构建基于IPv6和移动IPv6的物联网
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作者(美)丹尼尔·迈诺里(Daniel Minoli) 著;郎为民 等 译
出版社机械工业出版社
ISBN9787111494829
出版时间2015-05
装帧平装
开本其他
定价79.8元
货号1201098081
上书时间2024-05-28
商品详情
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作者简介
丹尼尔·迈诺里(DanielMinoli)在互联网与IP技术的工程、设计和实现领域从事过广泛的工作，他所工作过的公司包括卓讯科技(贝尔通信研究所)、培基证券、AT&T、美国资本金融公司和Gartner等公司。也曾任教于斯蒂文斯理工学院、纽约大学信息技术学院和美国罗格斯大学，同时,他还是《计算机世界》《网络世界》和《网络计算》杂志的专栏作者以及十余部wiIey公司出版物的作者。
目录
译者序
原书前言
章物联网概述1
1.1概述1
1.2物联网应用实例11
1.3IPv6的功能14
1.4发展领域和标准化建设18
1.5当前研究的领域19
附录1．A相关文献20
参考文献21
第2章物联网定义与架构23
2.1物联网定义23
2.1.1-般性认识23
2.1.2ITU-T电信标准化部门对物联网的认识25
2.1.3工作定义28
2.2物联网体系架构33
2.3节点的基本功能36
参考文献38
第3章物联网应用实例40
3.1概述40
3.2智能计量／先进计量基础设施43
3.3电子医疗／体域网45
3.4城市自动化50
3.5汽车运用52
3.6家庭自动化55
3.7智能卡57
3.8移动物体的跟踪与监控63
3.9被动空中监视系统／“钢环”摄像监视系统65
3.10控制运用实例75
3.11其他应用76
参考文献76
第4章物联网基本机制与关键技术79
4.1物联网对象与服务的识别79
4.2物联网结构特性82
4.2.1环境特征82
4.2.2流量特性82
4.2.3可扩展性83
4.2.4互操作性83
4.2.5安全和隐私83
4.2.6开放体系结构84
4.3物联网关键技术84
4.3.1设备智能84
4.3.2通信能力84
4.3.3移动性支持85
4.3.4设备能量85
4.3.5传感器技术87
4.3.6RFID技术90
4.3.7卫星技术97
参考文献97
第5章物联网标准演化98
5.1概述98
5.2适用于RPLROLL的IETFIPv6路由协议100
5.3轻量级应用层协议103
5.3.1背景103
5.3.2消息传输模型104
5.3.3请求／响应模型105
5.3.4中介和缓存106
5.4表述性状态转移106
5.5ErSIM2M106
5.6机器型通信的第三代合作伙伴计划服务需求107
5.6.1方法107
5.6.2MTC体系架构参考模型110
5.7CENELEC112
5.8IETF基于低功耗WPAN的IPv6技术(6LoWPAN)112
5.9ZigBeeIP(ZIP)113
5.10智能物体中的lP技术(IPSO)113
附录5．A传统的监控与数据采集(SCADA)系统114
参考文献117
第6章/2层连接：物联网的无线技术119
6.1物联网／M2M中的WPAN技术120
6.1.1ZigBee/IEEE802.15.4128
6.1.2消费电子射频协议(RF4CE)140
6.1.3蓝牙与蓝牙低功耗规范141
6.1.3.1规范概述141
6.1.3.2规范细节147
6.1.3.3蓝牙HDP148
6.1.4IEEE802.15.6WBAN150
6.1.5IEEE802.15WPANTG4jMBAN152
6.1.6ETSITR101557154
6.1.7NFC156
6.1.8专用短程通信技术及相关协议158
6.1.9WPAN技术对比一161
6.2物联网／M2M中的蜂窝移动网络技术164
6.2.1概述与动机164
6.2.2通用移动通信系统165
6.2.3IJE166
6.2.3.1LTE概述166
6.2.3.2核心网169
6.2.3.3接入网170
6.2.3.4漫游171
6.2.3.5互连171
6.2.3.6协议架构171
6.2.3.7多QoS管理172
6.2.3.8信令175
6.2.3.9向4G/LTE的演进路线176
附录6．A物联网中的非无线技术：电力线通信177
参考文献183
第7章第3层连接：物联网中的IPv6技术186
7.1概述与动机186
7.2寻址能力190
7.2.1IPv4寻址与问题190
7.2.2IPv6地址空间191
7.3IPv6协议简介196
7.4IPv6隧道205
7.5IPv6的IPsec207
7.6首部压缩方案209
7.7IPv6服务质量(QoS)211
7.8IPv6的迁移策略212
7.8.1技术方法212
7.8.2IPv6环境下的家庭宽带服务216
7.8.3部署时机218
参考文献一221
第8章第3层连接：物联网中的移动IPv6技术223
8.1概述223
8.2协议细节234
8.2.1通用机制234
8.2.1.1MIPv6基本操作234
8.2.1.2IPv6扩展协议236
8.2.1.3新IPv6目的地选项237
8.2.1.4新型IPv6ICMP消息237
8.2.1.5移动IPv6安全237
8.2.2新IPv6协议：消息类型和目的地选项238
8.2.2.1移动性首部238
8.2.2.2移动性选项”243
8.2.2.3家乡地址选项243
8.2.2.4类型2路由首部243
8.2.3对IPv6邻居发现机制的修改245
8.2.3.1修改的路由通告消息245
8.2.3.2修改的前缀信息选项245
8.2.3.3新的通告间隔选项245
8.2.3.4新的家乡代理信息选项245
8.2.3.5对发送路由通告的改变245
8.2.4对各种IPv6节点的要求246
8.2.5通信对端节点运行248
8.2.5.1处理移动性首部248
8.2.5.2分组处理-248
8.2.5.3迂回可路由性过程251
8.2.5.4处理绑定252
8.2.5.5缓存替换策略”253
8.2.6家乡代理节点运行253
8.2.7移动节点运行254
8.2.7.1分组处理255
8.2.7.2家乡代理地址发现机制256
8.2.7.3移动性支持258
8.2.8MIPv6与IPv4和移动IPv4(MIP)的关系259
参考文献260
第9章基于低功耗无线个域网的IPv6技术(6LoWPAN)261
9.1背景／引言261
9.26LoWPAN的目标263
9.3基于IEEE802.15.4传输IPv6分组265
参考文献268
附录英文缩略语269
内容摘要
本书紧紧围绕物联网发展过程中的热点问题，以物联网的理论、应用与标准演化为核心，比较全面和系统地介绍了物联网的基本原理和基于IPv6与移动IPv6技术构建物联网的近期新成果。全书共分为9章，分为理论、应用与物联网底层标准3个部分。理论部分包括物联网的定义、体系结构、基本特征和关键技术等内容；应用部分包括物联网在智能计量、智能医疗、智能交通和智能家居等方面的应用实现；物联网底层标准部分包括几种主要的物联网标准演化过程、、2层连接中涉及的物联网技术标准、第3层连接中涉及的IPv6技术、移动IPv6技术以及6LoWPAN（基于低功耗无线个域网的IPv6）技术等内容。本书全面介绍了与物联网有关的技术标准，描述了物联网的基础知识，演示了物联网在应用中的诸多实例，并列出了可供延伸阅读的大量参考文献。本书材料非常不错丰富，体系科学完整，内容新颖翔实，知识系统全面，行文通俗易懂，兼备知识性、系统性、可读性、实用性和指导性。
精彩内容
原书前言随着可直接接入互联网的设备不断增多，一种全新的普适计算模式——物联网(Intemet of Things，IoT)应运而生。物联网是一种新型的互联网应用，它能够随时随地提供世界万物的信息。物联网具有两个特点：，它是一种新型的互联网应用；第二，它能对世间万物的信息进行处理。物联网基于互联网及其网络的不断延伸，以及互联网的体系架构，涵盖了各种物理互联的实体。物联网旨在为终端用户提供更加智能的服务，营造智能环境，传输数据。因此，物联网是可实现机器对机器( Machine to Machine，M2M)通信的新一代信息网络。物联网消除了地理空间与虚拟空间的时空差距，不仅营造了一种“智能地理空间”，而且构建了一种新型的人际关系。也就是说，物联网将促进人类与环境的深度融合。物联网将渗透到节能、物流等社会生活的许多领域。
在物联网的基础感知层，一般使用UID（Unique Identification，唯一标识）和／或EPC（Electronic Product Code，电子产品码）对物体进行编码，然后（通常）将物体的相关信息储存于RFID（Radio Frequency Identification，射频识别，即电子标签），并使用RFID读写器通过非接触读取的方式上传物体信息。在物联网领域，集微处理器和存储器于一体的智能卡( Smart Card，SC)将大显身手。在物联网的网络层，人们能够通过这些嵌入式的智能设备（微处理器）和嵌入式的主动无线功能搜集大量的数据，甚至获取一定的控制功能。在人体生物医学传感器（支撑体域网）、家用电器、电源管理以及工业控制等领域都有相应的应用。物联网应用层的传感器更加精密，其中一部分传感器接入分布式无线传感器网络( WirelessSensor Network，WSN)。WSN可以收集、处理、传输大量的环境数据（诸如气温、大气和环境中化学物质的含量，甚至是处于不同城市、区域或大型配电网等不同地理位置周边的高分辨率视频图像）。
最近，物联网备受研究人员的广泛关注，大量有关物联网的文章问世。几年前，或许是得益于私营企业网络，物联网的具体应用才刚刚起步。然而，现如今基于互联网，适用于更大范围的系统已开始推广。物联网技术的推广应用关键在于IPv6的发展。
本书将主要研究物联网相关发展趋势，并针对如何将物联网技术应用于服务提供商网络，以节约成本；以及如何做好这些营利性服务的市场推广等问题提出了可操作性的建议。同时，本书还阐释了物联网的物理层、MAC层、上层结构以及机器对机器协议等内容。
规划者们或许会提出质疑，比如：什么是物联网？怎样应用M2M?如何实现?具体的操作？其安装成本是多少？标准化问题是否解决？物联网的安全隐患有哪些？有鉴于此，本书将从以下几个方面展开研究：不断完善的无线标准，尤其是低能耗医疗应用标准；IPv6技术；移动IPv6(Mobile IPv6，MIPv6)技术；相关应用问题；物联网应用中的关键底层技术；物联网的实现方法以及物联网实现过程中或遇到的挑战和中长期的机遇。
本书还将具体介绍不断发展的物联网商业应用（尤其是医疗护理）、各类标准化进展和IoT/M2M各层协议栈等最新物联网技术。本书将用大量篇幅阐述IPv6、移动IPv6和6LoWPAN/RPL路由协议。本书认为，IoT/M2M或将成为IPv6的“杀手级”应用。它涵盖了维系IoT/M2M应用的各类标准，具体包括：家庭局域网( Home Area Networking，HAN)，AMI，IEEE 802. 15.4，6LoWPAN/RPL，智能能源2.0．ETSI M2M，ZigBee IP(ZIP)，ZigBee个人家庭及医院监护(Personal Homeand Hospital Care，PHHC)，智能物体中的IP技术(IP in Smart Object，IPSO)，蓝牙低功耗技术( Bluetooth Low Energy，BLE)，IEEE 802. 15.6无线体域网(Wire-less Body Area Network, WBAN),IEEE 802. 15 WPAN TC4j(Task Group 4j, 4j任务组)医疗体域网，ETSI TR 101 557，近场通信(Near Field Communication．NFC)，专用短程通信(Dedicated Short Range Communications，DSRC) /WAVE以及相关协议，IETF IPv6低功耗有损网络路由协议(Routing Protocol for Low powerand lossy network，RPL)／低功耗有损网络路由算法(Routing Over Low power andLossy network，ROLL)路由协议，IETF轻量级应用层协议(Constrained APPl- ica-tion Protocol CoAP)，轻量级REST风格环境(Constrained RESTful Environment．CoRE)，3GPP机器类型通信(Machine Type Communication，MTC)，长期演进（Long Term Evolution，LTE）蜂窝系统，以及IEEE 1901。
此外，本书不仅从体域网／健康电子平台／辅助性技术的角度阐述了IoT/M2M最新标准化进展，而且还将介绍空中监视、物体跟踪、智能电网、智能卡以及家庭自动化等内容。
本书是基于MIPv6应用物联网的开创之作，尤其是在当今“移动”的大环境下。本书对海内外技术投资商、运营商与服务提供规划者、首席技术官、物流专员、设备开发工程师、技术集成商、物联网及互联网服务提供商( Intemet ServiceProviders，ISP)、电信公司以及无线服务提供商等类读者大有裨益。
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