智能物联网导论

前言
教学大纲
第1章　IoT的形成 /1
1.1　IoT产生的社会背景 /1
1.1.1　比尔·盖茨的《未来之路》与IoT /1
1.1.2　RFID/EPC与IoT /3
1.1.3　ITU互联网发展研究报告与IoT /4
1.1.4　智慧地球与IoT /6
1.2　IoT产生的技术背景 /8
1.2.1　普适计算与IoT /8
1.2.2　CPS与IoT /10
1.3　IoT的形成与发展过程 /15
1.3.1　IoT的形成过程 /15
1.3.2　我国IoT技术与产业发展 /16
1.3.3　IoT对社会发展的贡献 /17
1.4　IoT的技术特征 /18
1.4.1　IoT提供行业性、专业性与区域性的服务 /18
1.4.2　IoT数据主要通过自动感知方式获取 /19
1.4.3　IoT是可反馈、可控制的“闭环”系统 /20
1.4.4　IoT是虚拟世界与现实世界的结合 /22
1.4.5　IoT面临着更为严峻的网络安全问题 /23
本章小结 /24
思考题 /25
第2章　AIoT的发展 /27
2.1　AIoT发展的社会背景 /27
2.2　AIoT发展的技术背景 /29
2.2.1　云计算与AIoT /29
2.2.2　5G与AIoT /30
2.2.3　边缘计算与AIoT /30
2.2.4　大数据与AIoT /31
2.2.5　人工智能与AIoT /32
2.2.6　数字孪生与AIoT /34
2.2.7　区块链与AIoT /34
2.3　AIoT的技术特征 /35
2.3.1　AIoT“物”的特征 /35
2.3.2　AIoT“网”的特征 /38
2.3.3　AIoT“智”的特征 /44
2.4　物联网体系结构研究 /46
2.4.1　物联网体系结构与参考模型研究的重要性 /46
2.4.2　AIoT技术架构 /47
2.4.3　AIoT层次结构模型 /52
本章小结 /53
思考题 /53
第3章　AIoT关键技术 /55
3.1　感知技术 /55
3.1.1　传感器的研究与应用 /55
3.1.2　RFID与EPC技术 /61
3.1.3　位置感知技术 /66
3.2　接入技术 /70
3.2.1　接入技术分类 /70
3.2.2　有线接入技术 /71
3.2.3　近场通信技术 /74
3.2.4　近距离无线接入技术 /75
3.2.5　Wi-Fi接入技术 /77
3.2.6　NB-IoT接入技术 /78
3.2.7　5G接入网技术 /79
3.2.8　无线传感网接入技术 /80
3.3　边缘计算技术 /83
3.3.1　边缘计算产生的背景 /83
3.3.2　边缘计算的基本概念 /84
3.3.3　边缘云与云数据中心的关系 /85
3.4　5G技术 /87
3.4.1　AIoT对5G技术的需求 /88
3.4.2　5G的技术指标 /88
3.4.3　5G的三大应用场景 /90
3.4.4　6G发展愿景 /92
3.5　基于IP的核心交换网 /94
3.5.1　核心交换网与IP /94
3.5.2　AIoT核心交换网的组网方法 /95
3.5.3　软件定义网络与网络功能虚拟化 /96
3.6　云计算技术 /99
3.6.1　云计算的基本概念 /99
3.6.2　云计算的基本特征 /100
3.6.3　云计算服务的类型 /101
3.6.4　云计算的部署模型 /103
3.7　大数据技术 /104
3.7.1　大数据技术的基本概念 /104
3.7.2　大数据的特征 /105
3.7.3　大数据的应用 /107
3.8　智能控制技术 /109
3.8.1　智能控制与数字孪生 /109
3.8.2　数字孪生的基本概念 /110
3.9　区块链技术 /112
3.9.1　区块链的基本概念 /112
3.9.2　区块链的技术特征 /114
3.9.3　区块链的应用 /115
本章小结 /117
思考题 /117
第4章　AIoT应用领域 /119
4.1　智能工业 /119
4.1.1　工业4.0与“中国制造2025” /119
4.1.2　工业4.0涵盖的基本内容 /122
4.1.3　工业4.0与数字孪生 /125
4.1.4　产品数字孪生体 /126
4.1.5　数字孪生在大型设备全生命周期管理中的应用 /129
4.2　智能电网 /133
4.2.1　智能电网的基本概念 /133
4.2.2　数字孪生在发电厂智能管控系统中的应用 /135
4.2.3　数字孪生在风力发电机组故障预测中的应用 /137
4.3　智能交通 /138
4.3.1　智能交通的基本概念 /138
4.3.2　智能网联汽车的研究与发展 /140
4.3.3　智慧公路的研究与发展 /142
4.3.4　数字孪生技术在车辆抗毁伤性能评估中的应用 /143
4.4　智能医疗 /145
4.4.1　智能医疗的基本概念 /145
4.4.2　AI与医疗服务全流程的关系 /146
4.4.3　远程医疗系统与医疗机器人 /149
4.4.4　医疗大数据与机器学习算法的应用 /152
4.4.5　数字孪生在智能医疗中的应用 /157
4.5　智慧城市 /159
4.5.1　智慧城市的基本概念 /159
4.5.2　数字孪生城市的基本内涵 /160
4.5.3　数字孪生城市研究的基本内容 /161
4.5.4　数字孪生城市研究的发展与面临的挑战 /162
本章小结 /165
思考题 /166
参考文献 /167