本书以AIoT技术与应用为主线，由浅入深、循序渐进地剖析AIoT概念、技术与应用的发展，力求构建出脉络清晰的AIoT知识体系。

前言

教学大纲

第1章　IoT的形成 /1

1.1　IoT产生的社会背景 /1

1.1.1　比尔·盖茨的《未来之路》与IoT /1

1.1.2　RFID/EPC与IoT /3

1.1.3　ITU互联网发展研究报告与IoT /4

1.1.4　智慧地球与IoT /6

1.2　IoT产生的技术背景 /8

1.2.1　普适计算与IoT /8

1.2.2　CPS与IoT /10

1.3　IoT的形成与发展过程 /15

1.3.1　IoT的形成过程 /15

1.3.2　我国IoT技术与产业发展 /16

1.3.3　IoT对社会发展的贡献 /17

1.4　IoT的技术特征 /18

1.4.1　IoT提供行业性、专业性与区域性的服务 /18

1.4.2　IoT数据主要通过自动感知方式获取 /19

1.4.3　IoT是可反馈、可控制的“闭环”系统 /20

1.4.4　IoT是虚拟世界与现实世界的结合 /22

1.4.5　IoT面临着更为严峻的网络安全问题 /23

本章小结 /24

思考题 /25

第2章　AIoT的发展 /27

2.1　AIoT发展的社会背景 /27

2.2　AIoT发展的技术背景 /29

2.2.1　云计算与AIoT /29

2.2.2　5G与AIoT /30

2.2.3　边缘计算与AIoT /30

2.2.4　大数据与AIoT /31

2.2.5　人工智能与AIoT /32

2.2.6　数字孪生与AIoT /34

2.2.7　区块链与AIoT /34

2.3　AIoT的技术特征 /35

2.3.1　AIoT“物”的特征 /35

2.3.2　AIoT“网”的特征 /38

2.3.3　AIoT“智”的特征 /44

2.4　物联网体系结构研究 /46

2.4.1　物联网体系结构与参考模型研究的重要性 /46

2.4.2　AIoT技术架构 /47

2.4.3　AIoT层次结构模型 /52

本章小结 /53

思考题 /53

第3章　AIoT关键技术 /55

3.1　感知技术 /55

3.1.1　传感器的研究与应用 /55

3.1.2　RFID与EPC技术 /61

3.1.3　位置感知技术 /66

3.2　接入技术 /70

3.2.1　接入技术分类 /70

3.2.2　有线接入技术 /71

3.2.3　近场通信技术 /74

3.2.4　近距离无线接入技术 /75

3.2.5　Wi-Fi接入技术 /77

3.2.6　NB-IoT接入技术 /78

3.2.7　5G接入网技术 /79

3.2.8　无线传感网接入技术 /80

3.3　边缘计算技术 /83

3.3.1　边缘计算产生的背景 /83

3.3.2　边缘计算的基本概念 /84

3.3.3　边缘云与云数据中心的关系 /85

3.4　5G技术 /87

3.4.1　AIoT对5G技术的需求 /88

3.4.2　5G的技术指标 /88

3.4.3　5G的三大应用场景 /90

3.4.4　6G发展愿景 /92

3.5　基于IP的核心交换网 /94

3.5.1　核心交换网与IP /94

3.5.2　AIoT核心交换网的组网方法 /95

3.5.3　软件定义网络与网络功能虚拟化 /96

3.6　云计算技术 /99

3.6.1　云计算的基本概念 /99

3.6.2　云计算的基本特征 /100

3.6.3　云计算服务的类型 /101

3.6.4　云计算的部署模型 /103

3.7　大数据技术 /104

3.7.1　大数据技术的基本概念 /104

3.7.2　大数据的特征 /105

3.7.3　大数据的应用 /107

3.8　智能控制技术 /109

3.8.1　智能控制与数字孪生 /109

3.8.2　数字孪生的基本概念 /110

3.9　区块链技术 /112

3.9.1　区块链的基本概念 /112

3.9.2　区块链的技术特征 /114

3.9.3　区块链的应用 /115

本章小结 /117

思考题 /117

第4章　AIoT应用领域 /119

4.1　智能工业 /119

4.1.1　工业4.0与“中国制造2025” /119

4.1.2　工业4.0涵盖的基本内容 /122

4.1.3　工业4.0与数字孪生 /125

4.1.4　产品数字孪生体 /126

4.1.5　数字孪生在大型设备全生命周期管理中的应用 /129

4.2　智能电网 /133

4.2.1　智能电网的基本概念 /133

4.2.2　数字孪生在发电厂智能管控系统中的应用 /135

4.2.3　数字孪生在风力发电机组故障预测中的应用 /137

4.3　智能交通 /138

4.3.1　智能交通的基本概念 /138

4.3.2　智能网联汽车的研究与发展 /140

4.3.3　智慧公路的研究与发展 /142

4.3.4　数字孪生技术在车辆抗毁伤性能评估中的应用 /143

4.4　智能医疗 /145

4.4.1　智能医疗的基本概念 /145

4.4.2　AI与医疗服务全流程的关系 /146

4.4.3　远程医疗系统与医疗机器人 /149

4.4.4　医疗大数据与机器学习算法的应用 /152

4.4.5　数字孪生在智能医疗中的应用 /157

4.5　智慧城市 /159

4.5.1　智慧城市的基本概念 /159

4.5.2　数字孪生城市的基本内涵 /160

4.5.3　数字孪生城市研究的基本内容 /161

4.5.4　数字孪生城市研究的发展与面临的挑战 /162

本章小结 /165

思考题 /166

参考文献 /167