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物聯網架構設計實戰——從云端到傳感器 版權信息
- ISBN：9787302569237
- 條形碼：9787302569237 ; 978-7-302-56923-7
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
物聯網架構設計實戰——從云端到傳感器 本書特色
《物聯網架構設計實戰：從云端到傳感器》從一個物聯網架構師的角度，深入介紹了物聯網在各個領域的用例、物聯網架構和核心物聯網模塊，涵蓋了傳感器、端點和電源系統，通信理論和信息論基礎，非基于IP的WPAN(包括新的藍牙5架構、Zigbee和Z-Wave等)，基于IP的通信(包括6LoWPAN、Thread和IEEE 802.11標準等)，遠距離通信系統和協議(包括蜂窩LTE標準、LoRaWAN、Sigfox以及新的LTE窄帶和5G架構等)，邊緣路由器和網關，軟件定義網絡，物聯網邊緣到云協議(如MQTT、MQTT-SN、CoAP、AMQP和STOMP等)，云和霧拓撲，云和霧中的數據分析與機器學習，以及物聯網安全性等方面的知識和應用。總之，對于物聯網架構師來說，本書是兼具啟發性和實用性的技術寶典。 從物聯網架構師的角度，深入介紹了物聯網在各個領域的用例、物聯網架構和核心物聯網模塊。
物聯網架構設計實戰——從云端到傳感器 內容簡介
《物聯網架構設計實戰：從云端到傳感器》詳細闡述了與物聯網架構相關的基本解決方案，主要包括物聯網故事，物聯網架構和核心物聯網模塊，傳感器、端點和電源系統，通信與信息論，非基于IP的WPAN，基于IP的WPAN和WLAN，遠距離通信系統和協議（WAN），路由器和網關，物聯網邊緣到云協議，云和霧拓撲，云和霧中的數據分析與機器學習，物聯網安全性等內容。此外，本書還提供了相應的示例、代碼，以幫助讀者進一步理解相關方案的實現過程。 本書適合作為高等院校計算機及相關專業的教材和教學參考書，也可作為相關開發人員的自學讀物和參考手冊。
物聯網架構設計實戰——從云端到傳感器 目錄
目 錄
第1章 物聯網故事 1
1.1 物聯網的歷史 4
1.2 物聯網的潛力 6
1.2.1 工業和制造業 9
1.2.2 消費者 10
1.2.3 零售、金融和營銷 11
1.2.4 醫療保健 11
1.2.5 運輸和物流 12
1.2.6 農業與環境 13
1.2.7 能源 13
1.2.8 智慧城市 14
1.2.9 政府和軍事 15
1.3 小結 15
第2章 物聯網架構和核心物聯網模塊 17
2.1 物聯網生態系統 17
2.1.1 物聯網與機器對機器的對比 19
2.1.2 網絡的價值和梅特卡夫定律 19
2.1.3 物聯網架構 21
2.1.4 架構師的角色 23
2.2 核心物聯網模塊 24
2.2.1 第1部分—傳感與電源 24
2.2.2 第2部分—數據通信 24
2.2.3 第3部分—互聯網路由和協議 25
2.2.4 第4部分—霧和邊緣計算、數據分析和機器學習 26
2.2.5 第5部分—物聯網中的威脅和安全性 26
2.3 小結 27
第3章 傳感器、端點和電源系統 29
3.1 感應裝置 29
3.1.1 熱電偶和溫度感應 30
3.1.2 霍爾效應傳感器和電流傳感器 32
3.1.3 光電傳感器 33
3.1.4 熱釋電紅外傳感器 34
3.1.5 激光雷達和有源傳感系統 35
3.1.6 微機電系統傳感器 37
3.2 智能物聯網終端 42
3.3 傳感器融合 44
3.4 輸入設備 45
3.5 輸出設備 45
3.6 功能示例 46
3.6.1 功能示例—德州儀器CC2650 SensorTag 46
3.6.2 傳感器到控制器 49
3.7 能源和電源管理 50
3.7.1 電源管理 51
3.7.2 能量收集 52
3.7.3 能源儲備 57
3.8 小結 62
第4章 通信與信息論 63
4.1 通信理論 64
4.1.1 射頻能量和理論范圍 64
4.1.2 射頻干擾 68
4.2 信息論 69
4.2.1 比特率限制和香農-哈特利定理 70
4.2.2 誤碼率 74
4.2.3 窄帶與寬帶通信 76
4.3 無線電頻譜 79
4.4 小結 83
第5章 非基于IP的WPAN 85
5.1 無線個人局域網標準 85
5.1.1 關于802.15標準 86
5.1.2 藍牙 87
5.1.3 關于IEEE 802.15.4 123
5.1.4 關于Zigbee 133
5.1.5 關于Z-Wave 143
5.2 小結 151
第6章 基于IP的WPAN和WLAN 153
6.1 互聯網協議和傳輸控制協議 153
6.2 使用IP的WPAN—6LoWPAN 155
6.2.1 關于6LoWPAN拓撲 156
6.2.2 關于6LoWPAN協議棧 158
6.2.3 網格尋址和路由 159
6.2.4 報頭壓縮和分段 162
6.2.5 鄰居發現 164
6.2.6 關于6LoWPAN的安全性 166
6.3 使用IP的WPAN—Thread 166
6.3.1 Thread架構和拓撲 167
6.3.2 Thread協議棧 169
6.3.3 Thread路由 170
6.3.4 Thread尋址 170
6.3.5 鄰居發現 171
6.4 IEEE 802.11協議和WLAN 171
6.4.1 IEEE 802.11協議套件和比較 172
6.4.2 IEEE 802.11架構 174
6.4.3 IEEE 802.11頻譜分配 176
6.4.4 IEEE 802.11調制和編碼技術 179
6.4.5 IEEE 802.11 MIMO 183
6.4.6 IEEE 802.11數據包結構 187
6.4.7 IEEE 802.11操作 190
6.4.8 IEEE 802.11安全性 191
6.4.9 IEEE 802.11ac 192
6.4.10 IEEE 802.11p 194
6.4.11 IEEE 802.11ah 197
6.5 小結 203
第7章 遠距離通信系統和協議(WAN) 205
7.1 蜂窩連接 205
7.1.1 治理模型和標準 206
7.1.2 蜂窩接入技術 211
7.1.3 關于3GPP用戶設備類別 211
7.1.4 關于4G-LTE頻譜分配和頻段 213
7.1.5 關于4G-LTE拓撲和架構 218
7.1.6 關于4G-LTE E-UTRAN協議棧 222
7.1.7 關于4G-LTE地理區域、數據流和切換過程 224
7.1.8 關于4G-LTE報文結構 227
7.1.9 LTE Cat-0、Cat-1、Cat-M1和Cat-NB 228
7.1.10 5G 233
7.2 LoRa和LoRaWAN 239
7.2.1 LoRa物理層 240
7.2.2 LoRaWAN MAC層 241
7.2.3 LoRaWAN拓撲 243
7.2.4 LoRaWAN小結 245
7.3 Sigfox 246
7.3.1 Sigfox物理層 247
7.3.2 Sigfox MAC層 248
7.3.3 Sigfox協議棧 250
7.3.4 Sigfox拓撲 251
7.4 小結 253
第8章 路由器和網關 255
8.1 路由功能 255
8.1.1 網關功能 255
8.1.2 路由 256
8.1.3 故障轉移和帶外管理 259
8.1.4 虛擬局域網 260
8.1.5 虛擬專用網 262
8.1.6 流量整形和QoS 264
8.1.7 安全功能 266
8.1.8 指標和分析 267
8.1.9 邊緣處理 267
8.2 軟件定義網絡 268
8.2.1 SDN架構 269
8.2.2 傳統互聯網絡 271
8.2.3 SDN的好處 272
8.3 小結 273
第9章 物聯網邊緣到云協議 275
9.1 協議 275
9.2 MQTT 277
9.2.1 MQTT發布-訂閱模型 278
9.2.2 MQTT架構細節 280
9.2.3 MQTT封包結構 282
9.2.4 MQTT通信格式 283
9.2.5 MQTT工作示例 286
9.3 MQTT-SN 289
9.3.1 MQTT-SN架構和拓撲 289
9.3.2 透明和聚合網關 291
9.3.3 網關廣告和發現 292
9.3.4 MQTT和MQTT-SN之間的區別 292
9.4 受限應用協議 293
9.4.1 CoAP架構詳解 293
9.4.2 CoAP消息格式 297
9.4.3 CoAP用法示例 302
9.5 其他協議 304
9.5.1 STOMP 304
9.5.2 AMQP 304
9.6 有關協議的總結和比較 308
9.7 小結 308
第10章 云和霧拓撲 309
10.1 云服務模型 310
10.1.1 NaaS 311
10.1.2 SaaS 311
10.1.3 PaaS 311
10.1.4 IaaS 312
10.2 公共、私有和混合云 312
10.2.1 私有云 313
10.2.2 公共云 313
10.2.3 混合云 313
10.3 OpenStack云架構 313
10.3.1 Keystone：身份和服務管理 315
10.3.2 Glance：鏡像服務 315
10.3.3 Nova計算 316
10.3.4 Swift：對象存儲 318
10.3.5 Neutron：網絡服務 318
10.3.6 Cinder：塊存儲 318
10.3.7 Horizon 319
10.3.8 Heat：編排引擎(可選) 319
10.3.9 Ceilometer：計費(可選) 320
10.4 物聯網云架構的約束 320
10.5 霧計算 324
10.5.1 霧計算的Hadoop哲學 324
10.5.2 霧計算、邊緣計算與云計算 325
10.5.3 OpenFog參考架構 326
10.5.4 Amazon Greengrass和Lambda函數 332
10.5.5 霧拓撲 334
10.6 小結 339
第11章 云和霧中的數據分析與機器學習 341
11.1 物聯網中的基本數據分析 342
11.1.1 頂層云管道 344
11.1.2 規則引擎 346
11.1.3 采集：流、處理和數據湖 349
11.1.4 復合事件處理 352
11.1.5 Lambda架構 353
11.1.6 行業用例 354
11.2 物聯網中的機器學習 357
11.2.1 機器學習模型 360
11.2.2 分類 361
11.2.3 回歸 364
11.2.4 隨機森林 364
11.2.5 貝葉斯模型 366
11.2.6 卷積神經網絡 368
11.2.7 循環神經網絡 377
11.2.8 物聯網的訓練和推理 383
11.2.9 物聯網數據分析和機器學習的比較與評估 384
11.3 小結 386
第12章 物聯網安全性 387
12.1 網絡安全術語 387
12.1.1 攻擊和威脅術語 387
12.1.2 防御術語 389
12.2 物聯網網絡攻擊剖析 391
12.2.1 Mirai 392
12.2.2 Stuxnet 393
12.2.3 鏈式反應 394
12.3 物理和硬件安全 396
12.3.1 信任根 396
12.3.2 密鑰管理和可信平臺模塊 399
12.3.3 處理器和內存空間 399
12.3.4 存儲安全 400
12.3.5 物理安全 400
12.4 密碼學 402
12.4.1 對稱密碼學 404
12.4.2 非對稱密碼學 407
12.4.3 加密哈希(身份驗證和簽名) 412
12.4.4 公共密鑰基礎結構 413
12.4.5 網絡堆棧—傳輸層安全 415
12.5 軟件定義邊界 417
12.6 物聯網中的區塊鏈和加密貨幣 419
12.6.1 比特幣(基于區塊鏈) 421
12.6.2 IOTA(基于有向無環圖) 426
12.7 政府法規和干預 427
12.7.1 美國國會的物聯網相關法案 427
12.7.2 其他政府機構 428
12.8 物聯網安全*佳實踐 429
12.8.1 整體安全性 430
12.8.2 安全建議列表 433
12.9 小結 434
第13章 聯盟和技術社區 437
13.1 個人局域網聯盟 437
13.1.1 藍牙SIG 437
13.1.2 Thread Group 438
13.1.3 Zigbee聯盟 438
13.1.4 其他個人局域網聯盟 439
13.2 協議聯盟 439
13.2.1 開放互連基金會 439
13.2.2 OASIS 440
13.2.3 對象管理組 440
13.2.4 IPSO聯盟 441
13.2.5 其他協議聯盟 441
13.3 廣域網聯盟 442
13.3.1 Weightless 442
13.3.2 LoRa聯盟 442
13.3.3 互聯網工程任務組 443
13.3.4 Wi-Fi聯盟 443
13.4 霧和邊緣聯盟 444
13.4.1 OpenFog 444
13.4.2 EdgeX Foundry 444
13.5 傘狀組織 445
13.5.1 工業互聯網聯盟 445
13.5.2 IEEE物聯網 445
13.5.3 其他傘狀組織 446
13.6 美國政府物聯網和安全實體 446
13.7 小結 447
展開全部
物聯網架構設計實戰——從云端到傳感器 作者簡介
佩里·萊亞，Perry Lea在惠普公司工作了21年，是一位杰出的技術專家和首席架構師。他還曾擔任Micron Technologies的技術人員和戰略總監，領導一支致力于先進計算設備研發的團隊。他目前是Cradlepoint的技術總監，負責物聯網和霧計算的發展和研究。 Perry Lea擁有計算機科學、計算機工程學位和哥倫比亞大學的電子工程師學位。他是電氣和電子工程師協會(IEEE)的高級成員，也是國際計算機學會(ACM)的資深成員、發言人。他擁有8項專利，另外還有40項技術正在申請專利。
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