前言
早在1995年，比爾·蓋茨在他的《未來之路》一書中寫到對未來的描述時，有這樣一段話：“你不會忘記帶走遺留在辦公室或教室里的網路連線用品，它將不僅僅是你隨身攜帶的一個小物件，或是購買的一個用具，而且是你進入一個新的、媒介生活方式的通行證。”這也許就是比爾·蓋茨心中所想像的網路世界能給人們的生活帶來的變化，這個大膽的構想在那個年代只能是一個“夢想”，因為那個年代的計算機水平和網路水平遠遠不具備能實現比爾·蓋茨夢想的條件，但是，比爾·蓋茨的夢想超越了那個年代，引領社會朝著一個新的目標發展。
1998年，在美國統一代碼委員會（Uniform Code Council，UCC）支持下，美國麻省理工學院的研究人員創造性地提出將Internet與射頻標識（RFID）技術有機結合，通過對物品貼上電子標識牌，實現物品與Internet的連線，即可在任何時間、任何地點，實現對任何物品的識別與管理。這就是早期“物聯網”的概念。
通俗地講，物聯網就是用新一代的信息通信技術（ICT）將分布在不同地點的物體互連起來，使得相互之間的物體能夠像人與人一樣相互通信，以增強物體智慧型化。
美國未來學家阿爾文·托夫勒說過：誰掌握了信息，誰控制了網路，誰就將擁有整個世界。物聯網將從生活、生產、社會、經濟、政治、軍事、科技等方方面面影響人們的生活和整個世界。它為人們帶來無法想像的便利和服務的同時，也存在著信息和隱私等安全方面的隱患。
物聯網通信技術解決的是具有智慧型的物體在局域或者廣域範圍內信息可靠傳遞，讓分處不同地域的物體能夠協同工作。
本書共12章，分為三大部分：
第一部分講述物聯網的基本知識，包括第1章物聯網概述和第2章物聯網體系架構；
第二部分講述感知層通信技術，包括第3章工業控制網路技術、第4章短距離無線通信技術和第5章無線感測器網路；
第三部分講述網路層通信技術，包括第6章接入網技術、第7章無線區域網路技術、第8章電話通信網技術、第9章移動通信技術、第10章傳送網技術、第11章虛擬專用網技術和第12章計算機網路技術。
對物聯網涉及的各種通信技術，本書並不試圖面面俱到，只介紹主流的通信技術，包括目前只有理論意義，但對今後的網路發展會產生重大影響的技術。
本書由屈軍鎖任主編，負責全書的組織、審核，並編寫第1～3章、第5～10章和第12章；高佛設任副主編，負責編寫第4章和第11章。
本書的基本定位是作為普通高等院校物聯網、感測網、通信、信息、電子等專業的本科教材或教學參考書，當然也可作為相關從業人員的培訓教材。
本書的編寫得到了很多老師、同仁和親友的幫助與支持，高佛設老師對初稿進行了仔細校對，提出了很多中肯的修改意見，楊武軍對部分章節的稿件提出了修改意見。本書的編寫和出版得到了中國鐵道出版社的大力支持，很多同志花費了不少時間與精力。作者在此對以上人士表示衷心的感謝。
由於編者水平有限，而物聯網又是一個多學科交叉融合、發展迅速的新興技術領域，因此，書中難免存在不妥和疏漏之處，殷切希望廣大同行、讀者批評指正。
基本信息
書名：物聯網通信技術
套系名稱：高等學校物聯網專業系列教材
出版社：中國鐵道出版社
書號：978-7-113-13364-1
版次：1-1
開本：16開
頁碼：364頁
作者：屈軍鎖
出版時間：2011-12-01
定價：40 元
內容簡介
本書系統深入地介紹了物聯網的基本概念、體系結構、感知層和網路層相關的通信技術。
全書共12章，分為三大部分：第一部分講述物聯網的基本知識，包括第1章物聯網概述和第2章物聯網體系架構；第二部分講述感知層通信技術，包括第3章工業控制網路技術、第4章短距離無線通信技術和第5章無線感測器網路；第三部分講述網路層通信技術，包括第6章接入網技術、第7章無線區域網路技術、第8章電話通信網技術、第9章移動通信技術、第10章傳送網技術、第11章虛擬專用網技術和第12章計算機網路技術。每章後都配有思考題。
本書注重選材，內容翔實，層次清楚，編寫方法新穎，既可作為高等學校物聯網專業以及信息、通信、電子、計算機、工程管理等專業本科生的教材，也可作為從事物聯網研究的專業技術人員、管理人員，特別是從事物聯網研究和設定的人員的參考書。
圖書目錄
第1章 物聯網概述 1
1.1 物聯網的發展歷程 2
1.2 物聯網的定義及其相關概念 6
1.2.1 物聯網概念的提出 6
1.2.2 物聯網概念辨析 7
1.2.3 物聯網的本質 10
1.2.4 物聯網與感測網 12
1.2.5 物聯網與M2M 14
1.2.6 物聯網與泛在網 15
1.3 物聯網套用發展及面臨的問題 16
1.3.1 物聯網時代生活場景 17
1.3.2 物聯網套用 19
1.3.3 物聯網套用發展模式 21
1.3.4 物聯網產業鏈 22
1.3.5 物聯網商業模式分析 23
1.3.6 物聯網面臨的挑戰 25
習題 26
第2章 物聯網體系架構 27
2.1 概述 28
2.1.1 物聯網套用場景 28
2.1.2 物聯網的特點 29
2.1.3 物聯網的組成結構 30
2.1.4 物聯網的業務種類 33
2.1.5 物聯網體系架構 34
2.2 感知層 39
2.2.1 感知層功能 39
2.2.2 感知層相關技術 40
2.3 網路層 42
2.3.1 網路層功能 42
2.3.2 網路層相關技術 43
2.4 套用層 47
2.4.1 套用層功能 47
2.4.2 套用層相關技術 48
2.5 數據融合與智慧型技術 48
2.6 物聯網保障體系 49
2.6.1 物聯網政策 50
2.6.2 物聯網法規 55
2.6.3 物聯網標準 58
2.6.4 物聯網安全 71
2.6.5 物聯網運營管理 79
2.7 物聯網的運營 79
2.7.1 業務平台 80
2.7.2 物聯網業務平台體系結構 81
2.7.3 運營管理平台 82
2.8 物聯網服務質量 83
2.9 物聯網系統管理概述 84
2.10 物聯網安全管理 85
2.10.1 物聯網安全 85
2.10.2 數據安全策略 86
2.10.3 與安全相關的技術特點 88
2.11 物聯網通用設計原則 89
習題 90
第3章 工業控制網路技術 91
3.1 工業控制網路概述 92
3.1.1 工業控制網路的產生和發展 92
3.1.2 工業控制網路的特點分析 93
3.2 工業控制網路技術 95
3.2.1 集散控制系統 95
3.2.2 現場匯流排 99
3.2.3 工業乙太網 106
習題 110
第4章 短距離無線通信技術 111
4.1 藍牙技術 112
4.1.1 藍牙網路拓撲結構 112
4.1.2 藍牙協定體系 113
4.1.3 藍牙數據包 115
4.1.4 藍牙地址 117
4.1.5 藍牙狀態 118
4.1.6 藍牙關鍵技術 120
4.2 ZigBee技術 124
4.2.1 ZigBee技術特點 125
4.2.2 ZigBee網路的組成 126
4.2.3 ZigBee網路的協定棧框架結構 127
4.2.4 ZigBee網路的路由協定 133
4.3 超寬頻技術 135
4.3.1 UWB的定義 135
4.3.2 UWB的實現方式 136
4.3.3 UWB的技術特點 137
4.4 其他短距離無線通信技術比較 138
習題 140
第5章 無線感測器網路技術 141
5.1 無線感測器網路概述 142
5.2 無線感測器結點結構 143
5.3 無線感測器網路體系結構 145
5.4 感測器網路特徵 145
5.5 無線感測器網路的關鍵技術 147
5.6 無線感測器網路套用 152
習題 154
第6章 接入網技術 155
6.1 接入網的基本概念 156
6.1.1 接入網的發展背景 156
6.1.2 接入網的定義和界定 156
6.1.3 接入網的主要功能和協定參考模型 158
6.1.4 接入網的主要接口 159
6.1.5 接入網的分類 160
6.2 寬頻有線接入網技術 160
6.2.1 ADSL接入網 160
6.2.2 光纖接入網 162
6.2.3 HFC接入網 166
6.3 寬頻無線接入網技術 167
6.3.1 3.5 GHz固定無線接入 167
6.3.2 LMDS接入技術 169
習題 170
第7章 無線區域網路技術 171
7.1 無線區域網路概述 172
7.2 無線區域網路的技術要點 172
7.3 無線區域網路的組成 173
7.4 無線區域網路的拓撲結構 174
7.5 無線LAN體系結構 174
7.5.1 IEEE 802.11無線LAN標準 174
7.5.2 分層 176
7.6 IEEE 802.11標準中的物理層 177
7.6.1 物理層的傳輸介質與傳輸速率 177
7.6.2 無線LAN擴展頻譜技術 178
7.7 IEEE 802.11標準中的MAC子層 181
7.7.1 IEEE 802.11 MAC幀格式 181
7.7.2 MAC層工作原理 182
7.7.3 MAC幀傳輸舉例 185
習題 186
第8章 電話通信網技術 187
8.1 通信網的基本概念 188
8.1.1 通信系統的基本模型 188
8.1.2 通信網的定義和構成 190
8.1.3 通信網的類型 193
8.1.4 通信網的拓撲結構 194
8.1.5 通信網的業務 195
8.2 電話網的基本概念 196
8.2.1 電話網的構成要素 196
8.2.2 電話網的特點 197
8.3 電話網的網路結構 198
8.3.1 電話網的等級結構 198
8.3.2 國內長途電話網 200
8.3.3 本地電話網 201
8.3.4 國際電話網 204
8.4 路由選擇 205
8.4.1 路由的概念及分類 205
8.4.2 路由選擇 206
8.4.3 固定等級制選路規則 207
8.4.4 其他選路方法簡介 208
習題 210
第9章 移動通信技術 211
9.1 移動通信的基本概念及發展歷史 212
9.1.1 移動通信的基本概念 212
9.1.2 移動通信的發展歷史 213
9.2 基本技術和網路結構 214
9.2.1 移動通信網的系統構成 214
9.2.2 移動通信網的覆蓋方式 215
9.2.3 移動通信網中的基本技術 216
9.3 GSM 220
9.3.1 系統網路結構及接口 221
9.3.2 移動通信網中的幾種號碼 223
9.3.3 信道類型及時隙結構 224
9.3.4 呼叫接續與移動性管理 226
9.4 通用分組無線業務（GPRS） 230
9.4.1 概述 230
9.4.2 GPRS的主要特點 231
9.4.3 GPRS的業務 232
9.4.4 GPRS總體結構、接入接口和參考點 233
9.4.5 GPRS的協定 236
9.4.6 空中接口的信道構成 237
9.4.7 GPRS的路由管理 237
9.5 CDMA系統 238
9.5.1 CDMA系統概述 239
9.5.2 CDMA網路結構及信道類型 240
9.5.3 CDMA系統的關鍵技術 241
9.5.4 呼叫處理及移動性管理 243
9.6 第三代移動通信系統 245
9.6.1 第三代移動通信系統概述 245
9.6.2 第三代移動通信的標準化 246
9.6.3 3G的關鍵技術 252
9.7 衛星移動通信系統 255
習題 256
第10章 傳送網技術 257
10.1 傳輸介質 258
10.1.1 基本概念 258
10.1.2 傳輸介質的分類 258
10.2 多路復用 262
10.2.1 基帶傳輸系統 262
10.2.2 頻分復用傳輸系統 262
10.2.3 時分復用傳輸系統 263
10.2.4 波分復用傳輸系統 264
10.2.5 PDH系統簡介 265
10.3 SDH傳送網 266
10.3.1 SDH簡介 266
10.3.2 幀結構 267
10.3.3 SDH傳送網的分層模型 270
10.3.4 SDH傳送網的基本網路單元 271
10.3.5 SDH傳送網的結構 272
10.4 光傳送網 273
10.4.1 背景 273
10.4.2 OTN的分層結構 274
10.4.3 OTN的幀結構 275
10.4.4 光傳送網的結構 277
10.5 軟交換技術 278
10.5.1 軟交換技術背景 278
10.5.2 軟交換的網路體系結構 279
10.5.3 軟交換接口與協定 281
習題 281
第11章 虛擬專用網技術 283
11.1 VPN概述 284
11.1.1 VPN的特徵 284
11.1.2 VPN的優點 285
11.1.3 VPN分類 285
11.2 VPN涉及的基本概念 286
11.3 VPN的實現技術 287
11.3.1 隧道協定 287
11.3.2 隧道技術 288
11.3.3 L2TP技術 289
11.3.4 GRE技術 295
11.3.5 MPLS技術 298
11.4 VPN中的安全措施 304
11.5 QoS技術 306
習題 310
第12章 計算機網路技術 311
12.1 計算機網路概述 312
12.2 計算機區域網路 313
12.2.1 計算機區域網路體系結構 313
12.2.2 Ethernet 315
12.2.3 網路互連設備 319
12.3 Internet基本概念 322
12.3.1 Internet結構及協定模型 322
12.3.2 IP編址方式 325
12.3.3 域名系統 328
12.4 IP 330
12.4.1 IP分組格式 330
12.4.2 IP的分片與重裝 331
12.5 傳輸層協定 332
12.5.1 傳輸層連線埠 332
12.5.2 用戶數據報協定 333
12.5.3 傳輸控制協定 333
12.6 Internet工作過程 338
12.6.1 路由協定 339
12.6.2 分組在路由器上的轉發 342
習題 343
參考文獻 345
