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第1章 物联网系统设计概论1

1.1 物联网概论2

1.1.1 物联网定义2

1.1.2 物联网分类4

1.2 物联网系统集成5

1.2.1 系统集成的定义与特点5

1.2.2 系统集成的要求5

1.2.3 系统集成的步骤6

1.3 网络系统设计标准与规范11

1.3.1 设计标准11

1.3.2 文档与规范18

1.3.3 网络系统设计文档编制18

1.4 物联网系统设计的用户需求分析20

1.4.1 需求分析概述20

1.4.2 用户需求获取21

1.4.3 物联网业务需求分析21

1.4.4 物联网系统性能需求分析22

思考和练习题23

第2章 物联网体系结构与网络设计方法25

2.1 物联网体系结构26

2.1.1 物联网体系结构概述26

2.1.2 物联网的三层体系结构28

2.1.3 物联网的五层体系结构29

2.1.4 物联网安全体系结构概述35

2.1.5 物联网三层安全体系结构38

2.1.6 物联网五层体系结构考虑的安全模型40

2.2 网络设计方法40

2.2.1 网络设计的目标40

2.2.2 网络设计的原则41

2.2.3 网络设计的步骤41

2.2.4 网络设计的折中42

思考和练习题43

第3章 物联网系统感知层设计45

3.1 感知层的基本拓扑结构46

3.1.1 感知层涉及的主要技术46

3.1.2 感知层拓扑结构的类型47

3.1.3 感知层拓扑结构的形成48

3.2 感知层的信息读写与传输49

3.2.1 RFID分类与工作原理49

3.2.2 RFID标签的冲突概念以及避免算法51

3.3 感知层的频谱规划与使用65

3.3.1 感知层对频谱的需求65

3.3.2 频谱的科学规范65

3.3.3 频谱感知的基本方法67

3.3.4 可用带宽感知技术69

3.3.5 使用认知频谱的MAC协议71

3.4 感知层的安全设计74

3.4.1 感知层中RFID的信息安全问题74

3.4.2 感知层中RFID的信息安全对策75

思考和练习题76

第4章 物联网系统网络层设计77

4.1 网络层的基本拓扑结构78

4.1.1 网络层拓扑结构概述78

4.1.2 拓扑结构的类型与使用选择78

4.1.3 网络层拓扑结构的控制80

4.2 基于网关的网络层设计83

4.2.1 网络层分层设计模型83

4.2.2 网络分层结构的路由与寻址85

4.2.3 具体场景下路由与寻址的性能87

4.3 基于IPv6的网络层设计90

4.3.1 引入6LoWPAN的原因90

4.3.2 6LoWPAN协议栈概述91

4.3.3 LoWPAN适配层协议94

4.3.4 RPL路由协议105

4.4 网络层的安全设计129

4.4.1 物理隔离设计129

4.4.2 网络层逻辑安全设计131

思考和练习题133

第5章 物联网系统应用层设计135

5.1 应用业务的网络性能需求136

5.1.1 业务承载能力分析136

5.1.2 基本业务需求分析139

5.1.3 业务应用对平台营运的需求140

5.1.4 业务带宽需求及管理141

5.2 适用于物联网的应用协议144

5.2.1 物联网的通信量特征144

5.2.2 CoAP和HTTP对比146

5.2.3 CoAP协议细节149

5.3 网络应用业务的服务质量设计165

5.3.1 服务质量的主要技术指标165

5.3.2 服务质量的主要实现机制166

5.4 网络应用业务的负载均衡设计169

5.4.1 负载均衡原理与技术169

5.4.2 多条宽带线路下的负载均衡171

5.4.3 负载均衡设计案例173

5.5 应用层的安全设计174

5.5.1 应用层DDoS攻击的原理174

5.5.2 新网络流特征导致DDoS检测的困难175

5.5.3 有效检测突发流下App-DDoS攻击的方法177

思考和练习题179

第6章 物联网系统设计的应用案例181

6.1 智能家居行业中的物联网系统设计182

6.1.1 智能家居物联网系统设计背景182

6.1.2 智能家居物联网系统设计案例分析184

6.2 智能医疗行业中的物联网系统设计191

6.2.1 智能医疗物联网系统设计背景191

6.2.2 智能医疗物联网系统设计案例分析192

思考和练习题202

参考文献203