构建深度智慧物联网

定　　价：76 元

丛书名：普通高等教育“十三五”规划教材普通高等院校工程实践系列规划教材

• 作者：朱清波, 高瞻, 宋庭新编著
• 出版时间：2015/5/1
• ISBN：9787030442741
• 出 版 社：科学出版社

• 中图法分类：TP393.4 
• 页码：240
• 纸张：胶版纸
• 版次：1
• 开本：大32开

内容简介

   《构建深度智慧物联网》较为全面地介绍物联网相关的基本概念、智慧体系结构，并对智能传感器、无线传感网络、嵌入式终端平台等物联网基础硬件进行比较系统的介绍。同时还对智慧物联网所依靠的理论和实现软件部分，如复杂网络、云计算平台、智慧数据爬虫、智慧数据挖掘和智慧语义搜索等进行简要介绍。另外，《构建深度智慧物联网》通过实用系统的设计过程，使读者比较全面地掌握物联网的应用和设计方法。

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目 录

目录
前言
第1章 物联网概述 1
1.1 引言 1
1.2 物联网的特点 2
1.3 物联网的全面感知 3
1.4 物联网的智慧运算 3
1.5 物联网的智慧分析 5
第2章 智能传感器 9
2.1 引言 9
2.2 传感器的基本原理 9
2.2.1 传感器的定义 9
2.2.2 传感器的结构 10
2.2.3 传感器的应用模式 11
2.3 智能传感器的基本原理 14
2.3.1 智能传感器的定义 14
2.3.2 智能传感器的产生 15
2.3.3 智能传感器的功能 15
2.3.4 智能传感器的特点 16
2.4 智能传感器的系统结构 17
2.5 智能传感器的实现 19
2.5.1 集成化 20
2.5.2 软件化 23
2.6 智能传感器数据校正技术 23
2.6.1 非线性自校正技术 23
2.6.2 软件抗干扰技术 24
2.6.3 自补偿技术 27
2.6.4 自检技术 33
2.7 多传感器信息融合 34
2.7.1 多传感器信息类型及其融合方法 34
2.7.2 多传感器信息融合过程 36
2.7.3 多传感器信息融合结构 37
2.7.4 多传感器信息融合方法 39
2.7.5 多传感器融合实例 45
2.7.6 网络化 46
2.8 应用实例 49
第3章 复杂网络 52
3.1 引言 52
3.2 网络的概念 53
3.3 复杂网络的基本特征量 54
3.3.1 平均路径长度 54
3.3.2 簇系数 54
3.3.3 度分布 54
3.3.4 介数 55
3.4 复杂网络的基本模型 55
3.4.1 规则网络 55
3.4.2 ER随机网络 56
3.4.3 小世界网络 58
3.4.4 无标度网络 61
3.5 物联网信息传播机制 62
3.5.1 研究模型的拓扑与建模 63
3.5.2 信息传播模型搭建与分析 65
3.5.3 信息传播动力学分析 66
第4章 无线传感器网络 69
4.1 引言 69
4.2 无线传感器网络结构与特点 71
4.2.1 网络拓扑结构 73
4.2.2 传感器节点结构 74
4.2.3 无线传感器网络协议栈 74
4.3 无线传感器网络协议 76
4.3.1 洪泛式路由协议 76
4.3.2 以数据为中心的路由协议 77
4.3.3 层次路由协议 79
4.3.4 基于位置信息的路由协议 81
4.3.5 路由协议的比较 81
4.4 无线传感器网络与互联网融合 81
4.5 应用实例 83
4.5.1 工程背景描述 83
4.5.2 项目解决的关键问题 85
4.5.3 项目的研究方法与技术路线 86
第5章 嵌入式终端平台 91
5.1 引言 91
5.2 嵌入式系统简介 91
5.2.1 嵌入式系统 91
5.2.2 嵌入式系统的分类 94
5.2.3 嵌入式系统发展趋势 95
5.3 嵌入式系统硬件 98
5.3.1 微处理器 98
5.3.2 存储器 99
5.3.3 常用总线与接口 101
5.4 嵌入式系统软件 104
5.4.1 嵌入式实时操作系统 104
5.4.2 RTOS体系结构 105
5.4.3 RTOS的衡量标准 106
5.4.4 RTOS的分类方法 106
5.4.5 RTOS的关键技术 107
5.5 主流嵌入式系统 108
5.6 VxWorks实时操作系统 109
5.6.1 VxWorks的体系结构 109
5.6.2 VxWorks内核分析 110
5.7 Linux实时操作系统 111
5.8 Windows CE实时操作系统 112
第6章 云计算平台 117
6.1 引言 117
6.2 云计算的概念 118
6.3 云计算发展现状 120
6.4 云计算实现机制 121
6.5 网格计算与云计算 123
6.6 MongoDB 126
6.6.1 NoSQL简介 126
6.6.2 MongoDB简介 128
6.6.3 MongoDB安装与配置 130
6.6.4 体系结构 134
6.6.5 数据库操作 138
6.6.6 管理端GUI工具 141
第7章 智慧数据爬虫 142
7.1 网络数据爬虫简介 142
7.1.1 为什么要在Web上爬行 143
7.1.2 爬行过程 143
7.1.3 智能爬行与聚焦爬虫 149
7.1.4 网页搜索策略 150
7.1.5 网页分析算法 150
7.2 构建智慧爬虫 152
7.2.1 核心算法 152
7.2.2 系统需求分析 153
7.2.3 网络爬虫体系结构 153
7.2.4 系统构造分析 154
7.2.5 爬行策略分析 155
7.2.6 URL抽取、解析与保存 155
7.3 开源爬虫 157
7.3.1 Lucene 157
7.3.2 Nutch 159
第8章 智慧数据挖掘 162
8.1 数据挖掘 162
8.1.1 概论 162
8.1.2 数据挖掘研究的内容与本质 163
8.2 数据挖掘流程 165
8.3 数据挖掘的典型方法 167
8.3.1 神经网络 169
8.3.2 遗传算法 170
8.3.3 决策树方法 171
8.3.4 粗集方法 172
8.3.5 覆盖正例排斥反例方法 173
8.3.6 统计分析方法 173
8.3.7 模糊集方法 173
8.4 数据挖掘软件 173
8.4.1 IBM Intelligent Miner 174
8.4.2 SAS Enterprise Miner 175
8.4.3 SPSS Clementine 176
8.5 大数据及相关技术 180
8.5.1 大数据发展历程 180
8.5.2 大数据的代表技术 182
8.5.3 Hadoop体系结构 184
第9章 智慧语义搜索 188
9.1 智慧搜索引擎工作原理 189
9.2 本体语义 191
9.2.1 语义Web的概念 191
9.2.2 语义Web的体系结构 192
9.2.3 Web服务与语义Web服务 193
9.2.4 用OWL构建领域本体过程 195
9.2.5 本体构造工具Protégé 介绍 196
9.2.6 本体评估标准 197
9.3 语义Web服务的智能机器人控制 198
9.3.1 智能机器人控制领域的Web服务体系结构 198
9.3.2 模型设计和开发的基本原则 199
9.3.3 基于机械手本体的语义Web服务模型 199
9.3.4 语义Web服务的参数匹配分析 200
9.3.5 服务在参数上的匹配 201
9.3.6 参数的语义可推导 203
9.3.7 考虑参数语义的匹配算法 204
9.4 语义Web服务组合的控制流程实现 207
9.4.1 总体技术路线 207
9.4.2 实现WebService 208
9.4.3 组合服务的条件 211
9.4.4 组合服务的匹配 213
9.4.5 语义推理 218
9.4.6 组合服务的执行 222
9.4.7 实验结果与评价 222
参考文献 225

文 摘

第1章 物联网概述
1.1 引言
Internet的发明已经解决了人与人之间的交流，但是对于人与机器？机器与机器之间的交互仍在探索中？早在物联网概念产生之前，人们已经在安全监测？自动抄表？维修服务？自动售货机？公共交通系统？车队管理？工业流程自动化？电动机械？城市信息化等环境中有了广泛的应用和解决方案实例？其实，M2M(Machine to Machine)模型是物联网的一个雏形？物联网(Internet of Things，IOT)又名传感网，是指通过射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)？红外感应器？语音识别装置？条码识别？全球定位系统？激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任意物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别？定位？跟踪？监控和管理的一种网络？简而言之，物联网是通过在物品上嵌入电子标签？条形码等能够存储物体信息的标志，通过互联网将其信息发送到后台信息处理系统？各大信息系统可以互联形成一个庞大的网络，从而可达到对物品实施跟踪？监控等智能化管理的目的？在物联网概念产生之前，人们在自动化领域就提出了M2M通信领域的控制模型，如图1.1所示？M2M表达的是多种不同类型通信技术的有机结合:机器之间通信？机器控制通信？人机交互通信？移动互联通信？M2M技术综合了数据采集？全球定位系统？远程监控？通信？计算机？网络？设备？传感器等系统，使业务流程自动化，并创造增值，这种网络的特点是既有测控传感器的功能，又有分布式Web Service 平台上数据查询功能以及各种在云计算平台上交互式应用服务？在这里，物联网的关键技术不仅是对物体实现操控，它通过技术手段的扩张，实现了人与物？物与物之间的相融与沟通？物联网并不是互联网简单的翻版，也不是互联网的接口，而是互联网的一种延伸？作为互联网的扩展，物联网具有互联网的特性，不仅能够实现由人找物，而且能够实现以物找人？
物联网的概念是在1999年提出的，顾名思义，物联网就是“物物相连的互联网”？它包含两层意思:第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，其是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信？