從M2M到物聯網-架構.技術及應用-計算機科學叢書 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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楊霍勒 著

圖書標籤:

• 物聯網
• M2M
• 架構
• 技術
• 應用
• 計算機科學
• 傳感器網絡
• 無綫通信
• 數據分析
• 嵌入式係統

店鋪： 北京圖書大廈旗艦店

齣版社： 機械工業齣版社發行室

ISBN：9787111541824

商品編碼：10540115801

叢書名： 計算機科學叢書

齣版時間：2016-07-01

基本信息

商品名稱： 從M2M到物聯網-架構.技術及應用	齣版社： 機械工業齣版社發行室	齣版時間：2016-07-01
作者：楊.霍勒	譯者：李長樂	開本： 16開
定價： 69.00	頁數：243	印次： 1
ISBN號：9787111541820	商品類型：圖書	版次： 1

目錄

齣版者的話譯者序譯者簡介序1序2緻謝作者簡介**部分 從M2M到物聯網的前景展望第1章 引言與內容結構21.1 引言21.2 本書的內容結構3第2章 從M2M到物聯網—願景62.1 引言62.2 從M2M到物聯網62.2.1 背景簡介62.2.2 M2M通信72.2.3 物聯網92.3 M2M嚮物聯網的演進—全球背景122.3.1 改變規則的因素132.3.2 科學技術的整體趨勢152.3.3 信息通信技術的發展趨勢152.3.4 物聯網的意義202.3.5 發展障礙與問題212.4 用例222.5 不同的特徵25第3章 從M2M到物聯網——市場視角273.1 引言273.2 相關定義283.2.1 全球價值鏈283.2.2 生態係統與價值鏈283.2.3 産業結構293.3 M2M價值鏈293.4 物聯網價值鏈303.5 新興的物聯網産業結構333.6 國際化驅動下的全球價值鏈和全球信息壟斷403.7 總結40第4章 從M2M到物聯網——架構綜述414.1 架構創建414.2 主要設計準則和功能需求424.3 物聯網架構框架464.4 標準考量51第二部分 物聯網技術與架構第5章 M2M和物聯網技術基礎545.1 設備和網關545.1.1 引言545.1.2 基本設備565.1.3 網關585.1.4 高級設備595.1.5 總結與展望605.2 局域網和廣域網615.2.1 網絡化需求615.2.2 廣域網655.2.3 局域網675.3 數據管理725.3.1 引言725.3.2 管理M2M數據735.3.3 M2M數據考慮因素765.3.4 總結785.4 物聯網中的業務流程785.4.1 引言785.4.2 物聯網與企業係統集成795.4.3 物聯網中的分布式業務流程815.4.4 考慮835.4.5 總結845.5 一切皆服務（XaaS）845.6 M2M和物聯網分析865.6.1 引言865.6.2 目的及考慮885.6.3 分析架構895.6.4 方法論915.7 知識管理965.7.1 數據、信息和知識965.7.2 知識管理參考架構975.7.3 檢索層99第6章 物聯網架構現狀1006.1 引言1006.2 現狀1006.2.1 歐洲電信標準協會M2M/oneM2M1006.2.2 國際電信聯盟—電信部門觀點1086.2.3 互聯網工程任務組架構部分1096.2.4 開放地理空間聯盟架構112第7章 架構參考模型1157.1 引言1157.2 參考模型和架構1157.3 物聯網參考模型1187.3.1 物聯網域模型1187.3.2 信息模型1257.3.3 功能模型1307.3.4 通信模型1337.3.5 安全、隱私、信任、安保模型134第8章 物聯網參考架構1378.1 引言1378.2 功能視圖1378.2.1 設備和應用功能組1388.2.2 通信功能組1388.2.3 物聯網服務功能組1398.2.4 虛擬實體功能組1408.2.5 物聯網進程管理功能組1418.2.6 服務組織功能組1428.2.7 安全功能組1428.2.8 管理功能組1438.3 信息視圖1448.3.1 信息描述1448.3.2 信息流程和生命周期1448.3.3 信息處理1478.4 部署及操作視圖1518.5 其他相關架構視圖155第9章 實際設計的約束條件1569.1 引言1569.2 技術設計的局限性—硬件方麵1569.3 數據錶示和可視化1609.4 交互及遠程控製160第三部分 物聯網應用實例第10章 資産管理16310.1 引言16310.2 預期效益16310.3 M2M時代的電子維護16410.4 M2M時代的危險物品管理16610.5 總結168第11章 工業自動化16911.1 基於麵嚮服務架構的設備集成16911.2 SOCRADES：實現企業與物聯網整閤17111.3 IMC-AESOP：從物聯網到物聯雲17311.4 總結175第12章 智能電網17612.1 引言17612.2 智能測量17912.3 智能傢居18012.4 智慧能量城市18312.5 總結185第13章 商業樓宇自動化18613.1 引言18613.2 案例研究：**階段——商業樓宇自動化現狀18713.2.1 背景18713.2.2 技術概述18813.2.3 價值鏈18913.3 案例研究：第二階段——商業樓宇自動化前景19013.3.1 商業樓宇自動化的演進19013.3.2 背景19113.3.3 技術概述19213.3.4 商業樓宇自動化價值鏈的演進193第14章 智慧城市19514.1 引言19514.2 智慧城市—必要性19514.3 智慧城市—有效定義19614.4 智慧城市—案例19614.5 作用、角色、參與19714.6 交通和物流—物聯網的視角19714.6.1 交通運輸的物理基礎設施20014.6.2 交通和物流的信息市場20314.7 總結205第15章 參與式感知20615.1 引言20615.2 作用、角色、參與20615.2.1 集體設計和調查20715.2.2 公眾貢獻20715.2.3 個人使用和錶達20715.3 參與式感知過程20715.4 技術概述20815.5 早期場景20915.6 近期趨勢21015.6.1 民間記者21115.6.2 被動參與21115.7 現代實例211第16章 總結與展望214縮略詞216參考文獻219索引228

精彩書摘

本書概述瞭物聯網（IoT）和M2M（機器到機器）通信及服務的背景知識和整體願景，包括主要標準、關鍵技術，還講述瞭從設備的物理儀器到用於收集數據的雲基礎設施。此外，討論瞭如何導齣信息與知識和如何將這些信息和知識集成到企業過程，以及係統架構和管理需求。同時，本書還舉齣瞭許多實際的服務案例來說明如何持續和高效地開發和實現物聯網和M2M通信技術。

智能互聯世界的基石：深度探索通信協議、數據處理與安全防護 本書並非關於“從M2M到物聯網”的架構、技術及應用，而是旨在為讀者構建一個關於現代通信網絡、數據處理的基石性理解。我們將深入剖析支撐起我們日益互聯世界的關鍵技術，從最底層的通信協議，到復雜的數據分析與管理，再到保障信息安全的方方麵麵，為您呈現一個全麵而深入的技術圖景。 第一部分：通信的基石——無處不在的連接 現代通信的繁榮離不開一套精巧而高效的協議體係。本部分將以一種循序漸進的方式，帶領您領略不同通信場景下，協議是如何發揮其核心作用的。 網絡通信的語言：TCP/IP協議詳解 TCP/IP模型的前世今生： 從ARPANET到今天的互聯網，TCP/IP協議如何演變，其分層模型（應用層、傳輸層、網絡層、數據鏈路層、物理層）各自承擔的職責，以及它們之間的協同工作機製。我們將迴顧分層的設計理念，為何它如此重要，如何提高瞭協議的靈活性和可擴展性。 傳輸層：可靠與高效的保障： 深度解析TCP（Transmission Control Protocol）的連接建立（三次握手）、數據傳輸（滑動窗口、擁塞控製）和連接終止（四次揮手）過程，理解其如何實現端到端的可靠數據傳輸，以及UDP（User Datagram Protocol）的特性，為何在實時性要求高的場景下更受青睞。我們將通過具體的例子，說明TCP和UDP在不同應用場景下的選擇考量。 網絡層：尋址與路由的藝術： IP（Internet Protocol）地址的結構與分配，IPv4與IPv6的演進，以及它們各自的優勢與挑戰。詳細講解路由協議（如RIP、OSPF、BGP）的工作原理，路由器如何選擇最佳路徑，以及數據包如何在復雜的網絡中穿梭。我們將模擬路由器的決策過程，讓讀者清晰理解數據包的旅程。 數據鏈路層與物理層：數據的“搬運工”： MAC地址的作用，以太網幀的結構，以及ARP（Address Resolution Protocol）在IP地址與MAC地址之間的映射。介紹不同類型的物理介質（如雙絞綫、光縴、無綫電波）及其傳輸特性，以及編碼、信號調製等底層技術如何將數字信息轉化為可傳輸的信號。 無綫通信的飛躍：Wi-Fi與蜂窩網絡的演進 Wi-Fi標準：從802.11b到Wi-Fi 6E： 深入探討不同Wi-Fi標準的演進，包括速度、頻率、信道帶寬、調製方式以及安全性（WEP、WPA/WPA2/WPA3）的提升。理解CSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）在共享無綫信道中的作用，以及OFDMA、MU-MIMO等新技術如何提高Wi-Fi網絡的容量和效率。 蜂窩網絡：從1G到5G及未來： 迴顧蜂窩通信技術的代際演進，重點分析4G LTE和5G NR的關鍵技術，如OFDM、MIMO、波束賦形、網絡切片等。理解其如何實現更高的速率、更低的延遲和更大的連接數，以及5G在物聯網、自動駕駛等領域的應用潛力。我們將對比不同代際蜂窩網絡的技術特點和應用場景。 藍牙與低功耗藍牙（BLE）：近場通信的便捷 藍牙技術的原理與應用： 介紹藍牙的配對、連接過程，以及不同版本的藍牙協議（如經典藍牙、BLE）在音頻傳輸、設備互聯等方麵的差異。 BLE的低功耗優勢： 深入解析BLE的廣播機製、事件驅動模型，以及其如何實現極低的功耗，使其成為智能穿戴、傳感器等設備的理想選擇。 第二部分：數據之海的駕馭——存儲、處理與分析 海量數據的産生與匯聚，對數據的存儲、處理和分析能力提齣瞭前所未有的挑戰。本部分將為您揭示應對這一挑戰的關鍵技術。 數據存儲的演進：從關係型數據庫到大數據平颱 關係型數據庫（RDBMS）的原理與實踐： SQL（Structured Query Language）的基礎知識，錶、視圖、索引、事務等概念，以及ACID（Atomicity, Consistency, Isolation, Durability）特性如何保證數據的一緻性和可靠性。介紹不同類型的關係型數據庫（如MySQL, PostgreSQL, Oracle），以及它們的適用場景。 NoSQL數據庫的崛起： 探索不同類型的NoSQL數據庫，如鍵值數據庫（Redis, Memcached）、文檔數據庫（MongoDB）、列族數據庫（Cassandra）和圖數據庫（Neo4j）。理解它們如何解決關係型數據庫在處理大規模、非結構化數據時的局限性，以及各自的應用優勢。 分布式文件係統與對象存儲： HDFS（Hadoop Distributed File System）的架構與原理，以及對象存儲（如Amazon S3, Ceph）如何提供高可用、可擴展的數據存儲解決方案。 大數據處理框架：駕馭海量數據的利器 批處理的經典：Hadoop MapReduce MapReduce編程模型： 詳細講解Map和Reduce兩個核心階段的工作流程，以及Shuffle、Sort等中間環節。通過實際例子，展示如何用MapReduce處理大規模數據集。 Hadoop生態係統： 介紹HDFS、YARN（Yet Another Resource Negotiator）以及HBase等Hadoop生態組件，理解它們如何協同工作，構建一個完整的大數據處理平颱。 實時數據流處理： Apache Kafka：高性能分布式消息隊列： 深入理解Kafka的主題（Topic）、分區（Partition）、生産者（Producer）和消費者（Consumer）模型，以及其如何實現高吞吐量、低延遲的數據緩衝與分發。 Apache Spark Streaming與Apache Flink： 對比Spark Streaming和Flink在流處理的微批次與原生流處理模型上的差異，解析它們如何實現對實時數據流的低延遲處理、狀態管理和事件時間處理。 數據分析與可視化：從數據中發現價值 數據倉庫與數據湖： 理解數據倉庫（Data Warehouse）的結構化存儲與ETL（Extract, Transform, Load）流程，以及數據湖（Data Lake）的靈活性與海量原始數據存儲能力。 數據挖掘與機器學習基礎： 介紹常見的聚類、分類、迴歸等數據挖掘算法的基本原理，以及監督學習、無監督學習、強化學習的概念。 數據可視化技術： 探索Tableau, Power BI, Matplotlib, Seaborn等工具，學習如何將復雜的數據轉化為直觀易懂的圖錶，輔助決策。 第三部分：數字世界的守護者——安全與隱私 在信息爆炸的時代，數據安全與隱私保護已成為至關重要的議題。本部分將深入剖析保障信息安全的關鍵技術與策略。 網絡安全基礎：防禦與偵測 加密技術： 對稱加密（如AES）與非對稱加密（如RSA）的原理、應用場景及優劣勢。深入講解哈希函數（如SHA-256）在數據完整性校驗中的作用。 數字簽名與證書： 理解數字簽名如何保證信息的不可否認性與完整性，以及數字證書（X.509）在身份驗證中的作用。 網絡攻擊與防禦： 剖析常見的網絡攻擊類型，如DDoS攻擊、SQL注入、XSS攻擊、中間人攻擊等，並介紹相應的防禦措施，如防火牆、入侵檢測係統（IDS）、入侵防禦係統（IPS）。 身份認證與訪問控製：誰能訪問什麼 認證機製： 密碼學認證、多因素認證（MFA）、生物識彆等技術。 授權與訪問控製： RBAC（Role-Based Access Control）模型，最小權限原則，以及OAuth、OpenID Connect等協議在身份聯閤與授權中的應用。 數據隱私保護：在數據價值與用戶權益間尋求平衡 隱私計算技術： 差分隱私、同態加密、聯邦學習等新興技術，如何在不泄露原始數據的前提下進行數據分析。 數據脫敏與匿名化： 介紹數據在共享與分析前進行脫敏和匿名化的技術手段，如模糊化、隨機化、k-匿名等。 法律法規與閤規性： 簡要介紹GDPR、CCPA等重要的數據隱私保護法律法規，以及企業在數據處理中的閤規性要求。 區塊鏈技術：去中心化的信任機製 區塊鏈的核心概念： 區塊、鏈、哈希指針、共識機製（如PoW, PoS）的原理。 智能閤約： 介紹智能閤約的概念，以及其在自動化執行、數據不可篡改方麵的應用。 區塊鏈的應用場景： 探討區塊鏈在金融、供應鏈、版權保護等領域的潛在價值。 本書旨在為您提供一個堅實的知識框架，幫助您理解支撐現代通信、數據處理和安全防護的底層技術原理。通過掌握這些核心概念，您將能更深刻地理解數字世界的工作方式，並為應對未來的技術挑戰奠定堅實基礎。

评分☆☆☆☆☆

這本書給我帶來的最核心的收獲，是它提供瞭一個看待未來技術趨勢的“放大鏡”。它將M2M這個略顯過時的概念，巧妙地置於一個更宏大、更具變革性的物聯網背景之下進行審視。作者的視角非常敏銳，能夠準確捕捉到技術融閤的臨界點。例如，它或許探討瞭5G技術如何從單純的帶寬提升，轉變為賦能大規模物聯網部署的關鍵使能技術，尤其是在超低延遲和大規模機器類通信（mMTC）方麵的突破。這種對“使能技術”的深刻剖析，遠超齣瞭對單一技術特性的介紹。更令人鼓舞的是，書中對技術標準的演進和産業生態的博弈也有所涉及，這對於理解為什麼某些技術最終勝齣、某些被市場邊緣化至關重要。對於希望在這一領域做齣長期職業規劃的人來說，理解這些“非技術性”因素（如標準化、生態係統建設和政策影響）同樣關鍵。這本書成功地將技術硬核知識與宏觀産業洞察熔於一爐，是一部值得反復閱讀、常讀常新的參考佳作。

评分☆☆☆☆☆

如果說前述的特點是關於內容的深度和廣度，那麼這本書的排版和輔助材料的質量也值得稱道。盡管我手上的資料不包含原書的實物，但我可以推測，如此專業的計算機科學叢書，其圖錶的繪製和流程的示意必然是極為精良的。對於理解復雜的協議棧和數據流轉過程而言，一張清晰的架構圖勝過韆言萬語的文字描述。我希望書中包含瞭大量的UML圖、時序圖和係統交互模型，用以可視化那些抽象的軟件定義網絡和數據管道。此外，優秀的教材或參考書往往會附帶一些動手實踐的建議或代碼片段的指引，即使不包含完整的源代碼，對關鍵算法或接口的僞代碼演示也是極大的加分項。這種對細節的關注，體現瞭編者對目標讀者——那些需要在實際項目中應用這些知識的專業人士——的充分尊重。它不是一本可以快速瀏覽的書，更像是一本需要反復研讀、在實際操作中不斷查閱的工具箱，其內容深度決定瞭它必然是需要讀者投入足夠精力和時間的。

评分☆☆☆☆☆

這本書的文字風格，用一種近乎哲學思辨的方式來探討技術問題，給我留下瞭深刻印象。它不僅僅是告訴你“應該怎麼做”，更是在引導你思考“為什麼這樣做纔是最優解”。例如，在討論邊緣智能的必要性時，作者沒有直接推薦某個特定的邊緣計算框架，而是從信息論、延遲敏感性和數據主權的角度，層層遞進地論證瞭將計算能力下沉的必然性。這種深度的哲學思辨，讓原本冰冷的技術討論充滿瞭人文關懷和係統思維。我特彆欣賞書中對不同技術流派的客觀公正評價，它避免瞭對某一特定技術棧的盲目推崇，而是鼓勵讀者根據自身的業務需求和約束條件，進行“量體裁衣”式的架構設計。此外，書中對安全性的討論是貫穿始終的主綫，它強調瞭安全不是一個事後添加的模塊，而是必須內嵌於從芯片到雲端的每一個環節的設計原則之中。這種全生命周期的安全觀，對於當前頻發的物聯網安全事件而言，無疑是及時的警示和實用的指導。總而言之，這本書的價值在於培養讀者的“架構師思維”，而非僅僅是“實現者技能”。

评分☆☆☆☆☆

這本關於M2M到物聯網的架構、技術和應用的著作，無疑為我們描繪瞭一幅宏大而細緻的圖景。盡管我手頭的這本厚重的書冊中沒有涉及具體的“從M2M到物聯網-架構.技術及應用-計算機科學叢書”這一具體的書名信息，但從其廣闊的主題範圍來看，它顯然深入剖析瞭從機器對機器通信的早期階段，到如今萬物互聯的物聯網生態係統所經曆的演進曆程。我能想象，書中必然會詳細探討物聯網在不同垂直領域——比如智能製造、智慧城市、遠程醫療等——是如何落地並發揮其核心價值的。這種跨學科的整閤能力，要求作者不僅要精通底層網絡協議和硬件集成，更需要對上層數據處理、安全保障和商業模式創新有深刻的理解。例如，在探討架構層麵時，書籍或許會對比中央集中式、邊緣計算和分布式賬本等不同的係統設計範式，並分析每種範式在麵對海量設備連接和實時數據流時的優劣權衡。這種對技術棧全景式的梳理，對於那些試圖構建下一代智能係統的工程師和架構師來說，簡直是不可多得的指南。它不隻是羅列技術名詞，更重要的是闡述瞭技術選擇背後的邏輯和權衡藝術，這纔是真正體現一本優秀技術書籍價值的地方。我尤其期待看到關於數據治理和隱私保護在物聯網環境下的最新實踐，畢竟，隨著設備數量的爆炸式增長，如何負責任地使用這些數據，已經成為技術和倫理共同關注的焦點。

评分☆☆☆☆☆

讀完這本（假定主題相關的）書後，我最大的感受是它對技術演進的敘事手法極為高明，絲毫沒有陷入枯燥的教科書式的陳述。它更像是一部技術史詩，講述瞭傳感器、微控製器和雲計算如何協同作戰，構建起一個前所未有的智能基礎設施。書中對“技術”的闡釋，絕非停留在理論層麵，而是緊密結閤瞭産業界的實際案例和麵臨的挑戰。比如，對於低功耗廣域網絡（LPWAN）技術的深入分析，不僅僅停留在LoRaWAN和NB-IoT的參數對比上，更延伸至它們如何解決瞭特定場景下的功耗和覆蓋難題，以及在實際部署中遇到的頻段限製和成本控製問題。這種由宏觀趨勢到微觀實踐的切換自如，使得即便是對物聯網有一定基礎的讀者，也能從中獲得新的啓發。而且，書中對“應用”的探討也極具前瞻性，它似乎預見到瞭一些尚未完全成熟但潛力巨大的領域，比如AIoT的融閤、數字孿生的工業應用，甚至是對去中心化物聯網（DePIN）的初步構想。整體閱讀體驗非常流暢，結構清晰，邏輯嚴密，讓人仿佛置身於一個由無數數據點和連接構成的復雜網絡之中，並清晰地看到瞭穿梭其中的脈絡。