前言

人类的进步源于对美好生活的向往和不懈追求。先来看本书中的几个关键词：物联网秩序、5G、LPWAN、NB-IoT、雾计算、可穿戴技术、物联网安全。这些不断推陈出新的概念刻画着物联网的发展和人类的未来。

物联网（Internet of Things, IoT）被称为继计算机、互联网和移动通信网络之后的第三次信息技术革命，其广阔的应用前景受到了世界各国的高度关注。物联网是普遍联系的网络，是基于互联网、电信网等信息网络的承载体，可以视为互联网的延伸和升级。物联网技术是蓬勃发展的技术，在信息技术发展和物联网应用的推进中，人类对外在物质世界的感知信息都将被纳入到一个融合了现在和未来的各种网络——物联网之中。毋庸置疑，人和物正在紧密地联系在物联网中。

物联网被称为全球下一个万亿美元级规模的新兴产业之一。据美国咨询机构FORRESTER 2015年预测，2016年全球将会使用64亿个物联网（IoT）设备，而在2020年，这些种类将极大丰富的设备数量可能达到500亿台。

2020年，世界上物与物互联的业务跟人与人通信的业务相比，将达到30∶1，物联网产业的发展潜力不容小觑。EPoSS观察认为：物联网的发展在经历技术日益成熟，并被广泛应用于物流、零售和制药领域，“物”的整合并互联之后，物体将于2015—2020年进入半智能化，对象能进行交互；2020年之后物体将实现全智能化及对象个性化。

我国物联网市场规模从2013年的4896亿元到2015年的7500亿元，根据IT和通信业的研究机构贝叶思发布的报告，按照近五年约30%的年复合增速来看，2018年前后物联网市场规模将超过1.5万亿元。经过近几年的努力，我国公众网络机器到机器（M2M）连接数已突破1亿，占全球总量的31%，成为全球最大市场。工业与信息化部也在2017年编制的新版《电信网编号计划》中增加了物联网网号。电信运营商们正在努力推动M2M在物联网上的应用，华为等ICT领域的企业正在作为NB-IoT的急先锋，用行动丰满着广域低功耗物联网接入的标准。根据工业和信息化部发布的物联网2016—2020年发展规划，到2020年，将基本形成具有国际竞争力的物联网产业体系，包含感知制造、网络传输、智能信息服务在内的总体产业规模将突破1.5万亿元，公众网络M2M连接数将突破17亿，并打造10个具有特色的产业集聚区。

物联网的发展和实践是科学技术发展的必然，也是人类不断追求自由和美好生活的远景。进入21世纪，物联网运用新一代IT技术把物和各种形态的网络相连，形成普遍连接的新型网络，它实现了人类社会与物理系统的深度融合，极大方便了人类的生产和生活。人类未来将能够借助物联网，以更加精细和动态的方式管理生产和生活。可以发现，物联网正在给人们的生活方式带来革命性的变化，同时也正推动着新的生产力形式的变革，将人与自然界中的各种物质紧密连接在一起。

按照信息获取、传输、处理和应用的原则，从物联网技术体系角度来看，物联网普遍被认为是四层结构。本书详细分析了物联网的概念和特点，以及物联网技术的感知识别层、网络传输层、管理服务层和综合应用层的体系结构，介绍了物联网在各个层次上的关键技术及其应用空间。在此基础之上，探索了基于物联网技术的应用，展望了物联网安全的研究前景。

书中前两章着重介绍了物联网的概念、特点和结构。中间四章根据物联网的四层结构分别论述了物联网的感知识别层技术体系、网络传输技术体系、管理服务技术体系和综合应用技术体系。物联网各层之间既相对独立又紧密联系，各层之间都有相应的中间件作为上下联系，重点放在应用层介绍。在这些物联网的整体认识和技术体系结构的基础上，于第7章论述了物联网安全。

在本书的写作过程中，感谢“大成”同学和“小秦”同学关于科普而不失严谨的写作风格建议。感谢海西物联网研究院，特别是张全升院长在谋篇布局中的建设性意见，感谢中山大学电子与通信工程学院陈曾平院长给予的指点和帮助。

方滨兴院士，周东方、徐昕、李建成、袁乃昌、张春华、侯德亭、王宏义、胡涛教授，吴建飞博士后和杨奋燕硕士、李震硕士、米亚岚硕士、赵喆硕士在本书结构的确定和内容校对等方面给予了帮助；广东省新一代通信与网络创新研究院、湖南时变通讯科技有限公司、武汉芯泰科技有限公司，特别是芯泰科技的夏光董事长，在信息的提供、资料收集等方面提供了支持，作者在此表示诚挚的感谢。还要感谢清华大学出版社的大力支持，特别是秦健编辑的积极协助与高效沟通，使本书能够尽早与读者见面。

本书中大量引用了互联网上世界范围的最新资讯和报刊报道，在此一并向原作者和刊发机构致谢，对于不能一一注明引用来源深表歉意。

由于作者水平有限，书中不妥之处在所难免，恳请读者不吝指正。

宋航