物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是數(shù)字經(jīng)濟(jì)技術(shù)中的重要部分，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的人才培養(yǎng)也一直備受社會(huì)關(guān)注。經(jīng)過十多年的發(fā)展，高等教育改革進(jìn)入了一個(gè)新時(shí)代，隨著OBE理念、工程教育認(rèn)證、新工科、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)等概念的提出，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的深度改革也勢(shì)在必行，逐步深入。本書結(jié)合OBE理念、工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行認(rèn)知教育，所涉及技術(shù)的難度和深度適中，在知識(shí)體系上不一味地追求大而全。本書除介紹支撐物聯(lián)網(wǎng)的核心內(nèi)容外，重點(diǎn)講解能夠支持專業(yè)應(yīng)用特色方向（工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)安全）和具體場(chǎng)景的知識(shí)，力圖讓學(xué)生了解真正的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。在知識(shí)的講解方面，本書傾向于幫助學(xué)生加深對(duì)國家政策、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、前沿技術(shù)和流行技術(shù)的理解，提高團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)和能力。本書的課后習(xí)題多以簡(jiǎn)述、論述、實(shí)踐為主，重點(diǎn)考查學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的理解。本書的主要內(nèi)容包括物聯(lián)網(wǎng)概論、物聯(lián)網(wǎng)感知層、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層、邊緣計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)安全、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全、Web應(yīng)用安全、我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)CPU。本書適用于應(yīng)用型物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)低年級(jí)本科生，電氣類、信息類和計(jì)算機(jī)類（尤其是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、信息安全等）專業(yè)高年級(jí)學(xué)生，高職高專院校計(jì)算機(jī)類專業(yè)高年級(jí)學(xué)生，以及其他物聯(lián)網(wǎng)愛好者。
李世明副教授，研究生導(dǎo)師，中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)會(huì)員，九三學(xué)社成員�，F(xiàn)任哈爾濱師范大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)負(fù)責(zé)人、系主任。主持和參與省攻關(guān)、省自然基金項(xiàng)目、省教學(xué)改革項(xiàng)目7項(xiàng)，出版著作2部，發(fā)表SCI、EI、核心期刊學(xué)術(shù)文章和教改文章30多篇；榮獲哈爾濱師范大學(xué)“寧齊堃”教學(xué)獎(jiǎng)、校級(jí)教學(xué)成果二等獎(jiǎng)等；指導(dǎo)學(xué)生榮獲物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)競(jìng)賽國家級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)8項(xiàng)；培養(yǎng)研究生20名。主要研究方向?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全。
第1章 物聯(lián)網(wǎng)概論 1
1.1 物聯(lián)網(wǎng)背景 2
1.1.1 物聯(lián)網(wǎng)的理解 2
1.1.2 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀 2
1.2 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì) 5
1.2.1 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模 5
1.2.2 物聯(lián)網(wǎng)與人工智能 5
1.2.3 工業(yè)4.0 6
1.2.4 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 7
1.2.5 物聯(lián)網(wǎng)安全威脅 7
1.3 物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu) 8
1.3.1 體系結(jié)構(gòu)概述 8
1.3.2 我國物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu) 9
1.4 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù) 14
1.5 物聯(lián)網(wǎng)典型應(yīng)用領(lǐng)域 17
1.5.1 智能電網(wǎng) 18
1.5.2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 18
1.5.3 智慧農(nóng)業(yè) 18
1.5.4 智慧醫(yī)療 19
1.5.5 智慧交通 20
1.5.6 智慧物流 20
1.5.7 智慧城市 20
1.5.8 智能家居 21
1.5.9 智慧校園 21
1.6 本章小結(jié) 22
習(xí)題 22
第2章 物聯(lián)網(wǎng)感知層 24
2.1 感知層概述 24
2.1.1 感知層簡(jiǎn)介 24
2.1.2 感知層關(guān)鍵技術(shù) 25
2.2 RFID技術(shù) 34
2.2.1 RFID工作原理 34
2.2.2 RFID關(guān)鍵技術(shù) 35
2.2.3 RFID標(biāo)準(zhǔn) 37
2.2.4 RFID系統(tǒng)組成 38
2.2.5 RFID應(yīng)用案例 40
2.3 傳感器 41
2.3.1 傳感器組成與工作原理 41
2.3.2 傳感器性能指標(biāo) 42
2.3.3 傳感器分類 44
2.3.4 傳感器示例 45
2.3.5 傳感器選用原則 48
2.4 智能傳感器 49
2.4.1 智能傳感器概念 49
2.4.2 智能傳感器分類 49
2.4.3 智能傳感器結(jié)構(gòu) 51
2.4.4 智能傳感器特點(diǎn) 52
2.4.5 智能傳感器示例 53
2.4.6 智能檢測(cè)系統(tǒng) 54
2.5 WSN 56
2.5.1 WSN概念及特點(diǎn) 56
2.5.2 WSN結(jié)構(gòu) 57
2.5.3 WSN關(guān)鍵技術(shù) 58
2.5.4 WSN應(yīng)用領(lǐng)域 61
2.6 本章小結(jié) 62
習(xí)題 62
第3章 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層 64
3.1 網(wǎng)絡(luò)層概述 64
3.2 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 65
3.2.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 65
3.2.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 67
3.2.3 TCP/IP協(xié)議 68
3.3 短距離無線通信技術(shù) 73
3.3.1 藍(lán)牙 73
3.3.2 ZigBee技術(shù) 75
3.3.3 IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn) 77
3.4 移動(dòng)通信技術(shù) 79
3.5 NB-IoT技術(shù) 81
3.6 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù) 83
3.6.1 工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線介紹 83
3.6.2 可編程邏輯控制器 88
3.7 本章小結(jié) 91
習(xí)題 91
第4章 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層 92
4.1 應(yīng)用層概述 92
4.1.1 應(yīng)用層主要功能 92
4.1.2 應(yīng)用層主要特征 94
4.1.3 應(yīng)用層關(guān)鍵技術(shù) 94
4.2 云計(jì)算 96
4.2.1 云計(jì)算概述 96
4.2.2 云計(jì)算體系結(jié)構(gòu) 98
4.2.3 云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù) 102
4.2.4 云計(jì)算部署及服務(wù)模式 104
4.2.5 云際計(jì)算 107
4.3 數(shù)據(jù)處理與智能決策 112
4.3.1 數(shù)據(jù)挖掘 112
4.3.2 大數(shù)據(jù) 113
4.3.3 物聯(lián)網(wǎng)智能決策 119
4.4 本章小結(jié) 120
習(xí)題 120
第5章 邊緣計(jì)算 122
5.1 邊緣計(jì)算概述 122
5.1.1 邊緣計(jì)算背景 122
5.1.2 邊緣計(jì)算定義 123
5.1.3 邊緣計(jì)算發(fā)展現(xiàn)狀 123
5.2 邊緣計(jì)算參考架構(gòu) 125
5.2.1 邊緣計(jì)算參考架構(gòu)3.0 125
5.2.2 邊緣計(jì)算關(guān)鍵技術(shù) 127
5.3 霧計(jì)算 128
5.4 典型邊緣計(jì)算平臺(tái) 129
5.4.1 KubeEdge 129
5.4.2 騰訊云物聯(lián)網(wǎng)邊緣計(jì)算平臺(tái) 130
5.4.3 其他邊緣計(jì)算平臺(tái) 133
5.5 本章小結(jié) 133
習(xí)題 133
第6章 物聯(lián)網(wǎng)安全 134
6.1 物聯(lián)網(wǎng)安全概述 134
6.1.1 物聯(lián)網(wǎng)安全需求 134
6.1.2 物聯(lián)網(wǎng)安全特征 136
6.1.3 物聯(lián)網(wǎng)安全關(guān)鍵技術(shù) 137
6.2 物聯(lián)網(wǎng)安全體系結(jié)構(gòu) 139
6.3 感知層安全 140
6.3.1 傳感器安全 140
6.3.2 傳感器網(wǎng)絡(luò)安全 141
6.3.3 RFID安全 142
6.4 網(wǎng)絡(luò)層安全 144
6.4.1 網(wǎng)絡(luò)層安全概述 144
6.4.2 核心網(wǎng)絡(luò)安全 145
6.5 應(yīng)用層安全 147
6.5.1 應(yīng)用層安全概述 147
6.5.2 認(rèn)證與訪問控制 147
6.5.3 物聯(lián)網(wǎng)云安全 148
6.5.4 國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)云安全的要求 149
6.6 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全 151
6.6.1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全概述 151
6.6.2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全標(biāo)準(zhǔn)體系 152
6.6.3 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全關(guān)鍵技術(shù) 156
6.7 本章小結(jié) 158
習(xí)題 159
第7章 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全 160
7.1 數(shù)據(jù)安全概述 160
7.1.1 數(shù)據(jù)安全基本概念 160
7.1.2 數(shù)據(jù)安全威脅 162
7.1.3 數(shù)據(jù)安全保障 163
7.2 密碼算法及其應(yīng)用 166
7.2.1 密碼學(xué)基本概念 166
7.2.2 密碼算法 169
7.2.3 密碼學(xué)典型應(yīng)用 177
7.3 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全 182
7.3.1 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì) 182
7.3.2 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)特點(diǎn) 183
7.3.3 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全保障 184
7.4 數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù) 187
7.4.1 數(shù)據(jù)備份 187
7.4.2 數(shù)據(jù)恢復(fù) 188
7.5 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全 190
7.5.1 工業(yè)大數(shù)據(jù) 190
7.5.2 工業(yè)大數(shù)據(jù)安全 192
7.6 本章小結(jié) 193
習(xí)題 193
第8章 Web應(yīng)用安全 194
8.1 Web應(yīng)用安全概述 195
8.2 惡意代碼 195
8.2.1 惡意代碼定義 195
8.2.2 惡意代碼危害 195
8.2.3 惡意代碼防范 197
8.3 滲透測(cè)試 199
8.3.1 常用基礎(chǔ)知識(shí) 199
8.3.2 滲透測(cè)試整體過程 208
8.3.3 信息收集方法 210
8.3.4 威脅建模階段 220
8.3.5 漏洞分析階段 223
8.3.6 滲透攻擊階段 224
8.3.7 后滲透階段 230
8.3.8 報(bào)告階段 231
8.4 本章小結(jié) 232
習(xí)題 232
第9章 我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)CPU 234
9.1 CPU發(fā)展概述 234
9.2 自主CPU——龍芯處理器 236
9.2.1 龍芯發(fā)展歷程 236
9.2.2 龍芯處理器 238
9.3 LoongArch架構(gòu) 242
9.4 龍芯處理器典型應(yīng)用案例 244
9.5 本章小結(jié) 245
習(xí)題 245
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