本书汇集了编者多年的物联网教学与研究成果，旨在为读者提供全面的知识，涵盖物联网基础知识、物联网在各个领域的应用、物联网在商业和工业中的实践案例及物联网应用的相关研究；帮助读者了解基于物联网的系统的发展及其对医疗保健、智能家居、农业、机器人、工业、管线密闭输送检测等多个学科领域的深远影响；系统地解释了物联网当前的发展趋势和不同架构，激励读者了解物联网的体系赋能。

第1 章　 工业物联网系统在碳氢化合物产品管线密闭输送泄漏检测中
的应用 ……………………………………………………………… 1
1.1　 引言 ………………………………………………………………… 1
1.2　 工业物联网 ………………………………………………………… 2
1.3　 管线泄漏 …………………………………………………………… 2
1.3.1　 用于管线泄漏检测的各种技术 …………………………… 2
1.3.2　 工业物联网在管线泄漏检测中的应用 …………………… 5
1.3.3　 使用机器学习算法检测管线泄漏 ………………………… 6
1.3.4　 基于集成学习的管线泄漏检测方法的设计和分析 ……… 8
1.4　 结论 ………………………………………………………………… 8
本章原书参考文献 ……………………………………………………… 9
第2 章　 心率监测系统 ……………………………………………………… 11
2.1　 引言 ………………………………………………………………… 11
2.2　 项目目标 …………………………………………………………… 13
2.3　 系统架构 …………………………………………………………… 14
2.4　 结论 ………………………………………………………………… 18
本章原书参考文献 ……………………………………………………… 19
第3 章　 高效聚类技术在基于蜻蜓优化算法的无线体域网（WBAN）中
的应用 ……………………………………………………………… 20
3.1　 引言 ………………………………………………………………… 20
3.2　 文献综述 …………………………………………………………… 22
3.3　 聚类技术 …………………………………………………………… 23
3.4　 实施步骤 …………………………………………………………… 26
3.5　 结果和仿真 ………………………………………………………… 29
3.6　 结论 ………………………………………………………………… 33
本章原书参考文献 ……………………………………………………… 33
第4 章　 新时代企业转型的变革性技术 …………………………………… 35
4.1　 引言 ………………………………………………………………… 35
4.2　 数字化转型及其主要趋势 ………………………………………… 37
4.2.1　 数字化转型 ………………………………………………… 37
4.2.2　 数字化转型有多重要 ……………………………………… 38
4.2.3　 数字化转型案例 …………………………………………… 39
4.2.4　 数字化转型的重要性 ……………………………………… 40
4.2.5　 数字化转型与企业转型 …………………………………… 40
4.2.6　 数字化转型意味着什么 …………………………………… 41
4.3　 转型性技术 ………………………………………………………… 41
4.3.1　 物联网 ……………………………………………………… 42
4.3.2　 机器人流程自动化 ………………………………………… 42
4.3.3　 自动化和人工智能 ………………………………………… 42
4.3.4　 区块链 ……………………………………………………… 43
4.3.5　 云计算 ……………………………………………………… 43
4.3.6　 智能手机和移动应用 ……………………………………… 44
4.3.7　 4G 和5G …………………………………………………… 44
4.3.8　 数据分析 …………………………………………………… 45
4.3.9　 社交媒体 …………………………………………………… 45
4.4　 如何以正确的方式实现公司的数字化转型 ……………………… 45
4.4.1　 超越传统的企业防火墙 …………………………………… 46
4.4.2　 将新想法从边缘带到核心 ………………………………… 46
4.4.3　 定义首席信息官在创新过程中的角色 …………………… 47
4.5　 物联网在数字化转型中的相关性 ………………………………… 47
4.6　 结论 ………………………………………………………………… 48
本章原书参考文献 ……………………………………………………… 48
第5 章　 人工智能的未来：人们会比今天更有优势吗 …………………… 50
5.1　 引言 ………………………………………………………………… 50
5.2　 客户如今如何与人工智能互动 …………………………………… 52
5.3　 人工智能作为数字助手 …………………………………………… 52
5.4　 人工智能与数据安全 ……………………………………………… 53
5.4.1　 人工智能对人类的影响 …………………………………… 53
5.4.2　 结论 ………………………………………………………… 55
本章原书参考文献 ……………………………………………………… 55
第6 章　 软件定义网络中的DDoS 攻击检测分类器 ……………………… 58
6.1　 引言 ………………………………………………………………… 58
6.2　 相关工作 …………………………………………………………… 61
6.3　 DDoS 攻击概述 …………………………………………………… 65
6.4　 DDoS 攻击的类型 ………………………………………………… 66
6.5　 SDN 中的DDoS 检测技术 ………………………………………… 68
6.6　 使用机器学习技术进行检测 ……………………………………… 68
6.7　 提议使用SVM 分类器的工作 ……………………………………… 69
6.8　 使用的数据集 ……………………………………………………… 70
6.9　 提议的方法 ………………………………………………………… 70
6.10　 结果对比 …………………………………………………………… 70
6.11　 结论和未来工作 …………………………………………………… 71
本章原书参考文献 ……………………………………………………… 71
第7 章　 基于物联网的能源互联网优化和安防生态系统的近期新进展 …… 76
7.1　 引言 ………………………………………………………………… 76
7.2　 家庭自动化和智能家居之间的区别 ……………………………… 79
7.3　 发电转向可再生能源 ……………………………………………… 82
7.4　 应用物联网技术的稳健能源管理 ………………………………… 83
7.5　 物联网技术有关安全交易的解决方案 …………………………… 85
7.5.1　 集中式方法 ………………………………………………… 85
7.5.2　 去中心化方法 ……………………………………………… 86
7.6　 物联网在智能电网中的作用 ……………………………………… 90
7.6.1　 发电 ………………………………………………………… 91
7.6.2　 输电 ………………………………………………………… 91
7.6.3　 配电 ………………………………………………………… 92
7.6.4　 消费者消费 ………………………………………………… 92
7.7　 现有系统的瓶颈 …………………………………………………… 93
7.8　 能源互联网与物联网和区块链的融合 …………………………… 93
7.9　 能源互联网的安全和安防生态系统面临的挑战 ………………… 96
7.9.1　 智能电网案例 ……………………………………………… 97
7.9.2　 智慧城市案例 ……………………………………………… 98
本章原书参考文献 …………………………………………………… 100
第8 章　 智能空间的新框架 ……………………………………………… 105
8.1　 引言 ……………………………………………………………… 105
8.2　 智能空间 ………………………………………………………… 106
8.2.1　 感知 ……………………………………………………… 106
8.2.2　 多模态感知 ……………………………………………… 107
8.2.3　 基于情境的数据解释 …………………………………… 107
8.2.4　 叙述引擎 ………………………………………………… 107
8.3　 产品识别 ………………………………………………………… 107
8.4　 位置测量 ………………………………………………………… 108
8.5　 提议框架 ……………………………………………………………111
8.6　 结论 …………………………………………………………………113
本章原书参考文献 ………………………………………………………113
第9 章　 物联网中的防御与隔离 ………………………………………… 117
9.1　 引言 …………………………………………………………………117
9.1.1　 物联网参考模型 ……………………………………………118
9.1.2　 物联网安全威胁 ……………………………………………119
9.1.3　 物联网安全需求 ………………………………………… 120
9.2　 物联网安全概述 ………………………………………………… 123
9.2.1　 物联网方案 ……………………………………………… 124
9.2.2　 网络和传输层挑战 ……………………………………… 125
9.2.3　 IoT 网关和安全 ………………………………………… 126
9.2.4　 IoT 路由攻击 …………………………………………… 126
9.2.5　 引导和认证 ……………………………………………… 128
9.2.6　 授权机制 ………………………………………………… 128
9.2.7　 IoT-OAS…………………………………………………… 129
9.3　 物联网安全框架 ………………………………………………… 130
9.3.1　 轻量级密码 ……………………………………………… 131
9.4　 物联网网络中的隐私 …………………………………………… 133
9.4.1　 安全数据聚合 …………………………………………… 133
9.4.2　 Enigma …………………………………………………… 134
9.4.3　 零知识协议 ……………………………………………… 135
9.4.4　 信标中的隐私 …………………………………………… 135
9.5　 总结 ……………………………………………………………… 137
本章原书参考文献 …………………………………………………… 137
第10 章　 通过机器学习实现商业智能 …………………………………… 141
10.1　 引言 …………………………………………………………… 141
10.2　 商业智能和机器学习技术 …………………………………… 142
10.3　 文献研究 ……………………………………………………… 144
10.4　 商业分析和机器学习 ………………………………………… 146
10.5　 物联网在机器学习中的应用 ………………………………… 148
10.6　 结论 …………………………………………………………… 151
本章原书参考文献 …………………………………………………… 151
第11 章　 当前物联网的发展趋势与前景 ………………………………… 155
11.1　 引言 …………………………………………………………… 155
11.2　 物联网在医疗保健领域的应用 ……………………………… 157
11.3　 物联网在农业领域的应用 …………………………………… 160
11.4　 物联网在工业领域的应用 …………………………………… 164
11.5　 基于物联网的智慧城市 ……………………………………… 165
11.6　 物联网在机器人领域的应用 ………………………………… 168
11.7　 结论与未来展望 ……………………………………………… 170
本章原书参考文献 …………………………………………………… 171
第12 章　 商业组织中敏捷自主团队面临的挑战 ………………………… 177
12.1　 引言 …………………………………………………………… 178
12.2　 文献综述 ……………………………………………………… 178
12.3　 自主权的类型 ………………………………………………… 179
12.3.1　 外部自主权 …………………………………………… 180
12.3.2　 内部自主权 …………………………………………… 180
12.3.3　 个人自主权 …………………………………………… 180
12.3.4　 持续学习和改进确保个人自主权与内部自主权 …… 181
12.4　 自主团队的挑战 ……………………………………………… 181
12.4.1　 规划 …………………………………………………… 181
12.4.2　 冲突 …………………………………………………… 182
12.4.3　 信任 …………………………………………………… 184
12.4.4　 标准/ 规范 …………………………………………… 184
12.4.5　 指令性规范 …………………………………………… 185
12.4.6　 描述性规范 …………………………………………… 186
12.4.7　 并行规范 ……………………………………………… 186
12.7.8　 心理安全 ……………………………………………… 187
12.4.9　 改变规范 ……………………………………………… 187
12.5　 培训建议 ……………………………………………………… 188
12.5.1　 找到正确的空间类型 ………………………………… 188
12.5.2　 不断调整管理界限 …………………………………… 188
12.5.3　 执行API 管理和治理 ……………………………… 189
12.6　 结论 …………………………………………………………… 189
本章原书参考文献 …………………………………………………… 190
第13 章　 大数据分析在企业转型中的作用 ……………………………… 195
13.1　 技术驱动的企业转型介绍 …………………………………… 195
13.1.1　 21 世纪商业挑战和问题 …………………………… 195
13.1.2　 企业转型的必要性 …………………………………… 196
13.1.3　 数字化转型 …………………………………………… 196
13.2　 大数据、大数据分析与商业智能简介 ……………………… 198
13.2.1　 什么是大数据 ………………………………………… 198
13.2.2　 大数据分析 …………………………………………… 200
13.2.3　 商业智能 ……………………………………………… 201
13.3　 大数据分析及其在企业转型中的作用 ……………………… 202
13.3.1　 大数据分析与价值主张 ……………………………… 203
13.3.2　 大数据分析的战略价值 ……………………………… 204
13.3.3　 创建商业价值的大数据分析框架 …………………… 205
13.4　 利用大数据分析成功实现企业转型的现实案例 …………… 207
13.4.1　 零售业中的大数据分析：Walmart ………………… 207
13.4.2　 在线零售业中的大数据分析：Amazon …………… 208
13.4.3　 社交媒体中的大数据分析：Facebook ……………… 209
13.4.4　 制造业中的大数据分析：Rolls-Royce ……………… 210
13.4.5　 医疗保健中的大数据分析：Apixio ………………… 210
13.5　 构建大数据分析能力面临的挑战 …………………………… 212
13.5.1　 数据质量 ……………………………………………… 212
13.5.2　 管理挑战 ……………………………………………… 213
13.5.3　 大数据分析价值评估 ………………………………… 214
13.6　 结论 …………………………………………………………… 214
本章原书参考文献 …………………………………………………… 215
第14 章　 物联网趋势 ……………………………………………………… 218
14.1　 物联网的架构 ………………………………………………… 218
14.1.1　 利用物联网解决大数据问题 ………………………… 220
14.1.2　 大数据工具和分析方法 ……………………………… 221
14.2　 医疗保健对物联网的依赖性 ………………………………… 223
14.2.1　 改进的疾病管理 ……………………………………… 223
14.2.2　 远程健康监测 ………………………………………… 224
14.2.3　 连接的医疗保健与虚拟基础设施 …………………… 224
14.2.4　 准确数据收集及其可用性 ………………………… 225
14.2.5　 药物管理 ……………………………………………… 225
14.2.6　 紧急情况 ……………………………………………… 226
14.3　 智能家居的高需求 …………………………………………… 226
14.3.1　 家庭自动化系统的优势 ……………………………… 227
14.3.2　 利用物联网实现智慧城市 …………………………… 227
14.3.3　 智慧城市的物联网应用 ……………………………… 228
14.3.4　 建筑适应性 …………………………………………… 228
14.4　 环境监测 ……………………………………………………… 228
14.5　 废物管理 ……………………………………………………… 228
14.6　 智能停车 ……………………………………………………… 229
14.7　 城市公交网络系统 …………………………………………… 229
14.8　 自动驾驶 ……………………………………………………… 230
本章原书参考文献 …………………………………………………… 230
第15 章　 物联网：促进商业增长 ………………………………………… 233
15.1　 引言 …………………………………………………………… 233
15.2　 物联网在商业增长中的作用 ………………………………… 234
15.2.1　 物联网的架构 ………………………………………… 235
15.2.2　 业务流程 ……………………………………………… 236
15.2.3　 商业模式 ……………………………………………… 237
15.3　 物联网的短板 ………………………………………………… 238
15.3.1　 安全问题 ……………………………………………… 238
15.3.2　 尺寸小型化 …………………………………………… 239
15.3.3　 伦理挑战 ……………………………………………… 241
15.3.4　 法律问题 ……………………………………………… 241
15.3.5　 互操作性问题 ………………………………………… 242
本章原书参考文献 …………………………………………………… 243