第1章 物联网基础 1

1.1 物联网的基本概念 2

1.2 物联网和其他网络的关系 4

1.2.1 物联网和互联网的关系 4

1.2.2 物联网和传感网的关系 5

1.2.3 物联网和泛在网的关系 5

1.3 物联网的发展状况 6

1.3.1 欧美发展状况 6

1.3.2 日韩发展状况 8

1.3.3 中国发展状况 10

1.4 物联网系统架构 13

1.5 物联网的关键技术 15

1.6 物联网技术的典型应用 17

第2章 物联网安全体系 22

2.1 物联网的安全特征 23

2.2 物联网特有的安全问题 25

2.2.1 感知层安全问题 25

2.2.2 网络层安全问题 26

2.2.3 应用层安全问题 28

2.3 物联网安全需求 29

2.4 物联网安全体系架构 32

第3章 物联网信息安全基础 34

3.1 密码技术 35

3.1.1 密码技术概述 35

3.1.2 对称密码学 36

3.1.3 公钥密码学 39

3.1.4 杂凑函数（Hash） 41

3.2 公钥基础设施（PKI） 42

3.2.1 公钥基础设施概述 42

3.2.2 PKI组件 44

3.2.3 PKI系统结构 49

3.2.4 PKI功能 51

3.2.5 PKI应用 53

3.3 身份认证 56

3.3.1 身份认证定义 56

3.3.2 身份认证方法 56

3.3.3 身份认证协议 59

3.4 访问控制 62

3.4.1 访问控制概述 62

3.4.2 访问控制实现机制 64

3.4.3 基本访问控制方法 65

3.4.4 多域访问控制技术 67

3.5 入侵检测 69

3.5.1 入侵检测概述 69

3.5.2 入侵检测过程 69

3.5.3 入侵检测技术 72

3.5.4 入侵检测系统 76

第4章 物联网感知层安全 80

4.1 感知层安全概述 81

4.1.1 感知层安全威胁 81

4.1.2 感知层安全技术 82

4.2 RFID安全 83

4.2.1 RFID系统简介 83

4.2.2 RFID 安全威胁 85

4.2.3 RFID 安全需求 88

4.2.4 RFID安全技术 90

4.3 传感器网络安全 96

4.3.1 传感器网络简介 96

4.3.2 传感器网络安全威胁 99

4.3.3 传感器网络安全需求 101

4.3.4 传感器网络安全技术 103

4.3.5 传感器网络安全解决方案 104

第5章 物联网网络层安全 110

5.1 网络层安全概述 111

5.1.1 网络层面临的安全威胁 111

5.1.2 网络层安全需求 113

5.1.3 网络层安全机制 114

5.2 核心网安全 114

5.2.1 核心网安全需求 114

5.2.2 核心网安全威胁 116

5.2.3 核心网安全机制 116

5.3 移动通信接入安全 121

5.3.1 移动通信接入安全需求 122

5.3.2 移动通信接入安全机制 122

5.3.3 移动通信接入终端安全 123

5.4 无线接入安全 125

5.4.1 无线接入安全需求 126

5.4.2 无线接入安全威胁 126

5.4.3 无线接入安全机制 127

第6章 物联网应用层安全 133

6.1 应用层安全威胁 134

6.2 数据安全 134

6.2.1 数据机密性与完整性 134

6.2.2 数据起源保护 137

6.2.3 数据处理安全 140

6.2.4 数据存储安全 143

6.2.5 数据库加密 144

6.2.6 数据保护法规 149

6.3 隐私安全 150

6.3.1 隐私保护技术的目标及分类 150

6.3.2 数据起源隐私 151

6.3.3 RFID隐私安全 152

6.3.4 位置隐私 155

6.4 云计算安全 160

6.4.1 云计算简介 160

6.4.2 基于云计算的物联网安全威胁 162

6.4.3 云计算安全技术 162

6.4.4 云存储安全 164

第7章 物联网安全评估与管理 170

7.1 物联网安全评估 171

7.1.1 风险评估过程和准备 171

7.1.2 信息技术安全性评估准则 171

7.1.3 安全评估方法 173

7.1.4 安全评估工具 175

7.1.5 安全评估报告及建议 178

7.2 物联网安全管理 179

7.2.1 信息安全管理体系 179

7.2.2 安全管理指南 180

7.2.3 基于业务系统的基线安全模型 181

7.2.4 安全基线的建立和应用 182

7.2.5 某种安全基线的体系结构 182

第8章 物联网系统安全应用实例 184

8.1 终端安全管理系统 185

8.1.1 终端安全管理的需求 185

8.1.2 终端安全管理的基本要求 186

8.1.3 终端安全管理体系 186

8.1.4 终端安全管理的功能 187

8.2 基于内容的安全管理系统 190

8.2.1 基于内容的安全管理的必要性 191

8.2.2 基于内容的安全管理体系架构 191

8.2.3 基于内容的安全管理系统的功能 192

8.3 基于物联网的健康普适服务 195

8.3.1 健康普适服务系统 195

8.3.2 业务与管理流程 198

8.3.3 系统设计与实现 199

8.3.4 系统的实施 205

参考文献 208

本书是物联网安全课程的教材，全书共分为8章。本书分析了物联网的安全特征，在系统介绍物联网安全体系及物联网安全中所用到的信息安全基础知识的基础上，比较详尽地介绍了物联网的各个层次所面临的安全威胁及解决方案，给出物联网信息安全评估准则、方法、工具及报告和建议，并通过应用实例介绍物联网安全的应用。

本书是物联网技术应用专业课程改革成果教材之一，根据浙江省中等职业学校物联网技术应用专业教学指导方案和课程标准的基本要求，结合职业院校物联网技术应用专业相关实践编写而成。 本书以基于物联网技术的“智慧校园系统”开发为主线，共8 个项目，包括C# 入门基础、智慧校园系统—LED 显示模块、智慧校园系统—环境监测模块、智慧校园系统—智慧路灯控制模块”、智慧校园系统—入侵信息监测模块、智慧校园系统—灾情信息监测模块、智慧校园系统—数据存储、智慧校园管理平台开发，可在上位机上使用C# 语言进行编程学习相关知识。 本书以项目为导向，以C# 在物联网上位机编程中的应用为核心内容，既有实施项目的操作步骤，又有实现各模块功能的参考源代码，可作为各类职业院校物联网技术应用专业的教材，也可作为物联网编程爱好者的自学参考用书。

第1章 绪论 （1）

1.1 物联网概述 （1）

1.1.1 物联网的概念与内涵 （1）

1.1.2 物联网的本质特征 （2）

1.1.3 物联网国外发展概况 （4）

1.1.4 物联网国内发展概况 （7）

1.2 物联网应用发展模式 （9）

1.2.1 物联网应用分类 （9）

1.2.2 物联网应用服务类型 （10）

1.2.3 物联网产业发展模式 （11）

1.2.4 物联网的产业链与产业结构 （12）

1.2.5 国外物联网产业链的发展 （14）

1.2.6 我国物联网的优先发展领域 （15）

1.3 物联网应用框架模型 （15）

1.3.1 物联网应用特点 （15）

1.3.2 物联网应用模式 （16）

1.4 我国物联网的规划与建设 （19）

1.4.1 国家物联网建设的必要性 （19）

1.4.2 实施国家物联网的战略规划 （20）

1.5 我国物联网的建设目标与建设策略 （21）

1.5.1 我国物联网的建设目标与基本架构 （21）

1.5.2 我国物联网代码解析系统的建设策略 （22）

1.5.3 我国物联网的发展途径和建设进程 （23）

讨论与思考题 （23）

参考文献 （24）

第2章 物联网体系框架与公共技术 （25）

2.1 物联网的结构组成与工作原理 （25）

2.1.1 物联网硬件平台构成 （25）

2.1.2 物联网软件平台构成 （26）

2.1.3 物联网工作原理 （28）

2.2 物联网体系结构 （29）

2.2.1 物联网自主体系结构 （30）

2.2.2 物联网EPC体系结构 （31）

2.2.3 物联网UID体系结构 （32）

2.2.4 物联网体系结构的特点 （33）

2.2.5 物联网体系结构的原则和层次 （34）

2.2.6 物联网结点与互联类型 （36）

2.3 物联网公共技术 （38）

2.3.1 编码技术 （38）

2.3.2 标识技术 （42）

2.3.3 解析技术 （44）

2.3.4 信息服务 （50）

2.3.5 安全技术 （54）

2.3.6 中间件技术 （57）

2.3.7 物联网感知技术 （61）

讨论与思考题 （67）

参考文献 （67）

第3章 物联网核心技术与安全 （71）

3.1 物联网关键技术 （71）

3.1.1 RFID技术 （71）

3.1.2 WSN技术 （80）

3.1.3 4G技术 （91）

3.1.4 UWB技术 （94）

3.1.5 智能技术 （97）

3.2 物联网相关技术 （99）

3.2.1 ZigBee技术 （99）

3.2.2 IPv6技术 （106）

3.2.3 M2M技术 （110）

3.2.4 云计算技术 （112）

3.3 物联网安全概述 （117）

3.3.1 物联网安全问题 （117）

3.3.2 物联网安全的特点 （118）

3.3.3 物联网安全架构 （119）

3.3.4 物联网安全模型 （120）

3.4 物联网安全关键技术 （121）

3.4.1 安全需求与密钥管理机制 （121）

3.4.2 数据处理与隐私性 （123）

3.4.3 安全路由协议 （124）

3.4.4 认证与访问控制 （125）

3.4.5 入侵检测与容侵容错技术 （127）

3.4.6 决策与控制安全 （128）

讨论与思考题 （129）

参考文献 （129）

第4章 物联网系统管理 （132）

4.1 物联网业务管理模式 （132）

4.1.1 物联网集中式管理架构 （132）

4.1.2 国家物联网管理中心 （134）

4.1.3 行业物联网管理中心和专用物联网管理中心 （135）

4.1.4 大区分布式物联网管理 （138）

4.1.5 本地物联网管理中心 （141）

4.1.6 物联网底层管理系统 （141）

4.2 物联网网络管理 （142）

4.2.1 物联网前端RFID网络管理 （142）

4.2.2 物联网后台网络管理 （145）

4.3 物联网网络管理的内容、模型与协议 （152）

4.3.1 物联网网络管理的内容 （152）

4.3.2 物联网网络管理模型 （153）

4.3.3 物联网网络管理协议 （155）

讨论与思考题 （157）

参考文献 （158）

第5章 物联网应用分析 （160）

5.1 物联网应用领域与应用前景展望 （160）

5.1.1 物联网主要应用领域 （160）

5.1.2 物联网应用前景展望 （176）

5.2 物流领域的应用 （178）

5.2.1 概述 （178）

5.2.2 医药物流领域的应用 （182）

5.3 交通领域的应用 （183）

5.3.1 概述 （183）

5.3.2 高速公路ETC系统 （185）

5.3.3 高速公路路径识别 （186）

5.3.4 铁路行业的RFID应用 （187）

5.3.5 RFID小区停车场管理 （188）

5.4 民航领域的应用 （191）

5.4.1 传感器感知应用 （191）

5.4.2 RFID感知应用 （193）

5.5 邮政领域的应用 （194）

5.5.1 需求分析与国家政策 （194）

5.5.2 电子票证业务模式 （195）

5.5.3 应用发展趋势 （196）

5.6 票证、票务领域的应用 （197）

5.6.1 概述 （197）

5.6.2 大型活动电子门票系统 （197）

5.6.3 电子火车票系统 （198）

5.6.4 票证技术国内发展现状 （199）

5.6.5 电子证件典型方案 （200）

5.6.6 电子证件应用实例 （201）

5.6.7 应用前景 （203）

5.7 防伪等领域的应用 （203）

5.7.1 商品防伪 （203）

5.7.2 食品溯源和医疗安全 （204）

讨论与思考题 （206）

参考文献 （206）

第6章 智能物流应用与解决方案 （209）

6.1 物联网在物流领域中的应用 （209）

6.1.1 概述 （209）

6.1.2 基于物联网的物流信息增值服务 （211）

6.1.3 基于RFID电子标签的物联网物流管理系统 （213）

6.2 RFID在制造业物流系统中的应用 （215）

6.2.1 概述 （215）

6.2.2 RFID-MTS的基本功能与主要内容 （215）

6.2.3 RFID-MTS的基本特点与环境要求 （217）

6.2.4 RFID-MTS实施效益分析 （217）

6.3 物联网在煤炭运输物流系统中的应用 （218）

6.4 RFID技术在图书馆领域中的应用 （221）

6.4.1 概述 （221）

6.4.2 RFID图书馆系统组成与工作流程 （223）

6.4.3 RFID图书馆的基本功能 （225）

6.4.4 RFID图书馆面临的挑战与问题 （228）

6.4.5 智能图书馆的未来展望 （230）

6.5 物联网在供应链物流管理中的应用 （231）

6.5.1 供应链环节分析 （231）

6.5.2 供应链管理系统设计 （234）

6.5.3 供应链中的入库管理 （236）

6.6 RFID在监狱管理中的应用 （239）

6.6.1 概述 （239）

6.6.2 RFID监狱管理系统的设计 （240）

6.7 物联网在智能物流领域应用的发展趋势 （242）

讨论与思考题 （243）

参考文献 （243）

第7章 智能电网应用与解决方案 （245）

7.1 概述 （245）

7.1.1 智能电网 （245）

7.1.2 物联网与智能电网的关系 （246）

7.1.3 我国智能电网的建设 （248）

7.2 物联网在智能电网中的应用 （249）

7.2.1 发电环节监控 （249）

7.2.2 输配电环节巡检 （251）

7.2.3 电力系统管理 （252）

7.2.4 AMI互动 （253）

7.2.5 智能用电 （254）

7.2.6 电动汽车管理 （256）

7.2.7 智能调度 （256）

7.3 物联网在智能电网输变电设备管理中的应用 （257）

7.3.1 面向智能电网的物联网体系结构 （257）

7.3.2 输变电设备状态监测 （258）

7.3.3 输变电设备全寿命周期管理 （262）

7.3.4 物联网在输变电设备管理中应用的进一步研究 （263）

7.4 面向智能电网的物联网信息聚合技术 （264）

7.4.1 面向智能电网应用的物联网网络结构 （264）

7.4.2 面向智能电网的物联网信息聚合技术 （265）

7.4.3 智能电网系统中的信息聚合解决方案 （268）

7.5 小结 （271）

讨论与思考题 （272）

参考文献 （272）

第8章 智能交通应用与解决方案 （275）

8.1 物联网在智能交通系统中的应用 （275）

8.1.1 概述 （275）

8.1.2 智能交通物联网整体架构 （278）

8.1.3 基于物联网架构的智能交通体系框架 （279）

8.1.4 交通信号实时采集系统 （280）

8.1.5 交通诱导系统 （282）

8.2 物联网环境下的交通控制系统 （283）

8.2.1 交通信号控制系统 （283）

8.2.2 物联网交通控制系统的结构框架和层次结构 （285）

8.2.3 城市智能交通控制系统 （286）

8.2.4 基于RFID的交通流量检测技术 （288）

8.2.5 基于嵌入式技术的信号控制器 （289）

8.2.6 交通信号的模糊控制 （289）

8.3 物联网环境下的交通应急策略 （290）

8.3.1 物联网环境下的交通信息传播 （290）

8.3.2 物联网环境下的交通事故应急策略 （291）

8.4 公交车辆智能调度系统 （292）

8.4.1 系统的总体框架 （292）

8.4.2 系统的基本构成 （293）

8.4.3 技术路线与实现功能 （294）

8.4.4 调度机理与信息流程 （295）

8.4.5 系统的逻辑结构与物理结构 （297）

8.5 公交车辆动态调度解决方案 （298）

8.5.1 动态调度策略 （298）

8.5.2 动态调度方法 （298）

8.5.3 动态调度方法的应用 （300）

8.5.4 公交系统服务质量的评估 （302）

讨论与思考题 （303）

参考文献 （303）

附录 物联网“十二五”发展规划 （306） 2100433B

本书主要讲述物联网的基本理论与应用技术。首先介绍物联网的基本概念和知识、物联网技术的研究现状与发展趋势；然后重点介绍物联网领域的关键性技术问题，主要包括物联网传感技术、控制技术、通信网络及通信技术、物联网信息安全技术等；最后通过典型工程应用案例，介绍物联网技术的应用领域与特点。