《物联网基础与应用_彭木根 》

物联网是新一代信息技术的重要组成，是感知中国、感知地球的基础设施。物联网产业目前尚处于初创阶段，其应用前景广阔，未来将成为我国新型战略产业，迄今为止，教育部审批设置的高等学校战略性新兴产业本科专业中已经有"物联网工程”、"传感网技术"和"智能电网信息工程”三个与物联网技术相关的专业。为了适应物联网的发展，特别是随着4G和5G的规模应用.已有物联网课程讲授还没有突出和强调5G、大数据、人工智能、区块链等先进理论和技术对物联网的影响，为了培养更多的相关专业人才，亟须编著有关物联网基础理论和相

关知识的专业书籍，以弥补此领域的空白。本教材从物联网的感知层、网络层、应用层分别进行讲授，每层又从技术原理、主要技术形态、性能、优缺点、未来发展演进等角度进行介绍，力求让读者有一个物联网整体知识结构，同时也了解相关技术细节的原理，从而引领读者渐渐步人物联网世界，帮助读者把握信息通信科技浪潮发展方向，为未来就业和科研打下理论基础。

本教材在课程内容设置上注重原理性和技术前沿性，基于物联网各知识点的内在联系和目前物联网应用的最新进展，以物联网的感知层、网络层和应用层为主线，构建了共9个章节的模块化结构。第1章介绍了物联网的定义、历史、特征、应用和未来发展等，让读者了解物联网发展的历程和来龙去脉，为后面的学习打下必备的基础;第2章扼要地介绍了物联网感知层，系统介绍了感知层的基本概念、RFID与自动识别技术的发展、传感器与无线传感器网络、智能信息感知设备与嵌人式技术等;第3章描述了网络层组成和技术，包括各种无线传输和组网技术，以及移动互联网和空间信息网络等;第4章系统描述了物联网应用层技术，包括海量数据存储与云计算技术、大数据挖据、机器学习、雾计算与边缘计算等;第5章阐述了物联网信息安全技术，主要讲解了信息安全技术、隐私保护方法、蜂窝网络安全机制和RFID安全机制等;第6章概述了物联网典型应用，包括智能交通、智慧医疗、智慧农业、智能家居、智能物流和军事物联应用等;第7章介绍了5G与物联网的内在关联性，特别是强调了围绕物联应用的链路级和系统级5G和后5G理论与技术;第8章系统介绍了工业互联网的定义、体系架构、关键技术和未来挑战等;第9章围绕移动车联网展开，介绍了车联网的原理、体系结构、标准协议、关键技术和应用性能等。各章节之间既相对独立，又前后呼应，有机结合，每个章节有明确的思路和介绍重点。

本教材结合了5G、大数据、人工智能等领域的最新发展，以及北京邮电大学在这些领域的最新研究成果，在传统物联网教材基础上进行创新，强调和突出了无线通信的影响，更好地满足新时代物联网理论和技术发展的需求，有利于培养学生分析和解决问题的能力。

本教材是根据作者多年的教学经验，由多名奋斗在教学和科研第一线的老师撰写。本教材语言流畅、内容丰富，基本理论和实际系统紧密结合，书中的讲解以及给出的大量习题取自当前主流物联网理论、技术和标准的实际案例。本教材的编写得到了多名博士生和硕士生的帮助，在此表示诚挚的谢意。

物联网和信息网络持续演进，相关的物联应用日新月异，本教材的内容希望能起到抛砖引玉的作用，有些内容可能会过时甚至和实际系统的应用相悖，读者要学习的是基本原理和基本方法，而不是从本教材找到解决实际问题的直接药方。根据大家反馈的意见以及技术的增强和演进，本教材将会陆续修改部分章节内容，欢迎读者来信讨论其中的技术问题:pmg@bupt.edu. en.

由于作者水平有限，谡误之处在所难免，敬请广大读者批评指正。

彭木根

于北京邮电大学