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出版者:

作者:Dieter Uckelmann，(英)Mark Harrison，(瑞)Florian Michahelles

出品人:

頁數:311

译者:

出版時間:2013-1

價格:78.00元

裝幀:

isbn號碼:9787030359384

叢書系列:物聯網工程研究叢書

圖書標籤:

• 物聯網
• 論文集
• 計算機科學
• 2013
• 物聯網
• 架構設計
• 通信協議
• 邊緣計算
• 雲計算
• 安全
• 傳感器網絡
• 數據分析
• 平颱
• 應用開發

《物聯網架構》 在數字浪潮席捲全球的今天，萬物互聯已不再是遙不可及的科幻概念，而是深刻改變我們生活、工作乃至社會運行方式的現實。從智能傢居的舒適便捷，到智慧城市的精細管理，再到工業生産的自動化升級，物聯網（IoT）正以前所未有的速度滲透到各個角落，構建起一個全新的智能世界。然而，要實現如此龐大、復雜且互聯互通的生態係統，背後離不開一套堅實、可擴展且高效的架構作為支撐。 本書《物聯網架構》旨在深入剖析這一核心要素，為您揭示支撐起這個龐大物聯網世界的技術基石。我們並非僅僅羅列技術名詞，而是緻力於提供一個係統性的視角，幫助您理解物聯網從概念走嚮實際應用所需的關鍵設計原則、組成部分以及它們之間錯綜復雜的關係。 理解物聯網的本質與挑戰 在深入探討架構之前，我們首先需要明確物聯網的本質是什麼。它不僅僅是設備的簡單連接，更重要的是數據采集、傳輸、處理、分析和響應的完整流程。這意味著我們需要考慮各種終端設備的異構性、通信協議的多樣性、數據的海量性、安全性的嚴峻性，以及實時性的高要求。這些挑戰構成瞭物聯網架構設計必須直麵的難題。 核心架構層級剖析 本書將物聯網架構分解為幾個關鍵的邏輯層級，並對每個層級進行詳盡的闡述： 感知層（Perception Layer）/ 設備層（Device Layer）： 這是物聯網最接近物理世界的層麵，負責采集環境信息或執行物理操作。我們將深入探討傳感器、執行器、嵌入式係統、微控製器以及各種物聯網設備的類型、功能和選型考量。這包括不同傳感器的技術原理（如溫度、濕度、光照、運動、圖像傳感器等）、執行器的工作方式（如電機、開關、閥門等），以及為實現智能化所需的核心硬件組成（如CPU、內存、通信模塊）。此外，還將討論如何優化設備的功耗、成本以及在極端環境下的可靠性。 網絡層（Network Layer）/ 連接層（Connectivity Layer）： 連接層是將感知層設備與雲端或其他設備連接起來的橋梁。我們將詳細介紹支撐物聯網通信的各種網絡技術，包括但不限於： 短距離通信技術： 如Wi-Fi、藍牙（Classic、BLE）、Zigbee、Z-Wave等，分析它們的傳輸距離、速率、功耗和適用場景。 長距離通信技術： 如蜂窩網絡（2G/3G/4G/5G）、LPWAN（LoRaWAN、NB-IoT、Sigfox）等，探討它們在覆蓋範圍、帶寬、功耗和成本方麵的優勢與劣勢。 有綫通信技術： 如以太網（Ethernet）、Power Line Communication（PLC）等。 通信協議： MQTT、CoAP、HTTP/HTTPS等，分析它們在消息傳遞、資源受限設備支持以及可靠性方麵的特點。 網絡拓撲結構： 如星型、總綫型、網狀型等，討論不同拓撲對網絡性能和可擴展性的影響。 平颱層（Platform Layer）/ 處理層（Processing Layer）： 這是物聯網的核心處理和管理中心，負責數據的接收、存儲、分析和應用開發。我們將深入探討： 數據采集與集成： 如何高效地從海量設備中采集數據，並進行預處理和清洗。 數據存儲： 關係型數據庫、NoSQL數據庫（如時序數據庫、文檔數據庫）、數據湖等，以及它們在處理大規模、多類型物聯網數據時的適用性。 數據處理與分析： 實時流處理（如Apache Kafka、Apache Flink、Spark Streaming）、批處理、機器學習和人工智能在物聯網數據分析中的應用，以挖掘數據價值，實現預測性維護、異常檢測、用戶行為分析等。 設備管理： 設備注冊、認證、配置、監控、固件升級（OTA）和生命周期管理。 安全與身份管理： 設備身份驗證、數據加密、訪問控製、安全審計等。 應用層（Application Layer）： 這是物聯網架構的最終展現，用戶通過應用層與物聯網係統交互，實現各種業務功能。我們將介紹不同領域的典型物聯網應用場景，如： 智能傢居： 智能照明、溫控、安防、傢電控製等。 智慧城市： 智能交通、智慧能源、智慧環保、公共安全等。 工業物聯網（IIoT）： 生産過程監控、設備預測性維護、供應鏈優化、智能製造等。 智慧農業： 精準灌溉、環境監測、病蟲害預警等。 智慧醫療： 遠程病人監護、可穿戴健康設備、醫療設備管理等。 關鍵技術與設計原則 除瞭分層講解，本書還將聚焦於構建高效、安全、可擴展物聯網架構所需的關鍵技術和設計原則： 安全性（Security）： 在物聯網中，安全是重中之重。我們將詳細討論端到端安全解決方案，包括設備安全、通信安全、平颱安全和應用安全，以及如何應對DDoS攻擊、數據泄露等威脅。 可擴展性（Scalability）： 隨著物聯網設備的數量指數級增長，架構必須能夠輕鬆地擴展以支持更多設備和更高的數據量。我們將探討如何設計能夠應對未來增長的彈性架構。 互操作性（Interoperability）： 物聯網生態係統涉及眾多供應商和技術，實現不同設備、平颱和應用之間的無縫通信和數據交換至關重要。我們將討論標準化協議和開放平颱的重要性。 實時性（Real-time）： 許多物聯網應用需要近乎實時的響應，如自動駕駛、工業控製等。我們將探討如何設計能夠滿足低延遲要求的架構。 數據管理與分析： 如何有效地管理海量、異構的物聯網數據，並從中提取有價值的洞察，是物聯網成功的關鍵。 邊緣計算（Edge Computing）： 將計算能力部署到離數據源更近的邊緣設備，以減少延遲、降低帶寬需求並增強數據隱私。 麵嚮未來的展望 最後，本書將展望物聯網架構的未來發展趨勢，包括人工智能與物聯網的深度融閤、區塊鏈在物聯網安全和可信度方麵的應用、5G/6G技術對物聯網性能的提升，以及新興的物聯網應用領域。 《物聯網架構》不僅是為技術開發者、係統架構師、産品經理提供的專業指南，也為對物聯網這一顛覆性技術感興趣的讀者提供瞭一個全麵、深入的理解框架。通過閱讀本書，您將能夠更好地理解物聯網的運作機製，掌握構建和優化物聯網係統的關鍵技術，從而在快速變化的數字時代抓住機遇，引領創新。

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拿到《物聯網架構》這本書，我首先就被其厚重感所吸引，這通常意味著內容會比較深入。我對物聯網的理解一直停留在錶麵，知道手機可以連接智能傢居，但對於背後龐大的技術體係一直感到模糊。我尤其關心的是，當成韆上萬的設備需要同時聯網，並且産生海量數據時，整個係統是如何保持穩定運行的？這本書的書名直接點明瞭核心問題，所以我對它抱有很大的期望。我希望這本書能夠詳細講解物聯網的整體框架，包括設備層、網絡層、平颱層和應用層，以及它們之間的數據流轉和通信機製。特彆是數據傳輸的效率和可靠性，以及如何處理不同類型、不同格式的數據，這些都是我非常想瞭解的。同時，我也期待書中能探討物聯網在不同行業（如工業、醫療、智慧城市）的應用案例，並通過這些案例來闡述其架構設計上的考量和解決方案。對新技術趨勢的分析，例如5G、AI在物聯網架構中的作用，也是我非常期待的內容。

评分☆☆☆☆☆

我一直對構建智能係統和大規模數據處理抱有濃厚的興趣，而物聯網無疑是這兩者結閤的典範。《物聯網架構》這本書的書名準確地擊中瞭我的痛點。我希望這本書能為我描繪齣一幅清晰的物聯網係統藍圖，從最底層的硬件感知層，到中間的網絡傳輸層，再到上層的平颱服務層和應用層，每一個環節的職能和相互作用都能得到詳細的闡述。我特彆想深入瞭解的是，在物聯網的架構設計中，如何有效地處理異構設備、多樣化的數據以及不確定性的網絡環境。這本書能否提供一些實用的設計原則和最佳實踐，幫助我在麵對復雜的物聯網項目時，能夠做齣明智的技術選型和架構決策？例如，關於數據上雲的策略，是直接上傳還是進行預處理？邊緣計算和中心化計算如何協同工作？安全問題如何貫穿整個架構設計？這些都是我非常期待在書中找到答案的關鍵點。

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對於《物聯網架構》這本書，我最大的興趣點在於它能否解答我對於物聯網係統“如何讓一切互聯互通”的根本疑問。我是一名對技術原理充滿好奇的讀者，瞭解到物聯網不僅僅是簡單的設備連接，背後涉及到復雜的技術堆棧和精妙的架構設計。我希望這本書能從最基礎的概念講起，循序漸進地介紹物聯網的構成要素，例如各種傳感器、嵌入式設備、通信協議（如MQTT、CoAP）、網關的作用，以及它們如何匯聚到雲端平颱。我特彆期待書中能詳細介紹雲平颱的部分，包括其數據存儲、處理、分析以及設備管理的能力。此外，我也想瞭解不同通信方式（如Wi-Fi、藍牙、NB-IoT、LoRa）在物聯網架構中的角色和適用場景，以及如何根據實際需求選擇閤適的通信方案。對物聯網安全性、可伸縮性、容錯性等非功能性需求的考慮，也是我非常看重的內容。

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我對《物聯網架構》這本書充滿瞭期待，因為我最近在工作中遇到瞭許多關於物聯網係統設計的問題，迫切需要一本能提供係統性解決方案的書籍。市麵上很多資料都過於碎片化，缺乏一個整體的視角。我希望這本書能夠幫助我構建起對物聯網架構的完整認知，從宏觀層麵理解不同組件的相互關係和作用。我尤其關注書中關於數據采集、傳輸、處理、存儲和分析的全生命周期管理。如何設計一個能夠應對海量設備接入和高並發數據流的架構，如何保證數據的實時性和準確性，以及如何進行有效的邊緣計算和雲計算協同，這些都是我迫切想要學習的。同時，我也希望書中能夠深入探討物聯網安全性的問題，包括數據加密、身份認證、訪問控製等方麵，以及如何在架構設計層麵就考慮安全防護。對不同架構模式的權衡和選擇，例如微服務架構、事件驅動架構在物聯網中的應用，我也很想有所瞭解。

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這本書的書名非常直觀，一看就知道講的是物聯網的架構設計。我一直對物聯網技術很感興趣，尤其是它背後的係統是如何構建的。市麵上關於物聯網的書很多，但很多都側重於某個具體的技術點，比如傳感器、通信協議或者雲平颱。我更希望能夠從一個宏觀的視角去理解整個物聯網的運作模式，包括數據是如何采集、傳輸、存儲、處理，最終轉化為有價值的信息的。這本書的題目正是我需要的，它應該能填補我在這方麵的知識空白。我期待它能深入淺齣地介紹物聯網的各個層次，從底層的硬件設備到上層的應用服務，它們之間是如何協同工作的，各自承擔什麼樣的角色。特彆是關於不同架構模式的對比和分析，比如中心化、去中心化、邊緣計算等等，瞭解它們各自的優缺點以及適用的場景，這將是我學習的重點。此外，書中對於安全性、可擴展性、可靠性等非功能性需求在架構設計中的體現，也必然是需要詳細闡述的部分。我希望這本書能夠提供清晰的圖示和案例分析，幫助我更好地理解抽象的架構概念。

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一本將國外的論文集翻譯過來的書，內容相對比較新，每篇論文作為一章。對於物聯網研究有輔助作用

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