物联网 数据、安全与决策

    本书由知名物联网技术专家撰写，涵盖网络接入、数据平台、终端用户案例等多维度的物联网技术栈，全面考虑了相关业务需求与数据安全性和隐私保护间的权衡。尤其，所涉及的数据处理技术能够从数据中提取可行见解，从而为智能决策提供依据，具体包括流式数据处理、深度学习和知识图谱等人工智能技术，以及数据互操作性和隐私、安全性和信任等重要方面。此外，本书还涉及如下方面：物联网生态构建、边缘计算、传感器数据挖掘、众包等。在应用领域案例讲解部分，重点介绍了智慧能源、交通运输、智能工厂等多个实例。最后，指出部署工业物联网技术的注意事项，以及未来的研究方向和挑战。

本书讨论了物联网的整个垂直技术栈，并着重讲解了数据聚合、处理、管理、分析和开发等方面技术，以及分布式信任、数据安全和隐私保护方面的近期新发展。全书主要由技术和应用两部分组成。在第一部分物联网技术栈（第1章～第11章）中，讲解了物联网接入技术、边缘计算体系架构、数据交互、流式数据处理、机器视觉、数据表示与推理、众包等数据处理环节的各个方面，以及与物联网相关的安全、信任和隐私保护问题；第二部分为工业应用方面（第12章~第14章），重点介绍了物联网技术在医疗保健、能源、道路运输和空气质量等特定领域的应用方式，以及所带来的好处。最后讨论了物联网和相关技术的未来前景。
本书适合作为人工智能、数据安全相关专业高年级本科学员、低年级研究生的辅助教材，也可以作为相关领域技术开发者的自学参考用书。

高志强，军队指挥学博士，科技部国家重点领域科技创新团队核心成员（2018年），主要研究领域为联邦学习、边缘智能及其应用安全。 参与或主持省部级以上科研项目多项，发表相关领域学术论文20余篇，合作编著人工智能领域图书2部，申请国防专利4项、国家发明专利2项、软件著作权2项。

第1章引言
1.1物联网生态的参与者
1.2人类和物联网感知、推理和驱动的类比
1.3物联网的可复制性和重用性
1.4总结
参考文献
第2章万物互联： 接入网
2.1引言
2.2接入网概述
2.3低功耗广域网
2.3.1远程低功耗广域网
2.3.2Sigfox低功耗广域网
2.3.3Weightless低功耗广域网
2.4蜂窝网技术
2.5总结
参考文献
第3章边缘计算
3.1引言
3.2边缘计算基础
3.2.1边缘计算策略
3.2.2网络连接
3.3边缘计算构架
3.3.1设备概述
3.3.2边缘应用模块
3.3.3IoT运行时环境
3.3.4设备管理
3.3.5安全运行时环境
3.4边缘计算方案实践
3.4.1新手配置
3.4.2开发工具
3.4.3边缘计算构架
3.5零接触设备上线
3.6边缘计算应用
3.7总结
参考文献
第4章数据平台： 互操作性与洞察力
4.1引言
4.2物联网生态
4.3语境
4.4互操作性
4.4.1信息发现
4.4.2访问控制
4.4.3数据访问
4.5总结
参考文献
第5章物联网中流式数据处理
5.1引言
5.2基础知识
5.2.1压缩
5.2.2降维
5.2.3摘要(映射)
5.2.4学习与挖掘
5.2.5可视化
5.3构架与语言
5.4流式数据分析和频谱感知
5.4.1实时通知
5.4.2统计报告
5.5定制化应用
5.6总结
参考文献
第6章应用机器视觉技术和物联网
6.1引言
6.2机器视觉基础
6.3相关工作概述:物联网中机器视觉的发展趋势
6.3.1改善物联网的感知能力
6.3.2改善物联网的解释和学习能力
6.4面向情境感知的通用深度学习框架
6.5物联网相关垂直领域中深度学习的影响评估
6.5.1基于认知无人机系统的关键基础设施感知
6.5.2基于智能嵌入式系统的公共空间感知
6.5.3基于无人机高清图像的预防性维护服务对比
6.6很好实践
6.7总结
参考文献
第7章数据表示与推理
7.1引言
7.2基本原理
7.3SWoT
7.4物联网集成语义
7.4.1IoT本体论和IoT-O
7.4.2数字孪生方法
7.5用例
7.6总结
参考文献
第8章物联网众包和人机回路
8.1引言
8.2众包
8.3人机回路
8.4空间众包
8.5参与式感知
8.6总结
参考文献
第9章物联网安全： 经验是重要的老师
9.1引言
9.2为什么物联网安全与IT安全不同
9.3如何应对物联网的安全挑战
9.3.1政府
9.3.2标准组织
9.3.3行业团体
9.4已有成果介绍
9.4.1基本安全因素
9.4.2方法和合规框架
9.4.3标签计划和消费者建议
9.5总结
参考文献
第10章物联网数据隐私
10.1引言
10.2物联网数据隐私的基本概念
10.2.1何为个人数据
10.2.2数据隐私的一般要求
10.2.3个人数据与物联网
10.2.4现有隐私保护方法
10.2.5支持PIMS业务模型的标准方法
10.3基于授权信息和隐私偏好的数据处理框架
10.3.1数据处理框架
10.3.2隐私偏好管理器
10.3.3框架实现
10.4以用户为中心的数据处理架构标准化
10.4.1oneM2M介绍
10.4.2oneM2M中的PPM
10.5实例
10.5.1家庭能源数据服务
10.5.2HEMS服务
10.5.3交付服务
10.6总结
参考文献
第11章区块链： 在物联网上实现信任
11.1引言
11.2分布式账本与区块链
11.2.1分布式账本技术概述
11.2.2基本概念与架构
11.2.3部署分布式账本的时机
11.3万物账本： 区块链与物联网
11.4优势与挑战
11.5区块链用例
11.6总结
参考文献
第12章医疗健康
12.1医疗健康背景下的物联网
12.1.1医院病人状态监测
12.1.2从医疗健康到日常生活的物联网
12.1.3系统互操作
12.2BigEHR： 一个完整的终身健康记录联邦资源池
12.2.1为什么是联邦架构设计
12.2.2系统架构
12.3采集物联网健康相关数据
12.3.1从医院内部获取数据
12.3.2从外部资源获取数据
12.4从物联网数据中提取有意义的信息
12.4.1隐私问题
12.4.2分布式推理
12.5展望
致谢
参考文献
第13章智慧能源
13.1引言
13.2案例描述
13.3参考架构
13.4用例验证
13.5总结
致谢
参考文献
第14章道路运输和空气质量
14.1引言
14.2空气污染挑战
14.3降低道路交通空气污染策略
14.4利用物联网技术监测空气污染
14.5案例： 利用基于物联网的优选交通管理系统实现减排
14.6平均速度空气质量模型的局限性
14.7未来路线图和总结
参考文献
第15章总结
15.1起源和演进
15.2为什么是现在
15.2.1成本下降和小型化
15.2.2社会挑战和资源效率
15.2.3信息共享时代的到来
15.2.4管理的复杂性
15.2.5技术储备
15.3优选化数据价值
15.4商业机遇
15.5未来展望
参考文献
术语对照表