物聯網系統架構設計與邊緣計算（原書第2版）

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物聯網系統架構設計與邊緣計算（原書第2版）

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內容描述

本書涵蓋從物聯網傳感器到雲計算的整個物聯網解決方案譜系。
首先研究現代傳感器系統、通信理論，然後探討局域網和廣域網中基於IP的通信，
包括80211ah、5G LTE蜂窩、Sigfox和LoRaWAN，講解邊緣計算、
路由和網關及其在霧計算中的作用，以及MQTT 50和CoAP的消息傳遞協議。
本書以統計分析、複雜事件處理和深度學習模型的應用來總結，
還提供了物聯網安全、密碼學和shell安全的整體觀點。

目錄大綱

目錄
推薦序
譯者序
前言
關於作者
關於審校者
第1章物聯網和邊緣計算的定義及用例…… 1
11物聯網的歷史…… 3
12物聯網的潛力…… 5
13物聯網的定義…… 7
131工業和製造業…… 8
132消費者…… 10
133零售、金融和營銷…… 10
134醫療保健…… 11
135運輸業和物流業…… 11
136農業和環境…… 12
137能源產業… … 13
138智慧城市…… 13
139軍事和政府…… 14
14使用案例和部署示意…… 14
141案例研究——遠程和緩醫療…… 15
142用例回顧…… 22
15小結…… 23
第2章物聯網架構和核心物聯網模塊…… 24
21相連的生態系統…… 24
211物聯網、機器對機器與SCADA …… 26
212網絡的價值、梅特卡夫定律和貝克斯特倫定律…… 27
213物聯網和邊緣架構…… 29
214架構師的作用…… 30
22第一部分——傳感和電源…… 31
23第二部分——數據通信…… 31
24第三部分——邊緣計算…… 32
25第四部分——計算、分析和機器學習…… 33
26第五部分——物聯網中的威脅與安全…… 34
27小結…… 34
第3章傳感器、終端和電力系統…… 35
31傳感設備…… 35
311熱電偶和溫度傳感器…… 35
312霍爾效應傳感器和電流傳感器…… 38
313光電傳感器…… 38
314 PIR傳感器…… 39
315激光雷達和主動傳感系統…… 40
316 MEMS傳感器…… 41
32高性能物聯網終端…… 44
321視覺系統…… 45
322傳感器融合…… 47
323輸出設備…… 47
33功能示例（整合在一起） …… 48
331功能示例——TI SensorTag CC2650 …… 48
332傳感器到控制器…… 49
34能源和電源管理…… 51
341電源管理…… 51
342能量收集…… 52
343儲能…… 56
35小結…… 60
第4章通信和信息論…… 61
41通信理論…… 62
411射頻能量和理論範圍…… 62
412射頻干擾…… 65
42信息論…… 66
421比特率限制和香農-哈特利定理…… 66
422誤碼率…… 70
423窄帶通信與寬帶通信…… 71
43無線電頻譜…… 74
44小結…… 77
第5章基於WPAN的非IP協議…… 78
51 80215標準…… 79
52藍牙…… 80
521藍牙的歷史…… 80
522藍牙5通信進程和拓撲…… 81
523藍牙5棧…… 82
524 BR/EDR操作…… 87
525低功耗藍牙技術角色…… 89
526 BLE運算…… 90
527藍牙配置文件…… 91
528 BR/EDR安全…… 94
529信標…… 95
5210藍牙5的範圍和速度增強…… 100
5211藍牙網狀網…… 101
5212藍牙51技術…… 107
53 IEEE 802154 …… 115
531 IEEE 802154架構…… 115
532 IEEE 802154拓撲結構…… 119
533 IEEE 802154地址模式和數據包結構…… 120
534 IEEE 802154啟動序列…… 120
535 IEEE 802154安全性…… 121
54 Zigbee …… 122
541 Zigbee的歷史…… 122
542 Zigbee概述…… 122
543 Zigbee PHY和MAC（與IEEE 802154的區別） …… 124
544 Zigbee協議棧…… 124
545 Zigbee尋址和數據包結構…… 125
546 Zigbee網狀路由…… 126
547 Zigbee安全性… … 127
55 Z-Wave …… 128
551 Z-Wave概述…… 129
552 Z-Wave協議棧…… 130
553 Z-Wave尋址…… 131
554 Z-Wave拓撲和路由…… 132
56小結…… 133
第6章基於IP的WPAN和WLAN …… 134
61 TCP/IP …… 134
62具有IP的WPAN—— 6LoWPAN …… 136
63 IEEE 80211協議和WLAN …… 136
631 IEEE 80211協議集及比較…… 137
632 IEEE 80211架構…… 138
633 IEEE 80211頻譜分配…… 140
634 IEEE 80211調製和編碼技術…… 141
635 IEEE 80211 MIMO …… 145
636 IEEE 80211數據包結構…… 147
637 IEEE 80211操作…… 149
638 IEEE 80211安全性…… 150
639 IEEE 80211ac …… 151
6310 IEEE 80211p車聯網…… 152
6311 IEEE 80211ah …… 155
6312 6LoWPAN拓撲…… 158
6313 6LoWPAN協議棧…… 160
6314網狀網尋址和路由…… 161
6315報頭壓縮和分段…… 163
6316鄰居發現…… 165
6317 6LoWPAN安全性…… 166
64具有IP的WPAN——Thread …… 166
641 Thread架構

作者介紹

佩里· 利（Perry Lea）　國際電氣和電子工程師協會（IEEE）的高級成員，國際計算機學會（ACM）的高級成員和傑出演講者。
擁有計算機科學和計算機工程學位，以及哥倫比亞大學電子工程博士學位，是具有30年豐富經驗的技術專家，曾在惠普公司工作20多年，擔任LaserJet業務的首席架構師和傑出技術專家，隨後在Micron擔任技術專家和戰略總監，帶領團隊致力於研究利用內存處理進行機器學習和計算機視覺的新興計算領域。
又在Cradlepoint領導公司轉向5G和物聯網。
他與合夥人共同創立了在邊緣/物聯網產品行業中處於領導地位的Rumble，還曾經是微軟Xbox和xCloud的首席架構師，致力於新興技術和超規模遊戲流媒體服務的研究。他擁有40項專利。