物联网工程导论

第1章　物联网概论 1

1.1　物联网背景 2

1.1.1　物联网的理解 2

1.1.2　物联网发展现状 2

1.2　物联网发展趋势 5

1.2.1 物联网产业规模 5

1.2.2 物联网与人工智能 5

1.2.3　工业4.0 6

1.2.4　工业互联网 7

1.2.5　物联网安全威胁 7

1.3　物联网体系结构 8

1.3.1　体系结构概述 8

1.3.2　我国物联网体系结构 9

1.4　物联网关键技术 14

1.5　物联网典型应用领域 17

1.5.1　智能电网 18

1.5.2　工业互联网 18

1.5.3　智慧农业 18

1.5.4　智慧医疗 19

1.5.5　智慧交通 20

1.5.6　智慧物流 20

1.5.7　智慧城市 20

1.5.8　智能家居 21

1.5.9　智慧校园 21

1.6　本章小结 22

习题 22

第2章　物联网感知层 24

2.1　感知层概述 24

2.1.1　感知层简介 24

2.1.2　感知层关键技术 25

2.2　RFID技术 34

2.2.1　RFID工作原理 34

2.2.2　RFID关键技术 35

2.2.3　RFID标准 37

2.2.4　RFID系统组成 38

2.2.5　RFID应用案例 40

2.3　传感器 41

2.3.1　传感器组成与工作原理 41

2.3.2　传感器性能指标 42

2.3.3　传感器分类 44

2.3.4　传感器示例 45

2.3.5　传感器选用原则 48

2.4　智能传感器 49

2.4.1　智能传感器概念 49

2.4.2　智能传感器分类 49

2.4.3　智能传感器结构 51

2.4.4　智能传感器特点 52

2.4.5　智能传感器示例 53

2.4.6　智能检测系统 54

2.5　WSN 56

2.5.1　WSN概念及特点 56

2.5.2　WSN结构 57

2.5.3　WSN关键技术 58

2.5.4　WSN应用领域 61

2.6　本章小结 62

习题 62

第3章　物联网网络层 64

3.1　网络层概述 64

3.2　互联网技术 65

3.2.1　计算机网络 65

3.2.2　计算机网络体系结构 67

3.2.3　TCP/IP协议 68

3.3　短距离无线通信技术 73

3.3.1　蓝牙 73

3.3.2　ZigBee技术 75

3.3.3　IEEE 802.15.4标准 77

3.4　移动通信技术 79

3.5　NB-IoT技术 81

3.6　工业互联网通信技术 83

3.6.1　工业现场总线介绍 83

3.6.2　可编程逻辑控制器 88

3.7　本章小结 91

习题 91

第4章　物联网应用层 92

4.1　应用层概述 92

4.1.1　应用层主要功能 92

4.1.2　应用层主要特征 94

4.1.3　应用层关键技术 94

4.2　云计算 96

4.2.1　云计算概述 96

4.2.2　云计算体系结构 98

4.2.3　云计算关键技术 102

4.2.4　云计算部署及服务模式 104

4.2.5　云际计算 107

4.3　数据处理与智能决策 112

4.3.1　数据挖掘 112

4.3.2　大数据 113

4.3.3 物联网智能决策 119

4.4　本章小结 120

习题 120

第5章　边缘计算 122

5.1　边缘计算概述 122

5.1.1　边缘计算背景 122

5.1.2　边缘计算定义 123

5.1.3　边缘计算发展现状 123

5.2　边缘计算参考架构 125

5.2.1　边缘计算参考架构3.0 125

5.2.2　边缘计算关键技术 127

5.3　雾计算 128

5.4　典型边缘计算平台 129

5.4.1　KubeEdge 129

5.4.2　腾讯云物联网边缘计算平台 130

5.4.3　其他边缘计算平台 133

5.5　本章小结 133

习题 133

第6章　物联网安全 134

6.1　物联网安全概述 134

6.1.1　物联网安全需求 134

6.1.2　物联网安全特征 136

6.1.3　物联网安全关键技术 137

6.2　物联网安全体系结构 139

6.3　感知层安全 140

6.3.1　传感器安全 140

6.3.2　传感器网络安全 141

6.3.3　RFID安全 142

6.4　网络层安全 144

6.4.1　网络层安全概述 144

6.4.2 核心网络安全 145

6.5　应用层安全 147

6.5.1　应用层安全概述 147

6.5.2　认证与访问控制 147

6.5.3　物联网云安全 148

6.5.4　国家标准对物联网云安全的要求 149

6.6　工业互联网安全 151

6.6.1　工业互联网安全概述 151

6.6.2　工业互联网安全标准体系 152

6.6.3　工业互联网安全关键技术 156

6.7　本章小结 158

习题 159

第7章　物联网数据安全 160

7.1　数据安全概述 160

7.1.1　数据安全基本概念 160

7.1.2　数据安全威胁 162

7.1.3　数据安全保障 163

7.2　密码算法及其应用 166

7.2.1　密码学基本概念 166

7.2.2　密码算法 169

7.2.3　密码学典型应用 177

7.3　物联网数据安全 182

7.3.1　数据存储介质 182

7.3.2　物联网数据特点 183

7.3.3　物联网数据安全保障 184

7.4　数据的备份与恢复 187

7.4.1　数据备份 187

7.4.2　数据恢复 188

7.5　工业互联网数据安全 190

7.5.1　工业大数据 190

7.5.2　工业大数据安全 192

7.6　本章小结 193

习题 193

第8章　Web应用安全 194

8.1　Web应用安全概述 195

8.2　恶意代码 195

8.2.1　恶意代码定义 195

8.2.2　恶意代码危害 195

8.2.3　恶意代码防范 197

8.3　渗透测试 199

8.3.1　常用基础知识 199

8.3.2　渗透测试整体过程 208

8.3.3　信息收集方法 210

8.3.4　威胁建模阶段 220

8.3.5　漏洞分析阶段 223

8.3.6　渗透攻击阶段 224

8.3.7　后渗透阶段 230

8.3.8　报告阶段 231

8.4　本章小结 232

习题 232

第9章　我国自主知识产权CPU 234

9.1　CPU发展概述 234

9.2　自主CPU——龙芯处理器 236

9.2.1　龙芯发展历程 236

9.2.2　龙芯处理器 238

9.3　LoongArch架构 242

9.4　龙芯处理器典型应用案例 244

9.5　本章小结 245

习题 245