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云计算与物联网关键技术研究及应用
作者：尚凤军 著
出版社：电子工业出版社
出版时间：2017-12-01
ISBN：9787121330056
定价：¥69.00
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内容简介
本书基于作者对云计算与物联网的相关研究成果，从云计算的工作原理出发，介绍作者研究开发的基于云平台的应用案例，提出自己的看法和思路；接着从物联网方面进行研究，介绍所开发的基于物联网的应用案例研究成果。对云计算与物联网的理论研究和技术实践经验总结，构成本书的主要内容。本书可以作为本科和研究生教材，也可以作为相关研究人员的参考书。
作者简介
尚凤军，博士，重庆邮电大学计算机学院教授。主要从事计算机网络、物联网、云计算等方向的研究。获国家发明专利授权4项；专著1部；论文40余篇。目前从事的科研项目主要研究方向涉及计算机网络、物联网、云计算等。
目录
云 基 础 篇
第1章 云计算概述 2
1．1 云计算产生 2
1．2 云计算体系结构 3
1．3 云计算发展 5
1．4 云计算应用 5
参考文献 7
第2章 云计算基础 8
2．1 Google云计算 8
2．2 Amazon云计算 11
2．3 Microsoft云计算 13
2．4 VMware云计算 18
2．5 OpenStack云计算 21
2．6 开源云计算系统 23
2．7 云计算关键技术 25
2．8 国内云平台 26
参考文献 30
云 研 究 篇
第3章 Hadoop云计算中任务调度策略研究 34
3．1 Hadoop系统基本框架 34
3．1．1 Hadoop作业调度模型 35
3．2 MapReduce简介 35
3．2．1 MapReduce作业执行过程 36
3．2．2 MapReduce 的任务调度策略 37
3．2．3 云计算应用案例 38
3．3 Hadoop作业调度优化 42
3．3．1 MNBC调度策略 42
3．3．2 代价计算模型及调度算法 43
3．3．3 带宽节省效率分析 47
参考文献 50
第4章 OpenStack云计算中资源调度机制研究 51
4．1 OpenStack虚拟机初始资源调度算法 51
4．1．1 虚拟机初始资源调度算法概述 51
4．1．2 国内外研究现状 53
4．2 OpenStack的初始放置机制设计 54
4．2．1 虚拟机放置模型 55
4．2．2 虚拟机初始放置机制 56
4．3 OpenStack虚拟机初始放置算法仿真实现 60
4．3．1 MHD-VMP算法仿真流程 60
4．3．2 MHD-VMP算法代码仿真实现 61
4．4 仿真实验 62
4．4．1 实验条件 63
4．4．2 实验结果与分析 63
参考文献 65
第5章 数据中心网络传输机制研究 68
5．1 数据中心网络概述 68
5．1．1 多约束QoS路由算法 68
5．1．2 数据中心流量负载均衡 69
5．1．3 国内外研究现状 70
5．2 大象流碰撞回避流量调度算法 70
5．2．1 数据中心网络中大象流碰撞问题 71
5．2．2 基于FatTree的路由模型 71
5．2．3 单流调度优化算法 73
5．2．4 基于非等概率的大象流碰撞回避流量调度算法 74
5．3 仿真实验及分析 75
5．3．1 对比模型 75
5．3．2 实验方法 76
5．3．3 实验结果及分析 78
参考文献 81
第6章 云计算平台中混合存储机制研究 82
6．1 混合主存系统 82
6．1．1 混合主存系统概述 82
6．1．2 国内外研究现状 83
6．2 基于热度感知的页面划分管理算法 84
6．2．1 算法结构 84
6．2．2 页面迁移策略 88
6．2．3 页面管理策略 91
6．3 实验和结果分析 93
6．3．1 模拟器研究 93
6．3．2 实验环境 94
6．3．3 实验结果对比 95
参考文献 98
云 应 用 篇
第7章 新闻云 102
7．1 背景 102
7．2 新闻云搭建方案 102
7．3 实现流程及系统框架 104
7．3．1 新闻云服务 104
7．3．2 数据分析处理及存储 106
7．4 测试 106
7．4．1 新闻云手机客户端测试 107
7．4．2 客户机测试 108
参考文献 113
第8章 基于Hadoop平台的导航系统设计 115
8．1 背景 115
8．2 使用环境及软件介绍 115
8．3 原理 116
8．4 实现流程及系统框架 117
8．5 测试 118
8．5．1 测试环境 119
8．5．2 功能测试方案 119
8．5．3 性能测试方案 120
8．5．4 测试数据及结果 121
参考文献 123
第9章 基于Hadoop和Storm的交通预测 124
9．1 背景 124
9．2 应用技术 124
9．3 系统架构图 125
9．4 实现原理 125
9．5 测试 126
参考文献 128
物联网基础篇
第10章 物联网概述 130
10．1 物联网的产生 130
10．2 物联网的体系结构 132
10．3 物联网关键技术 133
10．4 物联网应用 134
参考文献 135
第11章 物联网基础 137
11．1 EPC与物联网 137
11．2 RFID技术 139
11．2．1 RFID的工作原理 140
11．2．2 RFID体系结构 140
11．2．3 RFID系统分类 141
11．2．4 RFID应用 142
11．3 智能技术 143
11．3．1 智能 143
11．3．2 智能技术的应用 143
11．4 纳米技术 145
11．4．1 纳米材料 145
11．4．2 纳米材料的特性 146
参考文献 146
物联网研究篇
第12章 传感器网络通信协议研究 150
12．1 传感器网络简介 150
12．2 无线传感器网络体系结构 150
12．3 传感器网络通信协议 152
12．3．1 CHTD簇头的产生 152
12．3．2 CHTD簇头数目的确定 153
12．3．3 CHTD最优簇半径 155
12．3．4 CHTD描述 156
12．4 CHTD算法的改进 157
12．5 仿真分析 161
12．5．1 生命周期 162
12．5．2 接收数据包量 164
12．5．3 能量消耗 165
12．5．4 负载均衡 166
参考文献 169
第13章 传感器网络定位研究 171
13．1 无线传感器网络定位技术 171
13．2 存在的问题 171
13．3 基于测距的定位方法 171
13．4 非测距定位算法 173
13．5 传感器网络应用 174
13．6 定位算法实现 175
13．7 定位算法仿真及分析 177
参考文献 180
第14章 基于随机游走的安全传输机 181
14．1 无线传感器安全 182
14．2 基于数据分片的安全路由机制 182
14．2．1 安全路由机制介绍 183
14．2．2 安全通信模型的实现与改进 183
14．3 仿真与分析 195
参考文献 198
物联网应用篇
第15章 儿童定位技术 202
15．1 背景 202
15．2 使用环境及软件 202
15．3 具体设计方案 202
15．3．1 整体架构 203
15．3．2 定位方法 205
15．4 测试 206
15．4．1 测试设备 206
15．4．2 测试内容 207
15．4．3 测试数据 209
15．4．4 测试结果分析 216
参考文献 218
第16章 智能实验室系统 220
16．1 智能实验室介绍 220
16．2 系统方案 220
16．3 实施原理及过程 222
16．4 硬件框图与测试结果 224
参考文献 227
第17章 软件定义网络应用 228
17．1 SDN技术及其在视频业务带宽保障中的应用 228
17．1．1 研究问题及本设计的特色 229
17．1．2 设计架构与程序流程 230
17．1．3 实验设计 232
17．1．4 实验结果 233
17．2 SDN中的链路故障快速重构应用 235
17．2．1 背景及应用场景 235
17．2．2 具体设计 236
17．2．3 实验测试 242
参考文献 246
第18章 物联网数据融合技术 248
18．1 多聚焦图像融合概述 248
18．2 基于DCT域多聚集图像融合算法及评判标准 249
18．2．1 几种重要的基于DCT域多聚集图像融合算法 249
18．2．2 常用的图像融合评价标准 253
18．3 一种基于DCT块与系数相结合的融合算法 254
18．3．1 无线视觉传感器中的图像融合 254
18．3．2 算法描述 254
18．3．3 实验结果 257
参考文献 258
第1章 云计算概述 2
1．1 云计算产生 2
1．2 云计算体系结构 3
1．3 云计算发展 5
1．4 云计算应用 5
参考文献 7
第2章 云计算基础 8
2．1 Google云计算 8
2．2 Amazon云计算 11
2．3 Microsoft云计算 13
2．4 VMware云计算 18
2．5 OpenStack云计算 21
2．6 开源云计算系统 23
2．7 云计算关键技术 25
2．8 国内云平台 26
参考文献 30
云 研 究 篇
第3章 Hadoop云计算中任务调度策略研究 34
3．1 Hadoop系统基本框架 34
3．1．1 Hadoop作业调度模型 35
3．2 MapReduce简介 35
3．2．1 MapReduce作业执行过程 36
3．2．2 MapReduce 的任务调度策略 37
3．2．3 云计算应用案例 38
3．3 Hadoop作业调度优化 42
3．3．1 MNBC调度策略 42
3．3．2 代价计算模型及调度算法 43
3．3．3 带宽节省效率分析 47
参考文献 50
第4章 OpenStack云计算中资源调度机制研究 51
4．1 OpenStack虚拟机初始资源调度算法 51
4．1．1 虚拟机初始资源调度算法概述 51
4．1．2 国内外研究现状 53
4．2 OpenStack的初始放置机制设计 54
4．2．1 虚拟机放置模型 55
4．2．2 虚拟机初始放置机制 56
4．3 OpenStack虚拟机初始放置算法仿真实现 60
4．3．1 MHD-VMP算法仿真流程 60
4．3．2 MHD-VMP算法代码仿真实现 61
4．4 仿真实验 62
4．4．1 实验条件 63
4．4．2 实验结果与分析 63
参考文献 65
第5章 数据中心网络传输机制研究 68
5．1 数据中心网络概述 68
5．1．1 多约束QoS路由算法 68
5．1．2 数据中心流量负载均衡 69
5．1．3 国内外研究现状 70
5．2 大象流碰撞回避流量调度算法 70
5．2．1 数据中心网络中大象流碰撞问题 71
5．2．2 基于FatTree的路由模型 71
5．2．3 单流调度优化算法 73
5．2．4 基于非等概率的大象流碰撞回避流量调度算法 74
5．3 仿真实验及分析 75
5．3．1 对比模型 75
5．3．2 实验方法 76
5．3．3 实验结果及分析 78
参考文献 81
第6章 云计算平台中混合存储机制研究 82
6．1 混合主存系统 82
6．1．1 混合主存系统概述 82
6．1．2 国内外研究现状 83
6．2 基于热度感知的页面划分管理算法 84
6．2．1 算法结构 84
6．2．2 页面迁移策略 88
6．2．3 页面管理策略 91
6．3 实验和结果分析 93
6．3．1 模拟器研究 93
6．3．2 实验环境 94
6．3．3 实验结果对比 95
参考文献 98
云 应 用 篇
第7章 新闻云 102
7．1 背景 102
7．2 新闻云搭建方案 102
7．3 实现流程及系统框架 104
7．3．1 新闻云服务 104
7．3．2 数据分析处理及存储 106
7．4 测试 106
7．4．1 新闻云手机客户端测试 107
7．4．2 客户机测试 108
参考文献 113
第8章 基于Hadoop平台的导航系统设计 115
8．1 背景 115
8．2 使用环境及软件介绍 115
8．3 原理 116
8．4 实现流程及系统框架 117
8．5 测试 118
8．5．1 测试环境 119
8．5．2 功能测试方案 119
8．5．3 性能测试方案 120
8．5．4 测试数据及结果 121
参考文献 123
第9章 基于Hadoop和Storm的交通预测 124
9．1 背景 124
9．2 应用技术 124
9．3 系统架构图 125
9．4 实现原理 125
9．5 测试 126
参考文献 128
物联网基础篇
第10章 物联网概述 130
10．1 物联网的产生 130
10．2 物联网的体系结构 132
10．3 物联网关键技术 133
10．4 物联网应用 134
参考文献 135
第11章 物联网基础 137
11．1 EPC与物联网 137
11．2 RFID技术 139
11．2．1 RFID的工作原理 140
11．2．2 RFID体系结构 140
11．2．3 RFID系统分类 141
11．2．4 RFID应用 142
11．3 智能技术 143
11．3．1 智能 143
11．3．2 智能技术的应用 143
11．4 纳米技术 145
11．4．1 纳米材料 145
11．4．2 纳米材料的特性 146
参考文献 146
物联网研究篇
第12章 传感器网络通信协议研究 150
12．1 传感器网络简介 150
12．2 无线传感器网络体系结构 150
12．3 传感器网络通信协议 152
12．3．1 CHTD簇头的产生 152
12．3．2 CHTD簇头数目的确定 153
12．3．3 CHTD最优簇半径 155
12．3．4 CHTD描述 156
12．4 CHTD算法的改进 157
12．5 仿真分析 161
12．5．1 生命周期 162
12．5．2 接收数据包量 164
12．5．3 能量消耗 165
12．5．4 负载均衡 166
参考文献 169
第13章 传感器网络定位研究 171
13．1 无线传感器网络定位技术 171
13．2 存在的问题 171
13．3 基于测距的定位方法 171
13．4 非测距定位算法 173
13．5 传感器网络应用 174
13．6 定位算法实现 175
13．7 定位算法仿真及分析 177
参考文献 180
第14章 基于随机游走的安全传输机 181
14．1 无线传感器安全 182
14．2 基于数据分片的安全路由机制 182
14．2．1 安全路由机制介绍 183
14．2．2 安全通信模型的实现与改进 183
14．3 仿真与分析 195
参考文献 198
物联网应用篇
第15章 儿童定位技术 202
15．1 背景 202
15．2 使用环境及软件 202
15．3 具体设计方案 202
15．3．1 整体架构 203
15．3．2 定位方法 205
15．4 测试 206
15．4．1 测试设备 206
15．4．2 测试内容 207
15．4．3 测试数据 209
15．4．4 测试结果分析 216
参考文献 218
第16章 智能实验室系统 220
16．1 智能实验室介绍 220
16．2 系统方案 220
16．3 实施原理及过程 222
16．4 硬件框图与测试结果 224
参考文献 227
第17章 软件定义网络应用 228
17．1 SDN技术及其在视频业务带宽保障中的应用 228
17．1．1 研究问题及本设计的特色 229
17．1．2 设计架构与程序流程 230
17．1．3 实验设计 232
17．1．4 实验结果 233
17．2 SDN中的链路故障快速重构应用 235
17．2．1 背景及应用场景 235
17．2．2 具体设计 236
17．2．3 实验测试 242
参考文献 246
第18章 物联网数据融合技术 248
18．1 多聚焦图像融合概述 248
18．2 基于DCT域多聚集图像融合算法及评判标准 249
18．2．1 几种重要的基于DCT域多聚集图像融合算法 249
18．2．2 常用的图像融合评价标准 253
18．3 一种基于DCT块与系数相结合的融合算法 254
18．3．1 无线视觉传感器中的图像融合 254
18．3．2 算法描述 254
18．3．3 实验结果 257
参考文献 258
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