(xiàn)納米傳感網(wǎng)研究/202
習(xí)題/203
第9章　現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)、工業(yè)以太網(wǎng)與工業(yè)無(wú)
線(xiàn)網(wǎng)技術(shù)/206
9.1　支撐工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)/206
9.1.1　工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的定義與特征/206
9.1.2　工業(yè)4.0的基本概念/207
9.1.3　支撐智能工業(yè)的主流網(wǎng)絡(luò)
技術(shù)/210
9.2　現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)/211
9.2.1　工業(yè)控制技術(shù)的發(fā)展/211
9.2.2　現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的定義/213
9.2.3　現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)特點(diǎn)/214
9.2.4　典型的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)產(chǎn)品與標(biāo)準(zhǔn)/215
9.3　工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)/218
9.3.1　工業(yè)以太網(wǎng)研究背景/218
9.3.2　工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)特點(diǎn)/222
9.3.3　典型的工業(yè)以太網(wǎng)產(chǎn)品與
標(biāo)準(zhǔn)/224
9.3.4　工業(yè)以太網(wǎng)HSE分析/226
9.3.5　工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用示例/229
9.4　工業(yè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)技術(shù)/232
9.4.1　工業(yè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)研究背景/232
9.4.2　Wireless HART標(biāo)準(zhǔn)/234
9.4.3　ISA100.11a標(biāo)準(zhǔn)/234
9.4.4　WIA-PA標(biāo)準(zhǔn)/237
9.4.5　工業(yè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的比較/242
習(xí)題/243
中英文術(shù)語(yǔ)對(duì)照表/246
參考答案/257
參考文獻(xiàn)/260