安全物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

第1章 物聯(lián)網(wǎng)的演進(jìn) 1
1.1  數(shù)字化轉(zhuǎn)型簡介 1
1.1.1  共享汽車 3
1.1.2  語音輔助導(dǎo)航系統(tǒng) 4
1.1.3  使用機(jī)器學(xué)習(xí)的數(shù)字購物體驗(yàn) 4
1.1.4  智能醫(yī)療健康系統(tǒng) 5
1.1.5  數(shù)碼即時攝影應(yīng)用場景 7
1.1.6  制造自動化 8
1.1.7  網(wǎng)聯(lián)汽車 8
1.2  連接的價(jià)值鏈 9
1.3  什么是數(shù)字化轉(zhuǎn)型 10
1.4  物聯(lián)網(wǎng)簡介 10
1.5  物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的基本構(gòu)建塊 11
1.6  物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展 13
1.7  網(wǎng)聯(lián)汽車案例 14
1.8  總結(jié) 16
第2章 物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)和技術(shù)要點(diǎn) 19
2.1  簡介 19
2.2  物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu) 19
2.2.1  基礎(chǔ)架構(gòu)平面 20
2.2.2  應(yīng)用程序平面 27
2.3  物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和協(xié)議 27
2.4  將學(xué)到的知識運(yùn)用到網(wǎng)聯(lián)汽車案例 39
2.5  總結(jié) 41
第3章 聯(lián)網(wǎng)機(jī)器 43
3.1  簡介 43
3.2  機(jī)器對機(jī)器 44
3.3  M2M通信 44
3.4  M2M的應(yīng)用場景 45
3.5  M2M的主要特點(diǎn) 46
3.6  M2M的架構(gòu)和組件 46
3.7  M2M應(yīng)用通信原則 47
3.8  M2M的注意事項(xiàng)和相關(guān)
的問題 49
3.9  M2M的標(biāo)準(zhǔn)化努力 49
3.10  總結(jié) 50
第4章 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 51
4.1  簡介 51
4.2  網(wǎng)絡(luò)術(shù)語 51
4.3  ISO-OSI參考模型 55
4.4  網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 58
4.5  廣域網(wǎng)架構(gòu) 59
4.5.1  廣域網(wǎng)技術(shù)類型 59
4.5.2  IP網(wǎng)絡(luò) 60
4.5.3  Ethernet上的IP 62
4.6  MAC源地址 63
4.7  數(shù)據(jù)接收 66
4.8  多協(xié)議標(biāo)簽交換 67
4.9  數(shù)據(jù)中心 70
4.10  數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò) 71
4.11  物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān) 72
4.12  總結(jié) 75
第5章 物聯(lián)網(wǎng)硬件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 77
5.1  簡介 77
5.2  硬件系統(tǒng)需求 77
5.3  硬件功能規(guī)范 79
5.4  軟件功能規(guī)范 80
5.5  硬件組件選擇 80
5.6  可制造性設(shè)計(jì) 85
5.7  可測試性設(shè)計(jì) 86
5.8  原理圖、布局和Gerber 88
5.9  PCB制造和組裝 90
5.10  硬件設(shè)計(jì)流程總結(jié) 91
5.11  將學(xué)習(xí)內(nèi)容應(yīng)用于互聯(lián)車輛使用案例 91
5.11.1  系統(tǒng)規(guī)范 92
5.11.2  硬件功能規(guī)范 92
5.11.3  軟件功能規(guī)范 92
5.11.4  組件選擇 94
5.11.5　物聯(lián)網(wǎng)視覺系統(tǒng) 94
5.12  商用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備示例 95
5.12.1　家庭自動化應(yīng)用 95
5.12.2　監(jiān)測裝置 97
5.13  硬件組件配置使用的標(biāo)準(zhǔn) 99
5.14  物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景的網(wǎng)絡(luò)硬件選擇 103
5.15  物聯(lián)網(wǎng)硬件安全 104
5.16  總結(jié) 105
第6章 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 107
6.1  簡介 107
6.2  物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)系統(tǒng) 107
6.3  價(jià)值鏈活動產(chǎn)生數(shù)據(jù) 108
6.4  運(yùn)營數(shù)據(jù)：傳感器和設(shè)備 109
6.4.1  傳感器用途和傳感器數(shù)據(jù) 109
6.4.2  傳感器數(shù)據(jù)特性 110
6.5  業(yè)務(wù)和消費(fèi)者/用戶數(shù)據(jù) 110
6.6  運(yùn)營數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的交集 111
6.7  結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù) 111
6.8  數(shù)據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 112
6.9  數(shù)據(jù)傳輸 112
6.10  數(shù)據(jù)收集 112
6.11  數(shù)據(jù)存儲 113
6.12  數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 114
6.13  為分析整理數(shù)據(jù) 114
6.14  數(shù)據(jù)湖、數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)
的高效訪問 115
6.15  分析和商業(yè)智能 115
6.16  數(shù)據(jù)科學(xué)與物聯(lián)網(wǎng) 116
6.16.1  不同的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)科學(xué) 116
6.16.2  數(shù)據(jù)科學(xué)成功因素 117
6.17  機(jī)器學(xué)習(xí) 118
6.18  建立物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)系統(tǒng) 118
6.19  學(xué)以致用：網(wǎng)聯(lián)汽車案例 119
6.20  總結(jié) 121
第7章 物聯(lián)網(wǎng)：可信與安全的設(shè)計(jì) 123
7.1  簡介 123
7.2  為什么需要安全的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng) 123
7.3  安全的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)需求 124
7.4  物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安全 125
7.5  可信物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備 126
7.6  可信的設(shè)備身份 127
7.7  物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安全存儲 127
7.8  安全啟動與可信執(zhí)行環(huán)境 127
7.9  信任根 128
7.10  可信的固件與軟件 128
7.11  公鑰基礎(chǔ)架構(gòu) 128
7.12  可信供應(yīng)鏈 129
7.13  安全隨機(jī)數(shù)生成器 129
7.14  物聯(lián)網(wǎng)D2X通信安全 129
7.15  互相驗(yàn)證的端點(diǎn) 130
7.16  安全信道與端到端消息完整性 130
7.17  安全持續(xù)監(jiān)測系統(tǒng) 131
7.18  物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備到云端的安全 131
7.19  物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全策略與法律法規(guī)監(jiān)管合規(guī)要求 131
7.19.1  物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全 131
7.19.2  物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)防護(hù) 132
7.19.3  物聯(lián)網(wǎng)用戶隱私 132
7.19.4  物聯(lián)網(wǎng)云端數(shù)據(jù)保護(hù) 132
7.20  物聯(lián)網(wǎng)可信平臺 133
7.21  安全身份驗(yàn)證 134
7.21.1  密鑰的安全配置 134
7.21.2  安全Web接口 134
7.21.3  安全移動應(yīng)用程序 134
7.21.4  安全API網(wǎng)關(guān) 134
7.22  端到端安全(含第三方) 134
7.23  學(xué)以致用：網(wǎng)聯(lián)車輛案例 134
7.24  總結(jié) 136
附錄  物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全威脅與風(fēng)險(xiǎn)審查案例 136
第8章 自動化 141
8.1  簡介 141
8.2  物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的生命周期管理 142
8.2.1  預(yù)置和配置 142
8.2.2  運(yùn)營 142
8.2.3  維護(hù) 143
8.2.4  退役 143
8.3  零接觸物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備 143
8.4  即插即用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備 144
8.5  物聯(lián)網(wǎng)SIM卡和管理 144
8.6  商用物聯(lián)網(wǎng)控制軟件 144
8.7  物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的安全自動化 144
8.8  物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)原則 145
8.9  云原生軟件 146
8.9.1  Linux 147
8.9.2  虛擬機(jī) 147
8.9.3  容器 147
8.9.4  Kubernetes 147
8.9.5  持續(xù)集成和持續(xù)交付 148
8.9.6  可觀察性 148
8.9.7  應(yīng)用程序安全 148
8.10  價(jià)值鏈工作流的自動化 149
8.11  邊緣計(jì)算和云計(jì)算 149
8.12  學(xué)以致用：網(wǎng)聯(lián)汽車案例 150
8.13  總結(jié) 151
第9章 跨行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例 153
9.1  簡介 153
9.2  制造業(yè) 155
9.2.1  汽車制造業(yè) 155
9.2.2  電子制造服務(wù) 158
9.3  網(wǎng)聯(lián)汽車 160
9.4  智能海港 162
9.4.1  智能海港管理 162
9.4.2  用物聯(lián)網(wǎng)管理集裝箱 163
9.5  智能機(jī)場 165
9.5.1  旅客追蹤 166
9.5.2  行李追蹤 167
9.5.3  機(jī)場安全保障 167
9.6  醫(yī)療健康系統(tǒng)無人機(jī) 167
9.7  物聯(lián)網(wǎng)在石油天然氣行業(yè)的應(yīng)用案例 172
9.8  總結(jié) 174
第10章  物聯(lián)網(wǎng)案例集錦 175
10.1  銀行物聯(lián)網(wǎng) 175
10.2  農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng) 177
10.3  增強(qiáng)型智能家居(家居自動化) 178
10.4  智能制造 179
10.5  醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng) 180
10.6  配備智能汽車和智能家居的智慧城市 181
10.7  智能電網(wǎng) 181