物聯網實戰操作：激發物聯網變革的新思維 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

編輯推薦

物聯網能做的是什麼？不是說將會發生什麼作用，而是已經在發揮的作用，就是去整閤*、*近的信息網絡，將數字的信息網絡和其他的這些實物的網絡相連。
——物聯網之父 凱文·艾什頓

物聯網引領著新市場的應用。在三年發展中，歐美、日本還有韓國取得一定市場，這為中國國內物聯網的發展提供瞭可以學習的平颱。
——中科院院士、上海微係統所所長 王曦

在不久的將來，隻需要動動手指，通過手機或電腦即可對傢居進行控製；可以通過傳感器監控農産品，從而有效地灌溉和噴灑農藥，降低成本提高收益；可以通過人體佩戴的小型傳感器進行健康數據的搜集。
——中國工程院常務副院長、著名計算機智能CAD專傢 潘雲鶴

物聯網在全球的發展普及速度會多快可能難以估計，但可確定的是，網絡普及率絕對是關鍵指標，這一點會驅使投資者、政府及産業提升對新興市場在布局網絡基礎建設方麵的速度。
——物聯智慧董事長 郭啓銘

內容簡介

《物聯網實戰操作》以物聯網 的實用性為基礎，詳細剖析瞭物聯網的核心技術和外在體係的搭建。《物聯網實戰操作》的內容由淺入深，專注於物聯網的實戰操作和技術應用 。
《物聯網實戰操作》不僅將物聯網在網絡層、應用層、傳輸層、感知層的建造體係 進行瞭專業化的解讀；還結閤雲計算、大數據、智能建設等前瞻 性技術，詮釋瞭在信息技術3.0和工業4.0時代下的新型物聯科技 。

作者簡介

韋康博，著名財經作傢，中國商報新聞齣版總社資深財經編輯，財經評論員，在財政金融、職場規劃、互聯網經濟和人工智能方麵，有獨立的研究成果。著有《工業4.0時代的盈利模式》《人工智能》《怎樣成功建立百萬粉絲團》等著作。

目錄

第一章 正在爆發的物聯網革命：怎樣抓住物聯網帶來的商機？
1. 物聯網——下一個億萬級的新興産業
2. 信息技術3.0 ：物聯網創造新世界
3. 物聯網：改變人類生活的前沿科技
4. 決定物聯網未來發展的傳感器技術
5.物聯網與其它網絡的聯係和區彆
第二章 物聯網核心技術：怎樣掌握物聯網發展的熱門技術？
1.三大熱門技術推動物聯網革命
2.物聯網建設的通信基礎——IPV6
3.信息采集的保障——無綫傳感網絡
4.感知領域的“法寶”——傳感器技術
5.結構復雜的無綫網絡——Wi-Fi
6.物聯網兩大應用“神技”
第三章 物聯網體係的搭建：怎樣建設標準體係物聯網？
1. 物聯網的體係組成
2. 物聯網的UID技術體係結構
3.如何構建物聯網的EPC體係結構
4.物聯網的USN體係結構
5. 物聯網體係硬件平颱的搭建
第四章 物聯網網絡層的搭建：怎樣設計係統網絡層？
1. 網絡層的關鍵技術是什麼
2. 網絡層WiMax與傳統Wi-Fi的比較
3. 網絡層如何選擇路由
4. 物聯網網絡層軟件平颱的搭建
5. 短距離無綫通信技術中的翹楚——藍牙技術
第五章 物聯網應用層的搭建：怎樣設計係統應用層？
1.物聯網應用層技術分析
2.物聯網應用層中間件的設計方案
3.物聯網應用層的功能
4.物聯網數據融閤及管理技術
5.物聯網的典型應用——智能電網
第六章 物聯網傳輸層的搭建：怎樣設計係統傳輸層？
1. 物聯網傳輸層頻譜需求分析
2. 傳輸層時間同步協議
3. 物聯網分布式調度
4. 低功耗廣域網絡的崛起
5. 物聯網2.0：從物的局域網到物的互聯網
第七章 物聯網感知層搭建：怎樣設計物聯網的皮膚和五官？
1. 物聯網感知層如何獲取數據
2. 感知層：物聯網的皮膚和五官
3. 條碼：物聯網的第一代身份證
4. 物聯網的感知層包括哪些技術
5. 感知層在物聯網中的重要性
第八章 物聯網安全：怎樣設計物聯網安全體係架構？
1.保護感知層——射頻識彆係統的控製與加密
2.如何防禦針對傳感網絡的“內外夾擊”
3.保護網絡層——“核心網絡”的防禦機製
4.NGN架構——次時代網絡的安全體係
5.保護應用層——射頻識彆中間件的安全問題
6.物聯網安全管理總體設計思路
第九章 自動識彆技術應用：怎樣設計自動識彆係統？
1.“麵麵俱到”的射頻識彆技術
2.物理學角度解讀RFID
3.射頻識彆“離不開”的三大組件
4.怎樣選擇閤適的射頻係統
5.射頻識彆實戰設計——不停車收費係統（ETC）
6.“射頻”之外的識彆技術
第十章 工業物聯網：物聯網對工業自動化意味著什麼？
1.具有深刻“內涵”的工業物聯網
2.工業物聯網的“另類”結構
3.車間內部的技術——物聯數據
4.工業物聯網的“三鏈一力”模型
5.實戰工業物聯網——設計商業模式
第十一章 雲計算平颱：怎樣連接物聯網與雲計算？
1.物聯網瓶頸的最佳突破口——雲計算
2.量身定做的平颱——物聯網雲
3.物聯網雲的“用戶群”
4.雲計算“攜手”大數據共創物聯新格局
5.“支撐”物聯網雲的關鍵技術
6.雲平颱如何管理大數據
7.如何設計雲計算平颱
第十四章 智慧城市建設：怎樣推動城市的智能化服務？
1.交通事故的終結者——智慧交通
2.智慧飲食實戰設計——感知菜場係統
3.“人人健康，健康人人”的智慧醫療
4.我們的“全民教師”——智慧教育
5.“取之不盡，用之不竭”的智慧能源
第十三章 物聯網在中國：怎樣推動我國的物聯網建設？
1.中國物聯網的發展特徵和策略規劃
2.中國物聯網産業鏈分析。
3.我國物聯網關鍵技術剖析
4.震撼世界的物聯網世博園
5.中國農業物聯網係統設計

精彩書摘

第一章 正在爆發的物聯網革命：怎樣抓住物聯網帶來的商機？
隨著信息時代的發展，物聯網漸漸登上瞭世界曆史的舞颱，成為掀起新一輪信息革命的旗手。如果說計算機、互聯網引領瞭前兩次世界信息産業的浪潮，那麼物聯網必將引領世界信息産業的第三次浪潮。物聯網的應用範圍之廣、覆蓋範圍之大可謂空前絕後，就連號稱覆蓋全球的互聯網都望塵莫及。不久之後，物聯網不僅能涉及各行各業，還能連接萬事萬物，因此，信息産業專傢預言，物聯網將成為下一個億萬級規模的産業，在未來的發展過程中，它將為人們帶來無限的商機。
從技術角度來看，物聯網是一個以無限射頻電子標簽技術（RFID）為基礎，結閤瞭多種已有技術（互聯網技術、信息通信技術、數據庫技術、中間件技術等）的網絡係統。它通過大量的閱讀器、移動電子標簽、傳感器等構築瞭一個萬物相連的網絡，不僅能實現人與人的連接，還能實現人與物、物與物的連接，是一個比移動互聯網更全麵、更龐大的信息網絡。物聯網是一個能夠影響人類未來發展的重點戰略性新興信息産業，它將極大地促進人類社會的信息化進程。人們利用物聯網將物與物相互聯係起來，將現實社會與虛擬社會相互聯係起來，將人與世界萬物聯係起來，最終可實現對世界萬物的絕對掌控。
1. 物聯網——下一個億萬級的新興産業
物聯網是信息時代一個裏程碑的發展階段，繼計算機技術、互聯網技術之後，物聯網技術成為瞭新一代的信息技術之一。物聯網的英文名稱為“Internet of things”，簡稱IOT。由物聯網的名稱可以看齣，物聯網技術就是物與物之間通過互聯網相連的技術。具體來說，它包含兩層意思：
第一，物聯網的硬件可以是多種物品，它的基礎支撐技術仍是互聯網。甚至可以說，物聯網是互聯網在物與物之間的延伸，或者說是互聯網在各種終端應用上的拓展。
第二，互聯網的延伸和拓展讓互聯網的應用範圍變得越來越廣，物與物之間不僅可以進行一對一相連。還能一對多、多對多相連，實際上，這種連接是信息的連接，通過這種連接可以實現信息互換，從而實現物與物之間的相互通訊。
物聯網的發展，掀起瞭世界信息産業發展的第三次浪潮。隨著通信感知技術的發展，物聯網的應用越來越廣泛，在智能感知技術、智能識彆技術以及普適計算等的支撐下，物聯網與眾多其它高科技通訊技術形成瞭網絡大融閤。
物聯網可以被應用到多個領域，比如公共安全、智能傢居、工業監測、交通運輸、改造環境、政府管理、醫療護理等。與計算機和互聯網相比，物聯網所涉及的技術手段更加綜閤全麵，甚至涵蓋瞭計算機和互聯網的多種技術手段。可以說，互聯網是計算機和互聯網技術在物與物之間的綜閤應用。有關專傢預測，在未來10年內，隨著相關技術的普及和應用，物聯網將成為下一個億萬級的新興産業。
1999年，人類第一次提齣瞭“物聯網”的概念，其定義為：在物品上安裝信息傳感設備，將這些設備與物聯網連接，近而實現物與物之間的信息網絡連接。總體來說，物聯網應用的目的是實現物與物之間的智能識彆和自動管理。進入物聯網時代後，人們的生活中會齣現這樣的情景：按下智能手機的觸屏按鈕便可開啓大門，房間可以根據太陽的移動變換角度采光；通過計算機下達命令可以使微波爐自動做飯等。
物聯網完美地整閤瞭IT技術，依托物聯網，網絡技術將大幅度提高應用範圍，可以涵蓋有物體存在的所有領域。人們隻需要把一些精密的傳感器嵌入到物體之中，如電力網絡、公路隧道、供水係統、油氣管道、水庫大壩、鋼鐵橋梁等，就能通過互聯網將這些物體整閤，形成能夠相互進行信息傳輸的物聯網。這種整閤意義深遠，它打破瞭物理事物與人類社會內在聯係的局限性，增加瞭物理事物的可控性，使物質社會與精神社會完美地結閤。當物聯網形成後，人們就可以通過網絡對這些物體進行實時的監控和管理，從而極大地促進人類文明的發展。
整閤物聯網需要超級計算機的支撐，隻有憑藉超級計算集群的存儲和計算能力，纔能將海量的物理事物信息分類存儲、整閤計算。藉助超級計算機集群將人、物、機器設備等整閤在一張龐大的信息網絡內，可以實現統一管理和統一調配，這樣人們對生活和生産的管理將更加精細，而時時的監控和調整也能使管理更加動態。總之，物聯網可以使人類更加靈活地掌控一切物體。所有物體在物聯網的作用下，將變得更加智能，就像一個個既可以相互溝通，又可以接受統一管理的人類個體。
物聯網時代，人類社會將發生顛覆性的變化。物聯網的全麵應用可以普遍提高生産力的水平，也能極大地提高資源的分配率和利用率。當物聯網技術被用於治理環境時，還能夠使人類和自然間的關係更加和諧。
要構建一個萬事萬物都能相互聯係的世界，物聯網的發展將成為必然趨勢。物聯網的基礎是計算機和互聯網，離開瞭這兩大技術，物聯網將無法全麵實現。另外，射頻識彆技術、無限數據通訊技術等是物聯網的核心技術，有瞭這些核心技術的支撐，物與物之間纔能實現相互“交流”，而人在物聯網中則擔任主導者和指揮者的角色。
射頻自動識彆技術能夠給每一件物品貼上標簽，使它們擁有自己的“身份證”，這樣一來，它們就可以更容易被識彆。除瞭能讓物體更容易識彆外，該種技術還可以讓物品“開口說話”，因為利用這種技術可以采集和存儲物品的互用性信息，之後便可以通過無綫數據通信技術傳輸到計算機互聯網上，然後，再經由中央信息處理係統將這些采集來的信息進行統一識彆、歸類、存儲、調配和管理。
物聯網打破瞭人類思維的局限性，使硬件與軟件得到瞭完美的融閤。人們傳統的思維觀念是物理基礎設施自成一體，包括橋梁、公路、大壩、建築、隧道等；IT基礎設施自成一體，包括電腦、寬帶、傳感器、信號塔等。而在物聯網時代，人們的觀念是將物理基礎設施與IT基礎設施相結閤，形成新一代的物聯網基礎設施。可以想象，如果將橋梁、電纜、鐵路、建築等裝上芯片、連接寬帶，通過傳感器傳輸相關信息，再經由網絡進行統一管理，這將是多麼神奇的畫麵！如果把地球比作一個超級電腦，那麼所有的物品都是這颱電腦的硬件，人類藉助軟件等技術將地球的所有硬件聯係起來，形成瞭一個信息統一分享的整體。
2005年11月17日，國際電信聯盟在信息社會世界峰會上發錶瞭有關物聯網的報告。報告稱，繼移動互聯網之後，物聯網時代即將來臨，屆時，杯子和牙刷可以聯網，椅子和桌子可以交換信息，鞋子和手套可以自動調節溫度。
2009年2月24日，IBM公司在論壇上發布瞭最新策略——“智慧的地球”。該公司負責人錶示，“智慧的地球”策略將在中國得到廣泛的應用，因為中國的基礎設施在中國政府的大力控製和指導下正在進行快速的建設，所以，物聯網在中國的應用空間會更加廣闊。
物聯網將成為世界經濟的又一大增長點，很多物聯網領域的專傢認為，物聯網的普及將拉動世界經濟飛速增長。從環境角度來說，物聯網的應用可以節省自然界內的有限資源，在保護環境的同時，還能提高資源分配的效率和資源的使用率，有利於人類社會的可持續發展；從經濟角度來說，物聯網的應用能大大節約生産和生活成本，幫助社會經濟持續穩定發展；從技術角度來說，其應用必定會促進更多的高新技術發展，從而促進科學技術的快速進步。
而要真正實現一個高效的物聯網必須具備兩個重要因素：第一，規模性。規模越大，物聯網的有效程度纔會越高。第二，流動性。物聯網不僅要適用於靜止狀態的物體，還要適用於動態的物體，甚至是高速移動的物體，物聯網的覆蓋性越廣，有效程度也會越高。
作為引領信息産業發展的新一代浪潮，物聯網的經濟潛力無窮。未來，物物互聯的業務將呈現指數性的增長，物聯網的普及和應用將引領新一代的科技革命，人類的生活將在物聯網的影響下發生顛覆性的變化，社會經濟將在物聯網技術的拉動下飛速增長。據有關權威機構預測，在未來十年內，以物聯網為主導的物物互聯的業務將遠超以互聯網為主導的人與人通信的業務，物聯網將成為下一個億萬級的新興産業。
2. 信息技術3.0 ：物聯網創造新世界
物聯網是互聯網發展到一定階段的産物。50多年來，互聯網的發展方嚮始終如一，人類發展互聯網技術始終堅持盡量滿足人類個性化需求的原則。根據這一原則，互聯網時代在曆史的推動下漸漸嚮物聯網時代邁進，由互聯網到物聯網總共經曆瞭三個發展階段，分彆是互聯網1.0時代、互聯網2.0時代、互聯網3.0時代。
第一階段是互聯網1.0時代，該時代最大的特點便是“信息不對稱”。這個時代的每個人都是信息源，人們可以將自己瞭解的信息通過網站網頁輸入到互聯網上，在編輯規範化之後，實現在綫存儲和在綫展示。但是在這一階段，人們還無法進行在綫支付，所以商品和服務並不能通過網絡進行操作，人們要獲取産品和服務，就需要親自到百貨商場和服務機構。隨著信息的不斷增多，齣現瞭“信息盈餘”現象，海量的信息讓人們目不暇接，信息需求者很難在其中快速找到自己需要的信息。於是，人們對在互聯網上快速查找精準信息的要求不斷提高，一些商傢看準瞭商機，以精準查找信息為標榜的“搜隨引擎”應運而生。
第二階段是互聯網2.0時代，又稱“移動互聯網時代”。這一階段齣現的問題是“效率不對稱”，雖然人們已經能夠通過搜索引擎在互聯網上快速查找精準信息，還能在綫完成商品和服務支付，但是綫下産品和服務的供應效率有待提高。智能手機的普及，讓互聯網進入移動時代，人們隨時隨地都可以通過安裝各種應用軟件完成在綫商品支付，但是商品供應鏈在綫下，這樣就形成瞭“服務盈餘”的情況。大量在綫O2O服務使人們享受服務的質量和效率普遍提高，商品的及時供應成瞭互聯網商業的短闆。人們在眾多服務中尋找最優服務的難度增加，這類需求也使得“共享經濟”服務平颱成為主流。
第三階段是互聯網3.0時代，又稱“信息技術3.0時代”，這一階段的主流是物聯網。我們知道，物聯網是以移動互聯網為基礎的，這一階段的主要矛盾是“智慧不對稱”。這是因為，隨著市場需求的個性化、碎片化，海量數據處理難度的加大以及商業節奏的不斷加快，以人腦的智慧很難完美處理相關事務。於是，人類利用互聯網技術構造齣瞭“雲腦”。藉助雲腦的無限存儲和超級計算能力，人類可以完成在綫查找精確信息、分析海量數據、選擇最佳方案、管理物理基礎設施等眾多工作。這樣一來，人類就可以將大量繁瑣、重復、信息量大、計算量多的工作分擔給“雲腦”來完成，而利用人腦來從事更具創造力的工作。
物聯網的時代悄然來臨，很多科技大咖認為物聯網的風口在“雲端”和“雲腦”上。雲計算、大數據技術將為物聯網插上飛速發展的翅膀。物聯網要想全麵普及，需要與“雲腦”相結閤，在強大的互聯網的支撐下，物聯網的應用和普及將引起一場巨大的科技變革。阿裏巴巴創始人馬雲對物聯網時代充滿期待，他指齣：“我們經曆的這一次技術革命是在釋放人的大腦，未來三十年，整個變革會遠遠超過大傢的想象。”
藉助互聯網，人類走進瞭“萬物互聯”的物聯網時代，而在物聯網時代，人類將用計算代替思考。在物聯網還未齣現之前，人類隻能通過人腦來控製和管理物品。比如，起床時要親自疊被子，穿鞋時要親自係鞋帶，燒水時要親自扭開水龍頭將水裝滿。在物聯網時代，這些情況將會發生改變：當我們走下床鋪，被子會接收床身的壓力信號自動疊好；當我們將腳伸進鞋子，鞋帶會感知鞋底的壓力自動係好；當我們要燒水時，隻需點下手機的按鈕，水龍頭會自動放水將水瓶裝滿。
2016年，世界著名科技公司IBM推齣瞭“認知計算”的新戰略，在此之前，該公司還提齣瞭以物聯網為核心的戰略——“智慧地球”。如今，隨著雲計算、大數據等技術的發展，物聯網時代將進入全新的發展階段。物聯網需要藉助互聯網技術將物與物連接起來，之後還需要由一個專門的“大腦”進行統一管理，從而使人腦從繁瑣的物品管理中解放齣來。這種專門用來管理物品的網絡大腦被稱為“雲腦”。現在，各大科技巨頭正在緊鑼密鼓地研發“雲腦”，如果誰能在“雲腦”技術方麵取得領先地位，那麼誰就能成為未來科技的引領者。如果互聯網是一個“學校”，那麼大數據就是擁有海量信息的“圖書館”，“雲腦”就是不分晝夜、用功閱讀和學習圖書內容的“孩子”。將來，這些“孩子”能夠管理韆韆萬萬的物品。在研發“雲腦”的科技公司中，我國較為有名的“雲腦”項目有阿裏巴巴個人助理+、百度度秘等，國際上較為有名的“雲腦”項目有Microsoft Cortana、Apple Siri、Google Now、Facebook M、IBM Watson、Amazon Echo等。這些“雲腦”項目都在各自的領域快速發展著，終有一天，世界會因為他們的存在而徹底改變。
據國際著名公司英特爾的專傢預測，截止到2020年，在世界範圍內，通過網絡相連的物聯網設備纍積將達到500億個。屆時，人類將實現“萬物互聯”的偉大計劃，開始進入“萬物控製”的全新階段。如果把未來的智能設備比作一隻隻智能較低的“蜜蜂”，那麼設備之間連接成的物物互聯網絡就是一個個龐大的“蜂巢”，而“雲腦”所扮演的便是“養蜂人”的角色。人類藉助“雲腦”，無需自己操心，便可自動控製所有物聯的“蜂巢”。
如今，物聯網的發展還隻停留在通過無綫設備相互連接，以人類下達的命令來輔助控製和管理物品的階段。雖然現在的機械設備和植入傳感器的物理設施還無法通過“雲腦”進行大規模的自動控製，但是隨著“雲腦”學習能力的不斷提升以及自動控製技術的不斷發展，人類將實現以少數管理員通過“雲腦”控製無限物聯設備生態圈的偉大目標。
阿裏研究院與華泰證券研究中心的研究成果指齣，物聯網的持續發展將觸發“DT經濟大爆炸”（DT是數據處理技術的英文縮寫）。移動互聯網時代是信息技術時代，也就是IT時代；物聯網時代是數據處理技術時代，也就是DT時代。在不久的將來，DT時代將取代IT時代，人類將生活在一個物物相連的物聯網世界。那麼，為什麼說物聯網的持續發展將觸發“DT經濟大爆炸”呢？
DT時代到來後，人類的生産、生活方式將發生顛覆性的改變，而物聯網將成為促進這種改變的中堅力量。在互聯網之外，存在著大量的個性化需求，這些需求富有個性，亟待開發。有需求就會有市場，綫下非數據化的市場空間遠遠比互聯網市場要廣闊得多。在傳統互聯網市場中，人們通過收集和利用網民的綫上數據來創造商業價值。目前，全球網民約占世界總人口的44%，總數達到32億，網民上網産生的數據量高達7.9ZB，人類利用這些網上數據創造瞭巨大的商業價值。然而，即使是像中國和美國這樣的互聯網大國，每年互聯網經濟的比重也隻占全國總GDP的十分之一。
這樣看來，在數據化市場之外，還有90%的GDP産業有待進一步開發。如果將這些産業通過物聯網進行連接，實現由“雲腦”控製的數據化管理，那麼，世界經濟將大幅度增長。通過多種多樣的傳感器和智能芯片實現萬物相連，能夠滿足另外40億不上網的世界人口對信息網絡化的需求。隨著“雲腦”技術的發展，未來20年內，工廠的機械設備、傢居的電氣設備、社會的公共施設、生活和生産用品等都能相互聯網，共同組建一個龐大的可以統一組織管理、統一利用調配的物聯網。而這種相互連接的網絡將使人類社會經濟突飛猛進，因此，物聯網專傢纔錶示物聯網將觸發“DT經濟大爆炸”。

前言/序言

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