物联网实战操作：激发物联网变革的新思维 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

编辑推荐

物联网能做的是什么？不是说将会发生什么作用，而是已经在发挥的作用，就是去整合*、*近的信息网络，将数字的信息网络和其他的这些实物的网络相连。
——物联网之父 凯文·艾什顿

物联网引领着新市场的应用。在三年发展中，欧美、日本还有韩国取得一定市场，这为中国国内物联网的发展提供了可以学习的平台。
——中科院院士、上海微系统所所长 王曦

在不久的将来，只需要动动手指，通过手机或电脑即可对家居进行控制；可以通过传感器监控农产品，从而有效地灌溉和喷洒农药，降低成本提高收益；可以通过人体佩戴的小型传感器进行健康数据的搜集。
——中国工程院常务副院长、著名计算机智能CAD专家 潘云鹤

物联网在全球的发展普及速度会多快可能难以估计，但可确定的是，网络普及率绝对是关键指标，这一点会驱使投资者、政府及产业提升对新兴市场在布局网络基础建设方面的速度。
——物联智慧董事长 郭启铭

内容简介

《物联网实战操作》以物联网 的实用性为基础，详细剖析了物联网的核心技术和外在体系的搭建。《物联网实战操作》的内容由浅入深，专注于物联网的实战操作和技术应用 。
《物联网实战操作》不仅将物联网在网络层、应用层、传输层、感知层的建造体系 进行了专业化的解读；还结合云计算、大数据、智能建设等前瞻 性技术，诠释了在信息技术3.0和工业4.0时代下的新型物联科技 。

作者简介

韦康博，著名财经作家，中国商报新闻出版总社资深财经编辑，财经评论员，在财政金融、职场规划、互联网经济和人工智能方面，有独立的研究成果。著有《工业4.0时代的盈利模式》《人工智能》《怎样成功建立百万粉丝团》等著作。

目录

第一章 正在爆发的物联网革命：怎样抓住物联网带来的商机？
1. 物联网——下一个亿万级的新兴产业
2. 信息技术3.0 ：物联网创造新世界
3. 物联网：改变人类生活的前沿科技
4. 决定物联网未来发展的传感器技术
5.物联网与其它网络的联系和区别
第二章 物联网核心技术：怎样掌握物联网发展的热门技术？
1.三大热门技术推动物联网革命
2.物联网建设的通信基础——IPV6
3.信息采集的保障——无线传感网络
4.感知领域的“法宝”——传感器技术
5.结构复杂的无线网络——Wi-Fi
6.物联网两大应用“神技”
第三章 物联网体系的搭建：怎样建设标准体系物联网？
1. 物联网的体系组成
2. 物联网的UID技术体系结构
3.如何构建物联网的EPC体系结构
4.物联网的USN体系结构
5. 物联网体系硬件平台的搭建
第四章 物联网网络层的搭建：怎样设计系统网络层？
1. 网络层的关键技术是什么
2. 网络层WiMax与传统Wi-Fi的比较
3. 网络层如何选择路由
4. 物联网网络层软件平台的搭建
5. 短距离无线通信技术中的翘楚——蓝牙技术
第五章 物联网应用层的搭建：怎样设计系统应用层？
1.物联网应用层技术分析
2.物联网应用层中间件的设计方案
3.物联网应用层的功能
4.物联网数据融合及管理技术
5.物联网的典型应用——智能电网
第六章 物联网传输层的搭建：怎样设计系统传输层？
1. 物联网传输层频谱需求分析
2. 传输层时间同步协议
3. 物联网分布式调度
4. 低功耗广域网络的崛起
5. 物联网2.0：从物的局域网到物的互联网
第七章 物联网感知层搭建：怎样设计物联网的皮肤和五官？
1. 物联网感知层如何获取数据
2. 感知层：物联网的皮肤和五官
3. 条码：物联网的第一代身份证
4. 物联网的感知层包括哪些技术
5. 感知层在物联网中的重要性
第八章 物联网安全：怎样设计物联网安全体系架构？
1.保护感知层——射频识别系统的控制与加密
2.如何防御针对传感网络的“内外夹击”
3.保护网络层——“核心网络”的防御机制
4.NGN架构——次时代网络的安全体系
5.保护应用层——射频识别中间件的安全问题
6.物联网安全管理总体设计思路
第九章 自动识别技术应用：怎样设计自动识别系统？
1.“面面俱到”的射频识别技术
2.物理学角度解读RFID
3.射频识别“离不开”的三大组件
4.怎样选择合适的射频系统
5.射频识别实战设计——不停车收费系统（ETC）
6.“射频”之外的识别技术
第十章 工业物联网：物联网对工业自动化意味着什么？
1.具有深刻“内涵”的工业物联网
2.工业物联网的“另类”结构
3.车间内部的技术——物联数据
4.工业物联网的“三链一力”模型
5.实战工业物联网——设计商业模式
第十一章 云计算平台：怎样连接物联网与云计算？
1.物联网瓶颈的最佳突破口——云计算
2.量身定做的平台——物联网云
3.物联网云的“用户群”
4.云计算“携手”大数据共创物联新格局
5.“支撑”物联网云的关键技术
6.云平台如何管理大数据
7.如何设计云计算平台
第十四章 智慧城市建设：怎样推动城市的智能化服务？
1.交通事故的终结者——智慧交通
2.智慧饮食实战设计——感知菜场系统
3.“人人健康，健康人人”的智慧医疗
4.我们的“全民教师”——智慧教育
5.“取之不尽，用之不竭”的智慧能源
第十三章 物联网在中国：怎样推动我国的物联网建设？
1.中国物联网的发展特征和策略规划
2.中国物联网产业链分析。
3.我国物联网关键技术剖析
4.震撼世界的物联网世博园
5.中国农业物联网系统设计

精彩书摘

第一章 正在爆发的物联网革命：怎样抓住物联网带来的商机？
随着信息时代的发展，物联网渐渐登上了世界历史的舞台，成为掀起新一轮信息革命的旗手。如果说计算机、互联网引领了前两次世界信息产业的浪潮，那么物联网必将引领世界信息产业的第三次浪潮。物联网的应用范围之广、覆盖范围之大可谓空前绝后，就连号称覆盖全球的互联网都望尘莫及。不久之后，物联网不仅能涉及各行各业，还能连接万事万物，因此，信息产业专家预言，物联网将成为下一个亿万级规模的产业，在未来的发展过程中，它将为人们带来无限的商机。
从技术角度来看，物联网是一个以无限射频电子标签技术（RFID）为基础，结合了多种已有技术（互联网技术、信息通信技术、数据库技术、中间件技术等）的网络系统。它通过大量的阅读器、移动电子标签、传感器等构筑了一个万物相连的网络，不仅能实现人与人的连接，还能实现人与物、物与物的连接，是一个比移动互联网更全面、更庞大的信息网络。物联网是一个能够影响人类未来发展的重点战略性新兴信息产业，它将极大地促进人类社会的信息化进程。人们利用物联网将物与物相互联系起来，将现实社会与虚拟社会相互联系起来，将人与世界万物联系起来，最终可实现对世界万物的绝对掌控。
1. 物联网——下一个亿万级的新兴产业
物联网是信息时代一个里程碑的发展阶段，继计算机技术、互联网技术之后，物联网技术成为了新一代的信息技术之一。物联网的英文名称为“Internet of things”，简称IOT。由物联网的名称可以看出，物联网技术就是物与物之间通过互联网相连的技术。具体来说，它包含两层意思：
第一，物联网的硬件可以是多种物品，它的基础支撑技术仍是互联网。甚至可以说，物联网是互联网在物与物之间的延伸，或者说是互联网在各种终端应用上的拓展。
第二，互联网的延伸和拓展让互联网的应用范围变得越来越广，物与物之间不仅可以进行一对一相连。还能一对多、多对多相连，实际上，这种连接是信息的连接，通过这种连接可以实现信息互换，从而实现物与物之间的相互通讯。
物联网的发展，掀起了世界信息产业发展的第三次浪潮。随着通信感知技术的发展，物联网的应用越来越广泛，在智能感知技术、智能识别技术以及普适计算等的支撑下，物联网与众多其它高科技通讯技术形成了网络大融合。
物联网可以被应用到多个领域，比如公共安全、智能家居、工业监测、交通运输、改造环境、政府管理、医疗护理等。与计算机和互联网相比，物联网所涉及的技术手段更加综合全面，甚至涵盖了计算机和互联网的多种技术手段。可以说，互联网是计算机和互联网技术在物与物之间的综合应用。有关专家预测，在未来10年内，随着相关技术的普及和应用，物联网将成为下一个亿万级的新兴产业。
1999年，人类第一次提出了“物联网”的概念，其定义为：在物品上安装信息传感设备，将这些设备与物联网连接，近而实现物与物之间的信息网络连接。总体来说，物联网应用的目的是实现物与物之间的智能识别和自动管理。进入物联网时代后，人们的生活中会出现这样的情景：按下智能手机的触屏按钮便可开启大门，房间可以根据太阳的移动变换角度采光；通过计算机下达命令可以使微波炉自动做饭等。
物联网完美地整合了IT技术，依托物联网，网络技术将大幅度提高应用范围，可以涵盖有物体存在的所有领域。人们只需要把一些精密的传感器嵌入到物体之中，如电力网络、公路隧道、供水系统、油气管道、水库大坝、钢铁桥梁等，就能通过互联网将这些物体整合，形成能够相互进行信息传输的物联网。这种整合意义深远，它打破了物理事物与人类社会内在联系的局限性，增加了物理事物的可控性，使物质社会与精神社会完美地结合。当物联网形成后，人们就可以通过网络对这些物体进行实时的监控和管理，从而极大地促进人类文明的发展。
整合物联网需要超级计算机的支撑，只有凭借超级计算集群的存储和计算能力，才能将海量的物理事物信息分类存储、整合计算。借助超级计算机集群将人、物、机器设备等整合在一张庞大的信息网络内，可以实现统一管理和统一调配，这样人们对生活和生产的管理将更加精细，而时时的监控和调整也能使管理更加动态。总之，物联网可以使人类更加灵活地掌控一切物体。所有物体在物联网的作用下，将变得更加智能，就像一个个既可以相互沟通，又可以接受统一管理的人类个体。
物联网时代，人类社会将发生颠覆性的变化。物联网的全面应用可以普遍提高生产力的水平，也能极大地提高资源的分配率和利用率。当物联网技术被用于治理环境时，还能够使人类和自然间的关系更加和谐。
要构建一个万事万物都能相互联系的世界，物联网的发展将成为必然趋势。物联网的基础是计算机和互联网，离开了这两大技术，物联网将无法全面实现。另外，射频识别技术、无限数据通讯技术等是物联网的核心技术，有了这些核心技术的支撑，物与物之间才能实现相互“交流”，而人在物联网中则担任主导者和指挥者的角色。
射频自动识别技术能够给每一件物品贴上标签，使它们拥有自己的“身份证”，这样一来，它们就可以更容易被识别。除了能让物体更容易识别外，该种技术还可以让物品“开口说话”，因为利用这种技术可以采集和存储物品的互用性信息，之后便可以通过无线数据通信技术传输到计算机互联网上，然后，再经由中央信息处理系统将这些采集来的信息进行统一识别、归类、存储、调配和管理。
物联网打破了人类思维的局限性，使硬件与软件得到了完美的融合。人们传统的思维观念是物理基础设施自成一体，包括桥梁、公路、大坝、建筑、隧道等；IT基础设施自成一体，包括电脑、宽带、传感器、信号塔等。而在物联网时代，人们的观念是将物理基础设施与IT基础设施相结合，形成新一代的物联网基础设施。可以想象，如果将桥梁、电缆、铁路、建筑等装上芯片、连接宽带，通过传感器传输相关信息，再经由网络进行统一管理，这将是多么神奇的画面！如果把地球比作一个超级电脑，那么所有的物品都是这台电脑的硬件，人类借助软件等技术将地球的所有硬件联系起来，形成了一个信息统一分享的整体。
2005年11月17日，国际电信联盟在信息社会世界峰会上发表了有关物联网的报告。报告称，继移动互联网之后，物联网时代即将来临，届时，杯子和牙刷可以联网，椅子和桌子可以交换信息，鞋子和手套可以自动调节温度。
2009年2月24日，IBM公司在论坛上发布了最新策略——“智慧的地球”。该公司负责人表示，“智慧的地球”策略将在中国得到广泛的应用，因为中国的基础设施在中国政府的大力控制和指导下正在进行快速的建设，所以，物联网在中国的应用空间会更加广阔。
物联网将成为世界经济的又一大增长点，很多物联网领域的专家认为，物联网的普及将拉动世界经济飞速增长。从环境角度来说，物联网的应用可以节省自然界内的有限资源，在保护环境的同时，还能提高资源分配的效率和资源的使用率，有利于人类社会的可持续发展；从经济角度来说，物联网的应用能大大节约生产和生活成本，帮助社会经济持续稳定发展；从技术角度来说，其应用必定会促进更多的高新技术发展，从而促进科学技术的快速进步。
而要真正实现一个高效的物联网必须具备两个重要因素：第一，规模性。规模越大，物联网的有效程度才会越高。第二，流动性。物联网不仅要适用于静止状态的物体，还要适用于动态的物体，甚至是高速移动的物体，物联网的覆盖性越广，有效程度也会越高。
作为引领信息产业发展的新一代浪潮，物联网的经济潜力无穷。未来，物物互联的业务将呈现指数性的增长，物联网的普及和应用将引领新一代的科技革命，人类的生活将在物联网的影响下发生颠覆性的变化，社会经济将在物联网技术的拉动下飞速增长。据有关权威机构预测，在未来十年内，以物联网为主导的物物互联的业务将远超以互联网为主导的人与人通信的业务，物联网将成为下一个亿万级的新兴产业。
2. 信息技术3.0 ：物联网创造新世界
物联网是互联网发展到一定阶段的产物。50多年来，互联网的发展方向始终如一，人类发展互联网技术始终坚持尽量满足人类个性化需求的原则。根据这一原则，互联网时代在历史的推动下渐渐向物联网时代迈进，由互联网到物联网总共经历了三个发展阶段，分别是互联网1.0时代、互联网2.0时代、互联网3.0时代。
第一阶段是互联网1.0时代，该时代最大的特点便是“信息不对称”。这个时代的每个人都是信息源，人们可以将自己了解的信息通过网站网页输入到互联网上，在编辑规范化之后，实现在线存储和在线展示。但是在这一阶段，人们还无法进行在线支付，所以商品和服务并不能通过网络进行操作，人们要获取产品和服务，就需要亲自到百货商场和服务机构。随着信息的不断增多，出现了“信息盈余”现象，海量的信息让人们目不暇接，信息需求者很难在其中快速找到自己需要的信息。于是，人们对在互联网上快速查找精准信息的要求不断提高，一些商家看准了商机，以精准查找信息为标榜的“搜随引擎”应运而生。
第二阶段是互联网2.0时代，又称“移动互联网时代”。这一阶段出现的问题是“效率不对称”，虽然人们已经能够通过搜索引擎在互联网上快速查找精准信息，还能在线完成商品和服务支付，但是线下产品和服务的供应效率有待提高。智能手机的普及，让互联网进入移动时代，人们随时随地都可以通过安装各种应用软件完成在线商品支付，但是商品供应链在线下，这样就形成了“服务盈余”的情况。大量在线O2O服务使人们享受服务的质量和效率普遍提高，商品的及时供应成了互联网商业的短板。人们在众多服务中寻找最优服务的难度增加，这类需求也使得“共享经济”服务平台成为主流。
第三阶段是互联网3.0时代，又称“信息技术3.0时代”，这一阶段的主流是物联网。我们知道，物联网是以移动互联网为基础的，这一阶段的主要矛盾是“智慧不对称”。这是因为，随着市场需求的个性化、碎片化，海量数据处理难度的加大以及商业节奏的不断加快，以人脑的智慧很难完美处理相关事务。于是，人类利用互联网技术构造出了“云脑”。借助云脑的无限存储和超级计算能力，人类可以完成在线查找精确信息、分析海量数据、选择最佳方案、管理物理基础设施等众多工作。这样一来，人类就可以将大量繁琐、重复、信息量大、计算量多的工作分担给“云脑”来完成，而利用人脑来从事更具创造力的工作。
物联网的时代悄然来临，很多科技大咖认为物联网的风口在“云端”和“云脑”上。云计算、大数据技术将为物联网插上飞速发展的翅膀。物联网要想全面普及，需要与“云脑”相结合，在强大的互联网的支撑下，物联网的应用和普及将引起一场巨大的科技变革。阿里巴巴创始人马云对物联网时代充满期待，他指出：“我们经历的这一次技术革命是在释放人的大脑，未来三十年，整个变革会远远超过大家的想象。”
借助互联网，人类走进了“万物互联”的物联网时代，而在物联网时代，人类将用计算代替思考。在物联网还未出现之前，人类只能通过人脑来控制和管理物品。比如，起床时要亲自叠被子，穿鞋时要亲自系鞋带，烧水时要亲自扭开水龙头将水装满。在物联网时代，这些情况将会发生改变：当我们走下床铺，被子会接收床身的压力信号自动叠好；当我们将脚伸进鞋子，鞋带会感知鞋底的压力自动系好；当我们要烧水时，只需点下手机的按钮，水龙头会自动放水将水瓶装满。
2016年，世界著名科技公司IBM推出了“认知计算”的新战略，在此之前，该公司还提出了以物联网为核心的战略——“智慧地球”。如今，随着云计算、大数据等技术的发展，物联网时代将进入全新的发展阶段。物联网需要借助互联网技术将物与物连接起来，之后还需要由一个专门的“大脑”进行统一管理，从而使人脑从繁琐的物品管理中解放出来。这种专门用来管理物品的网络大脑被称为“云脑”。现在，各大科技巨头正在紧锣密鼓地研发“云脑”，如果谁能在“云脑”技术方面取得领先地位，那么谁就能成为未来科技的引领者。如果互联网是一个“学校”，那么大数据就是拥有海量信息的“图书馆”，“云脑”就是不分昼夜、用功阅读和学习图书内容的“孩子”。将来，这些“孩子”能够管理千千万万的物品。在研发“云脑”的科技公司中，我国较为有名的“云脑”项目有阿里巴巴个人助理+、百度度秘等，国际上较为有名的“云脑”项目有Microsoft Cortana、Apple Siri、Google Now、Facebook M、IBM Watson、Amazon Echo等。这些“云脑”项目都在各自的领域快速发展着，终有一天，世界会因为他们的存在而彻底改变。
据国际著名公司英特尔的专家预测，截止到2020年，在世界范围内，通过网络相连的物联网设备累积将达到500亿个。届时，人类将实现“万物互联”的伟大计划，开始进入“万物控制”的全新阶段。如果把未来的智能设备比作一只只智能较低的“蜜蜂”，那么设备之间连接成的物物互联网络就是一个个庞大的“蜂巢”，而“云脑”所扮演的便是“养蜂人”的角色。人类借助“云脑”，无需自己操心，便可自动控制所有物联的“蜂巢”。
如今，物联网的发展还只停留在通过无线设备相互连接，以人类下达的命令来辅助控制和管理物品的阶段。虽然现在的机械设备和植入传感器的物理设施还无法通过“云脑”进行大规模的自动控制，但是随着“云脑”学习能力的不断提升以及自动控制技术的不断发展，人类将实现以少数管理员通过“云脑”控制无限物联设备生态圈的伟大目标。
阿里研究院与华泰证券研究中心的研究成果指出，物联网的持续发展将触发“DT经济大爆炸”（DT是数据处理技术的英文缩写）。移动互联网时代是信息技术时代，也就是IT时代；物联网时代是数据处理技术时代，也就是DT时代。在不久的将来，DT时代将取代IT时代，人类将生活在一个物物相连的物联网世界。那么，为什么说物联网的持续发展将触发“DT经济大爆炸”呢？
DT时代到来后，人类的生产、生活方式将发生颠覆性的改变，而物联网将成为促进这种改变的中坚力量。在互联网之外，存在着大量的个性化需求，这些需求富有个性，亟待开发。有需求就会有市场，线下非数据化的市场空间远远比互联网市场要广阔得多。在传统互联网市场中，人们通过收集和利用网民的线上数据来创造商业价值。目前，全球网民约占世界总人口的44%，总数达到32亿，网民上网产生的数据量高达7.9ZB，人类利用这些网上数据创造了巨大的商业价值。然而，即使是像中国和美国这样的互联网大国，每年互联网经济的比重也只占全国总GDP的十分之一。
这样看来，在数据化市场之外，还有90%的GDP产业有待进一步开发。如果将这些产业通过物联网进行连接，实现由“云脑”控制的数据化管理，那么，世界经济将大幅度增长。通过多种多样的传感器和智能芯片实现万物相连，能够满足另外40亿不上网的世界人口对信息网络化的需求。随着“云脑”技术的发展，未来20年内，工厂的机械设备、家居的电气设备、社会的公共施设、生活和生产用品等都能相互联网，共同组建一个庞大的可以统一组织管理、统一利用调配的物联网。而这种相互连接的网络将使人类社会经济突飞猛进，因此，物联网专家才表示物联网将触发“DT经济大爆炸”。

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