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安全物聯網系統設計 版權信息
- ISBN：9787302631521
- 條形碼：9787302631521 ; 978-7-302-63152-1
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
安全物聯網系統設計 本書特色
分析認為，很多廠商和組織缺乏安全意識和安全能力，在研發和部署物聯網智能設備時，沒有做好安全考慮，導致出現軟硬件安全漏洞。而且，很多設備也缺乏軟件安全更新機制或機制不安全，導致從根本上無法修復漏洞，從而產生了惡劣的后果。有鑒于此，清華大學出版社引進并主持翻譯了《安全物聯網系統設計》一書，希望通過本書，讓廣大物聯網從業人員和安全從業人員理解物聯網面臨的獨特安全挑戰，物聯網的不同應用場景，物聯網的網絡架構和數據架構，將信任和安全融入物聯網設計的方法，以及物聯網的生命周期管理。本書領銜作者Sumeet Arora是數據分析公司ThoughtSpot的首席研發官，利用搜索和人工智能為每位知識工作者帶來見解和分析，幫助創建一個更現實的世界。第2位作者Ramachandra Gambheer是Cisco System公司的高級技術和業務運營經理。Gambheer 在硬件系統設計、物聯網和大容量硬件測試自動化領域擁有30年的經驗，并在美國和國際期刊上發表了多篇論文。Gambheer 為包括機器視覺在內的各個行業設計了多個基于FPGA的嵌入式系統。第3位作者Meenakshi Vohra是一名安全專家，曾在Uber. VMware、洛克希德馬J和賽[ ]鐵克等大型公司以及各種初創公司工作。Vohra
已在嵌入式平臺和云軟件系統以及邊緣系統中實施了安全協議，并且在網絡和軟件產品研發方面擁有20多年的經驗。本書以網聯汽車為案例，貫穿全書的討論，同時在第9章深入探討了在第2~8章中學習的設計和構建物聯網基礎設施所支持的案例。
安全物聯網系統設計 內容簡介
這本實用指南全面解釋了物聯網、機器—機器通信和自動化背后的技術。《安全物聯網系統設計》由來自領先公司的專家團隊撰寫，涵蓋了系統設計、協議、要求和設計的方方面面。通過本書，你會發現如何設計具有信任和安全的物聯網設備和網絡。本書以工業自動化案例研究和來自廣泛領域的模擬實例為特色。 覆蓋范圍： ● 物聯網架構和技術基礎 ● 互聯機器和M2M通信 ● 網絡協議和架構 ● 物聯網硬件設計基礎 ● 廣域網、IP和MAC配置 ● 物聯網數據系統設計 ● 信任和安全設計 ● 數據安全政策和法規 ● 網絡安全威脅和風險 ● 自動化 ● 跨行業使用案例 ● 行業合規性和標準
安全物聯網系統設計 目錄
第1章 物聯網的演進 1
1.1 數字化轉型簡介 1
1.1.1 共享汽車 3
1.1.2 語音輔助導航系統 4
1.1.3 使用機器學習的數字購物體驗 4
1.1.4 智能醫療健康系統 5
1.1.5 數碼即時攝影應用場景 7
1.1.6 制造自動化 8
1.1.7 網聯汽車 8
1.2 連接的價值鏈 9
1.3 什么是數字化轉型 10
1.4 物聯網簡介 10
1.5 物聯網系統的基本構建塊 11
1.6 物聯網的發展 13
1.7 網聯汽車案例 14
1.8 總結 16
第2章 物聯網架構和技術要點 19
2.1 簡介 19
2.2 物聯網系統架構 19
2.2.1 基礎架構平面 20
2.2.2 應用程序平面 27
2.3 物聯網技術和協議 27
2.4 將學到的知識運用到網聯汽車案例 39
2.5 總結 41
第3章 聯網機器 43
3.1 簡介 43
3.2 機器對機器 44
3.3 M2M通信 44
3.4 M2M的應用場景 45
3.5 M2M的主要特點 46
3.6 M2M的架構和組件 46
3.7 M2M應用通信原則 47
3.8 M2M的注意事項和相關
的問題 49
3.9 M2M的標準化努力 49
3.10 總結 50
第4章 物聯網網絡架構 51
4.1 簡介 51
4.2 網絡術語 51
4.3 ISO-OSI參考模型 55
4.4 網絡協議 58
4.5 廣域網架構 59
4.5.1 廣域網技術類型 59
4.5.2 IP網絡 60
4.5.3 Ethernet上的IP 62
4.6 MAC源地址 63
4.7 數據接收 66
4.8 多協議標簽交換 67
4.9 數據中心 70
4.10 數據中心網絡 71
4.11 物聯網網關 72
4.12 總結 75
第5章 物聯網硬件設計基礎 77
5.1 簡介 77
5.2 硬件系統需求 77
5.3 硬件功能規范 79
5.4 軟件功能規范 80
5.5 硬件組件選擇 80
5.6 可制造性設計 85
5.7 可測試性設計 86
5.8 原理圖、布局和Gerber 88
5.9 PCB制造和組裝 90
5.10 硬件設計流程總結 91
5.11 將學習內容應用于互聯車輛使用案例 91
5.11.1 系統規范 92
5.11.2 硬件功能規范 92
5.11.3 軟件功能規范 92
5.11.4 組件選擇 94
5.11.5 物聯網視覺系統 94
5.12 商用物聯網設備示例 95
5.12.1 家庭自動化應用 95
5.12.2 監測裝置 97
5.13 硬件組件配置使用的標準 99
5.14 物聯網應用場景的網絡硬件選擇 103
5.15 物聯網硬件安全 104
5.16 總結 105
第6章 物聯網數據系統設計 107
6.1 簡介 107
6.2 物聯網數據系統 107
6.3 價值鏈活動產生數據 108
6.4 運營數據：傳感器和設備 109
6.4.1 傳感器用途和傳感器數據 109
6.4.2 傳感器數據特性 110
6.5 業務和消費者/用戶數據 110
6.6 運營數據與業務數據的交集 111
6.7 結構化與非結構化數據 111
6.8 數據系統設計 112
6.9 數據傳輸 112
6.10 數據收集 112
6.11 數據存儲 113
6.12 數據準備 114
6.13 為分析整理數據 114
6.14 數據湖、數據倉庫和數據
的高效訪問 115
6.15 分析和商業智能 115
6.16 數據科學與物聯網 116
6.16.1 不同的物聯網數據科學 116
6.16.2 數據科學成功因素 117
6.17 機器學習 118
6.18 建立物聯網數據系統 118
6.19 學以致用：網聯汽車案例 119
6.20 總結 121
第7章 物聯網：可信與安全的設計 123
7.1 簡介 123
7.2 為什么需要安全的物聯網系統 123
7.3 安全的物聯網系統需求 124
7.4 物聯網設備安全 125
7.5 可信物聯網設備 126
7.6 可信的設備身份 127
7.7 物聯網設備安全存儲 127
7.8 安全啟動與可信執行環境 127
7.9 信任根 128
7.10 可信的固件與軟件 128
7.11 公鑰基礎架構 128
7.12 可信供應鏈 129
7.13 安全隨機數生成器 129
7.14 物聯網D2X通信安全 129
7.15 互相驗證的端點 130
7.16 安全信道與端到端消息完整性 130
7.17 安全持續監測系統 131
7.18 物聯網設備到云端的安全 131
7.19 物聯網數據安全策略與法律法規監管合規要求 131
7.19.1 物聯網數據安全 131
7.19.2 物聯網設備數據防護 132
7.19.3 物聯網用戶隱私 132
7.19.4 物聯網云端數據保護 132
7.20 物聯網可信平臺 133
7.21 安全身份驗證 134
7.21.1 密鑰的安全配置 134
7.21.2 安全Web接口 134
7.21.3 安全移動應用程序 134
7.21.4 安全API網關 134
7.22 端到端安全(含第三方) 134
7.23 學以致用：網聯車輛案例 134
7.24 總結 136
附錄 物聯網網絡安全威脅與風險審查案例 136
第8章 自動化 141
8.1 簡介 141
8.2 物聯網設備的生命周期管理 142
8.2.1 預置和配置 142
8.2.2 運營 142
8.2.3 維護 143
8.2.4 退役 143
8.3 零接觸物聯網設備 143
8.4 即插即用物聯網設備 144
8.5 物聯網SIM卡和管理 144
8.6 商用物聯網控制軟件 144
8.7 物聯網網絡架構的安全自動化 144
8.8 物聯網應用軟件設計原則 145
8.9 云原生軟件 146
8.9.1 Linux 147
8.9.2 虛擬機 147
8.9.3 容器 147
8.9.4 Kubernetes 147
8.9.5 持續集成和持續交付 148
8.9.6 可觀察性 148
8.9.7 應用程序安全 148
8.10 價值鏈工作流的自動化 149
8.11 邊緣計算和云計算 149
8.12 學以致用：網聯汽車案例 150
8.13 總結 151
第9章 跨行業物聯網應用案例 153
9.1 簡介 153
9.2 制造業 155
9.2.1 汽車制造業 155
9.2.2 電子制造服務 158
9.3 網聯汽車 160
9.4 智能海港 162
9.4.1 智能海港管理 162
9.4.2 用物聯網管理集裝箱 163
9.5 智能機場 165
9.5.1 旅客追蹤 166
9.5.2 行李追蹤 167
9.5.3 機場安全保障 167
9.6 醫療健康系統無人機 167
9.7 物聯網在石油天然氣行業的應用案例 172
9.8 總結 174
第10章 物聯網案例集錦 175
10.1 銀行物聯網 175
10.2 農業物聯網 177
10.3 增強型智能家居(家居自動化) 178
10.4 智能制造 179
10.5 醫療物聯網 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 181
1.1 數字化轉型簡介 1
1.1.1 共享汽車 3
1.1.2 語音輔助導航系統 4
1.1.3 使用機器學習的數字購物體驗 4
1.1.4 智能醫療健康系統 5
1.1.5 數碼即時攝影應用場景 7
1.1.6 制造自動化 8
1.1.7 網聯汽車 8
1.2 連接的價值鏈 9
1.3 什么是數字化轉型 10
1.4 物聯網簡介 10
1.5 物聯網系統的基本構建塊 11
1.6 物聯網的發展 13
1.7 網聯汽車案例 14
1.8 總結 16
第2章 物聯網架構和技術要點 19
2.1 簡介 19
2.2 物聯網系統架構 19
2.2.1 基礎架構平面 20
2.2.2 應用程序平面 27
2.3 物聯網技術和協議 27
2.4 將學到的知識運用到網聯汽車案例 39
2.5 總結 41
第3章 聯網機器 43
3.1 簡介 43
3.2 機器對機器 44
3.3 M2M通信 44
3.4 M2M的應用場景 45
3.5 M2M的主要特點 46
3.6 M2M的架構和組件 46
3.7 M2M應用通信原則 47
3.8 M2M的注意事項和相關
的問題 49
3.9 M2M的標準化努力 49
3.10 總結 50
第4章 物聯網網絡架構 51
4.1 簡介 51
4.2 網絡術語 51
4.3 ISO-OSI參考模型 55
4.4 網絡協議 58
4.5 廣域網架構 59
4.5.1 廣域網技術類型 59
4.5.2 IP網絡 60
4.5.3 Ethernet上的IP 62
4.6 MAC源地址 63
4.7 數據接收 66
4.8 多協議標簽交換 67
4.9 數據中心 70
4.10 數據中心網絡 71
4.11 物聯網網關 72
4.12 總結 75
第5章 物聯網硬件設計基礎 77
5.1 簡介 77
5.2 硬件系統需求 77
5.3 硬件功能規范 79
5.4 軟件功能規范 80
5.5 硬件組件選擇 80
5.6 可制造性設計 85
5.7 可測試性設計 86
5.8 原理圖、布局和Gerber 88
5.9 PCB制造和組裝 90
5.10 硬件設計流程總結 91
5.11 將學習內容應用于互聯車輛使用案例 91
5.11.1 系統規范 92
5.11.2 硬件功能規范 92
5.11.3 軟件功能規范 92
5.11.4 組件選擇 94
5.11.5 物聯網視覺系統 94
5.12 商用物聯網設備示例 95
5.12.1 家庭自動化應用 95
5.12.2 監測裝置 97
5.13 硬件組件配置使用的標準 99
5.14 物聯網應用場景的網絡硬件選擇 103
5.15 物聯網硬件安全 104
5.16 總結 105
第6章 物聯網數據系統設計 107
6.1 簡介 107
6.2 物聯網數據系統 107
6.3 價值鏈活動產生數據 108
6.4 運營數據：傳感器和設備 109
6.4.1 傳感器用途和傳感器數據 109
6.4.2 傳感器數據特性 110
6.5 業務和消費者/用戶數據 110
6.6 運營數據與業務數據的交集 111
6.7 結構化與非結構化數據 111
6.8 數據系統設計 112
6.9 數據傳輸 112
6.10 數據收集 112
6.11 數據存儲 113
6.12 數據準備 114
6.13 為分析整理數據 114
6.14 數據湖、數據倉庫和數據
的高效訪問 115
6.15 分析和商業智能 115
6.16 數據科學與物聯網 116
6.16.1 不同的物聯網數據科學 116
6.16.2 數據科學成功因素 117
6.17 機器學習 118
6.18 建立物聯網數據系統 118
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7.1 簡介 123
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7.3 安全的物聯網系統需求 124
7.4 物聯網設備安全 125
7.5 可信物聯網設備 126
7.6 可信的設備身份 127
7.7 物聯網設備安全存儲 127
7.8 安全啟動與可信執行環境 127
7.9 信任根 128
7.10 可信的固件與軟件 128
7.11 公鑰基礎架構 128
7.12 可信供應鏈 129
7.13 安全隨機數生成器 129
7.14 物聯網D2X通信安全 129
7.15 互相驗證的端點 130
7.16 安全信道與端到端消息完整性 130
7.17 安全持續監測系統 131
7.18 物聯網設備到云端的安全 131
7.19 物聯網數據安全策略與法律法規監管合規要求 131
7.19.1 物聯網數據安全 131
7.19.2 物聯網設備數據防護 132
7.19.3 物聯網用戶隱私 132
7.19.4 物聯網云端數據保護 132
7.20 物聯網可信平臺 133
7.21 安全身份驗證 134
7.21.1 密鑰的安全配置 134
7.21.2 安全Web接口 134
7.21.3 安全移動應用程序 134
7.21.4 安全API網關 134
7.22 端到端安全(含第三方) 134
7.23 學以致用：網聯車輛案例 134
7.24 總結 136
附錄 物聯網網絡安全威脅與風險審查案例 136
第8章 自動化 141
8.1 簡介 141
8.2 物聯網設備的生命周期管理 142
8.2.1 預置和配置 142
8.2.2 運營 142
8.2.3 維護 143
8.2.4 退役 143
8.3 零接觸物聯網設備 143
8.4 即插即用物聯網設備 144
8.5 物聯網SIM卡和管理 144
8.6 商用物聯網控制軟件 144
8.7 物聯網網絡架構的安全自動化 144
8.8 物聯網應用軟件設計原則 145
8.9 云原生軟件 146
8.9.1 Linux 147
8.9.2 虛擬機 147
8.9.3 容器 147
8.9.4 Kubernetes 147
8.9.5 持續集成和持續交付 148
8.9.6 可觀察性 148
8.9.7 應用程序安全 148
8.10 價值鏈工作流的自動化 149
8.11 邊緣計算和云計算 149
8.12 學以致用：網聯汽車案例 150
8.13 總結 151
第9章 跨行業物聯網應用案例 153
9.1 簡介 153
9.2 制造業 155
9.2.1 汽車制造業 155
9.2.2 電子制造服務 158
9.3 網聯汽車 160
9.4 智能海港 162
9.4.1 智能海港管理 162
9.4.2 用物聯網管理集裝箱 163
9.5 智能機場 165
9.5.1 旅客追蹤 166
9.5.2 行李追蹤 167
9.5.3 機場安全保障 167
9.6 醫療健康系統無人機 167
9.7 物聯網在石油天然氣行業的應用案例 172
9.8 總結 174
第10章 物聯網案例集錦 175
10.1 銀行物聯網 175
10.2 農業物聯網 177
10.3 增強型智能家居(家居自動化) 178
10.4 智能制造 179
10.5 醫療物聯網 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 181
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安全物聯網系統設計 作者簡介
Sumeet Arora 擔任數據分析公司ThoughtSpot 的首席研發官。ThoughtSpot公司的使命是利用搜索和人工智能技術，為知識工作者增加分析能力和洞察能力，幫助知識工作者創建一個更趨向于以事實為驅動的世界。在加入ThoughtSpot公司之前，Sumeet曾擔任Cisco System公司的高級副總裁并兼任服務提供商網絡部總經理。在總經理崗位上，Sumeet領導了面向全球服務提供商的網絡/路由產品的工程、研發和產品管理團隊。
Ramachandra Gambheer擔任Cisco System公司的高級技術和業務運營經理。Ramachandra在硬件系統設計、物聯網和海量硬件測試自動化領域擁有30年的全面經驗，并在美國境內期刊和國際期刊上發表了多篇論文。Ramachandra曾經為包括機器視覺在內的各個行業設計了多個基于FPGA的嵌入式系統。Ramachandra也是Surathkal NITK(KREC)的校友和前教員。
Meenakshi Vohra作為安全專家，曾在Uber、VMware、洛克希德馬丁和賽門鐵克等大型公司和初創公司工作。Meenakshi實現了嵌入式平臺和云計算軟件系統的安全協議，以及出租汽車、無人機、出租飛機、自行車和滑板車等自主車輛的邊緣系統。Meenakshi擁有二十多年的網絡和軟件產品研發經驗。Meenakshi具有計算機科學學士學位和網絡與安全碩士學位。
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