MartinL.Abbott，增长和扩展咨询公司AKFPartners的创始合伙人之一。在此之前，他是Quigo公司的COO，负责产品战略、产品管理、技术开发和客户服务。在Quigo之前，他在eBay工作了将近六年，最后的职位是技术部的SVP、CTO和执行主管团队成员。在eBay之前，他在Gateway和摩托罗拉担任过程序员、管理者及执行主管。他现任onForce、LodgeNetInteractive（NASD：LNET）以及Bullhorn的董事会成员。此外，他还在ReardenCommerce、Goldmail和LiveOps担任咨询委员会的成员。在西点军校取得计算机科学的学士学位后，他在佛罗里达大学取得了计算机工程的硕士学位，并还参加过哈佛商学院的高级经理培训课程，现正在美国凯斯西储大学攻读管理学的博士学位。MichaelT.Fisher增长和扩展咨询公司AKFPartners的创始合伙人之一。他曾在Quigo担任了两年的CTO，在Quigo被AOL收购后的过渡期，还担任过这家公司的总裁。在Quigo之前，他是PayPal公司（eBay旗下公司之一）的开发和架构副总裁，负责建立一个有两百多位工程师的组织。在加入PayPal之前，他在GE工作过7年，致力于开发公司的技术战略和流程。在西点军校取得了计算机科学的学士学位后，他在夏威夷太平洋大学取得了硕士学位，后在肯尼迪西部大学取得了信息管理系统的博士学位，在美国凯斯西储大学获得了MBA。此外，他还是六西格玛黑带大师，现正在美国凯斯西储大学攻读管理学的博士学位。

　　任何持续发展的公司，最终都需要考虑如何扩展它的系统、组织和流程。这不仅仅是技术问题，还涉及组织、流程、架构等方方面面。扩展组织、流程和系统使之相互支持，达到良性循环，也不仅仅是门科学，还是一门艺术。《可扩展的艺术：现代企业的Web架构、流程及组织》正是对此提供了全面的、实践证明确实有效的解决思路和实用技巧。对于负责非技术类业务的执行主管或产品经理来说，《可扩展的艺术：现代企业的Web架构、流程及组织》会帮助你明确地提出正确的可扩展性问题，分析并做出正确的决策。而对于技术主管和工程师来说，《可扩展的艺术：现代企业的Web架构、流程及组织》会帮助你解决对扩展造成负面影响的组织和流程方面的问题，并为构建具有更高可扩展性的平台提供了技术模型和建议。

　　本书介绍的是关于技术组织、流程和平台的扩展（scale）、可扩展性（scalability）以及如何进行扩展的艺术。书中的信息经过精心设计，适用于任何一个提供技术解决方案的组织或公司中的员工、经理或者执行主管。对于负责非技术类业务的执行主管或产品经理来说，本书会帮助你明确地提出正确的可扩展性问题，将精力集中在正确的问题上，这包括有关人员、流程和技术方面的问题，以便防范可扩展性相关的灾难。对于技术主管、经理和工程师来说，我们解决的是会对扩展造成负面影响的组织和流程方面的问题，此外我们还为构建具有更高可扩展性的平台提供了技术模型以及建议。
　　我们关于扩展的经验是从学术研究中无法获得的。虽然我们都是经过正规培训的工程师，但我们都认为，学术课程并没有很好地教给我们关于可扩展性的课题。而且我们所学到的可扩展性的知识，都是从三十多年扩展系统的惨痛经历中获得的。我们做过创业公司的工程师、经理、执行主管和顾问，也在世界五百强的企业中担任过这些职务。这些公司包括大家耳熟能详的通用电气、摩托罗拉、Gateway、eBay和PayPal。此外还有几百家不太知名的创业公司，随着它们的发展壮大，它们也需要扩展。通过几千小时的问题诊断，以及更长时间对预防这些问题的设计，我们获得了很多关于扩展的经验教训，因此我们想和大家分享这些综合性的知识。这就是2007年我们成立AKFPartners开始提供咨询服务的动机，也是后来我们撰写这本书的动机。
　　可扩展性：不仅仅是技术问题
　　飞行员都知道，统计数字表明许多飞机事故都是许多小故障像滚雪球一样累积起来而导致的系统故障或灾难。在航空界，这一连串的小故障被称为错误链，它们的起因通常是人为失误，而不是机械故障。事实上，波音公司证实，在1995年到2005年间，在波音公司制造的飞机发生的事故中，有55%是人为因素造成的。
　　根据我们的经验，与扩展相关的问题具有相似的趋势。负责技术平台扩展的CTO或执行主管可能会把可扩展性单纯看作是个技术问题。这就是错误链中的第一个失误，也是人为的失误。由此导致缺乏一个流程来识别，是否需要把一个数据库拆分成多个数据库，这就是失误二。当用户量或交易量超过一定数量时，整个产品就会出故障，这是失误三。为了解决问题，会成立一个团队，但由于从来没有排查这种故障的流程，所以该团队可能会把该故障的原因误判为数据库需要调优，这是失误四。这种恶性循环会持续几天，人们茫无头绪，折腾于技术的各个层面，把责任归咎于防火墙、应用、数据库，诸如此类，甚至还互相指责。最终的结果是，客户拂袖而去，团队成员士气一落千丈，而股东要独自承担责任。
　　这里要说的重点在于，不能根据最终用户的需求进行扩展而造成的危机绝非只是一个技术问题。根据我们作为业务和技术主管以及顾问的经验，可扩展性问题都是源于组织和人员，而后才会蔓延到流程和技术方面。人难免会犯错，但在技术实施上作出了错误选择可能最终会导致整个技术平台无法进行扩展。人们会忽略一些流程的制定，虽然这些流程其实可以帮助他们从过去的错误中吸取经验教训，而又有时人们会采用一些过于繁琐的流程，这也可能导致组织做出一些错误的决策，或者决定得太晚而没什么作用。在做出技术决策的过程中，人是决策者，流程则提供支持。如果没有注意到这两方面，无疑会导致错误决策的恶性循环，如图0.1左边所示。本书在同类书中第一个提出要创造一个良性循环，其中人员和流程的可扩展性可以支持更快地做出更好的、具有更大可扩展性的技术决策，如图0.1右边所示。
　　
　　图0.1恶性技术循环和良性技术循环
　　艺术，还是科学
　　在书名中选用“艺术”一词，我们是经过深思熟虑的。这样除了很好地切合主题外，还可以让我们在书中融入一些《孙子兵法》（TheArtofWar）的教诲。韦氏词典中给“艺术”的定义是“一个学术分支”。该词典还给出了这个词的其他定义，即“通过经验、学习和观察得到的技能”以及“一种需要知识和技能的职业”。而这些恰好描述了扩展平台、流程和组织时的本质。但促使我们选择“艺术”一词更重要的原因是，这个词带给我们的意象比“科学”一词所带来的更具有流动性，而后者带来的意象更加结构化，更趋于静态。这正是我们的书名所仰赖的意象，因为经验告诉我们，没有任何一种方式或方法可以确保把平台、组织或流程扩展到一个完全合适的水平。而且任何特定的或高度结构化的方法的选取，都会深刻地受平台、组织以及流程之间互动的影响。选取的扩展方法必须适应这个由当前的技术平台、组织的特性以及现有流程的成熟度和适合程度构成的生态系统。为了与选用的“艺术”一词保持一致，本书主要是提供技巧和教训，而不是教给读者一个能够解决任何需求的普适的方法。
　　当然，这并非表示对于任何方法，我们都反对应用科学的方法。在这里，选用“艺术”一词只是表明我们赞同一种认识，即不要奢望以千篇一律的方法去解决问题而能取得成功。
　　谁需要可扩展性
　　任何持续发展的公司，最终都需要考虑如何扩展它的系统、组织和流程。虽然本书的重点是以Web为核心的系统，但我们这样做，只是因为许多史无前例的快速增长的实例都来自于像Google、Yahoo！、eBay、Amazon、Facebook这样的Internet公司。但其实在Internet出现之前，已经有许多其他的公司遭遇过这种自身无法扩展而无法满足新需求的问题（即缺乏可扩展性）。从航空公司、国防承包商到银行和配置设备（数据中心）供应商，扩展问题都制约着它们的发展。我们敢断言，自从银行业崩溃后，在任何一个银行并购过程中，它们都会为可扩展性煞费苦心。
　　本书中介绍的模型和方法并不局限于某个行业，它们经过我们那个时代发展最快的公司发展、测试并证实是有效的。它们不仅适用于面向客户的前端交易系统，还适用于后端的商业智能、企业资源规划和客户关系管理系统。它们并不评判某个具体活动，而是提供一种思路，指导如何划分系统、组织和流程，使之具备高可扩展性并达到适当的扩展水平，使之在业务运营时无需担心客户量或最终用户量。
　　本书的组织结构
　　我们把本书分成四个部分。第一部分，可扩展组织的人员配备，重点在于组织、管理和领导力。经理和主管的升迁往往是基于其在专业领域中的才能。例如，提拔工程主管和经理时，看重的是他们的技术敏锐度，往往并不会给他们时间和资源去提升其业务、管理和领导力敏锐度。虽然他们可能擅长扩展的架构设计或技术，但他们在组织的扩展需求方面则可能知之甚少，或者一无所知。我们的目的，是给这些经理和主管提供一些基础知识，帮助他们成长为成功的经理人。
　　第二部分，制定扩展流程，重点介绍超高速发展的企业扩展技术平台所需的流程。这一主题的范围涵盖了技术问题的处理以及危机处理。此外，我们还讨论了做出架构决策所需的流程以及一些帮助公司扩展其平台的原则。
　　第三部分，构建可扩展的方案，重点介绍扩展的技术和架构。我们通过AKFPartners的顾问和咨询实践，开发出了一套专有的模型，在这一部分中，我们引入了这些模型。它们可以帮助组织考虑清楚自身的扩展需求和替代方案。
　　第四部分，解决其他的问题和挑战，讨论了新兴的技术，如网格计算和云计算。此外，还讨论了一些超高速发展的公司会面对的特有问题，如数据量及其维护成本的剧增，又如在规划数据中心的时候，应该考虑哪些问题，以及如何提高监控策略，以便更接近客户。
　　本书提供的经验教训既不是在实验室中设计出来的，也不是基于未经过实践检验的理论。相反地，它们都是那些为了追求理想、事业而艰苦奋斗了多年的工程师、技术主管和组织设计并实践过的。本书的两位作者有幸成为这些团队中的一员，参与过多种角色，有时是积极的参与者，有时则是观察者。我们见证了把这些经验教训付诸实践能够产生多么大的成功，也见证了不能实现它们或者不愿意实现它们时所导致的失败。本书教给你这些经验教训，希望能够引导你的团队走上成功的道路。我们相信，这些经验教训对于不同层级和不同职能的人员，无论是个人贡献者还是CEO，无论是技术人员还是产品人员，都是非常有参考价值的。
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第1篇 物联网RFID系统架构
第1章 物联网与RFID技术
1.1  物联网概述
1.1.1  物联网的概念
1.1.2  物联网的历史与未来
1.1.3  物联网的作用
1.1.4  物联网的原理
1.1.5  物联网对经济的影响
1.1.6  物联网存在的问题
1.2  自动识别技术
1.2.1  自动识别技术的概念
1.2.2  自动识别技术的分类
1.3  RFID技术
1.4  RFID的发展历程
1.4.1  RFID技术的产生
1.4.2  RFID技术的探索阶段
1.4.3  RFID技术成为现实阶段
1.4.4  RFID技术的推广阶段
1.4.5  RFID技术的普及阶段
1.5  RFID的应用现状
习题
第2章 物联网RFID的系统构成
2.1  RFID系统概述
2.1.1  RFID系统的基本组成
2.1.2  RFID系统的工作流程
2.1.3  RFID系统的分类
2.2  电子标签
2.2.1  电子标签的基本组成
2.2.2  电子标签的结构形式
2.2.3  电子标签的工作特点
2.2.4  电子标签的技术参数
2.2.5  电子标签的功能模块
2.2.6  电子标签的封装
2.2.7  电子标签的发展趋势
2.3  读写器
2.3.1  读写器的基本组成
2.3.2  读写器的结构形式
2.3.3  读写器的工作特点
2.3.4  读写器的技术参数
2.3.5  读写器的功能模块
2.3.6  读写器的发展趋势
2.4  系统高层
习题
第3章 物联网RFID的工作原理
3.1  全球物品编码
3.1.1  物品编码概述
3.1.2  条码编码
3.1.3  EPC码
3.2  电子标签与读写器构成的识别系统
3.2.1  EPC标签
3.2.2  EPC读写器
3.3  中间件
3.3.1  中间件的作用
3.3.2  中间件的结构
3.3.3  中间件的发展阶段
3.3.4  中间件的应用
3.4  物联网名称解析服务和信息发布服务
3.4.1  物联网网络服务概述
3.4.2  物联网名称解析服务
3.4.3  物联网信息发布服务
3.5  物联网RFID标准体系
3.5.1  物联网RFID标准化组织
3.5.2  物联网RFID标准体系的构成
3.5.3  物联网RFID标准在我国的实施策略
习题

第2篇 RFID的工作原理
第4章 RFID使用的频率及电磁波的工作特点
4.1  频率范围
4.1.1  频谱的划分
4.1.2  无线电业务种类
4.1.3  ISM频段
4.1.4  RFID使用的频段
4.2  RFID的工作波长
4.2.1  电磁波的速度
4.2.2  RFID的工作波长
4.3  电波传播的电参数
4.4  低频和高频RFID电磁场的特性
4.5  微波RFID电磁波的特性
4.5.1  自由空间的传输损耗
4.5.2  视距传播与菲涅耳区
4.5.3  RFID电磁波的传播机制
4.5.4  集肤效应
习题
第5章 天线基础
5.1  天线概述
5.1.1  天线的定义
5.1.2  天线的分类
5.1.3  天线的研究方法
5.2  基本振子的辐射
5.2.1  电基本振子的辐射
5.2.2  磁基本振子的辐射
5.3  天线的电参数
5.3.1  发射天线的电参数
5.3.2  互易定理和接收天线的电参数
5.4  对称振子天线
5.4.1  对称振子天线的电流分布
5.4.2  对称振子天线的辐射场与方向图
5.4.3  对称振子天线的辐射电阻
5.4.4  对称振子天线的输入阻抗
5.5  天线阵
5.5.1  二元阵与方向性乘积原理
5.5.2  均匀直线阵
5.6  其他类型天线简要介绍
5.6.1  引向天线
5.6.2  螺旋天线
5.6.3  微带天线
5.6.4  缝隙天线
5.6.5  旋转抛物面天线
习题
第6章 RFID中的天线技术
6.1  RFID天线的应用及设计现状
6.1.1  RFID天线的应用现状
6.1.2  RFID天线的设计现状
6.2  低频和高频RFID天线技术
6.2.1  低频和高频RFID天线的结构和图片
6.2.2  低频和高频RFID天线的磁场
6.2.3  低频和高频RFID天线的最佳尺寸
6.3  微波RFID天线技术
6.3.1  微波RFID天线的结构、图片和应用方式
6.3.2  微波RFID天线的设计
6.4  天线仿真设计方法
6.4.1  Ansoft HFSS仿真软件
6.4.2  CST MICROWAVE STUDIO仿真软件
6.4.3  IE3D仿真软件
6.4.4  仿真与调试
6.5  RFID天线的制造工艺
6.5.1  线圈绕制法
6.5.2  蚀刻法
6.5.3  印刷法
习题
第7章 RFID电感耦合方式的射频前端
7.1  线圈的自感和互感
7.1.1  磁通量
7.1.2  线圈的电感
7.1.3  线圈间的互感
7.2  RFID读写器的射频前端
7.2.1  RFID读写器射频前端的结构
7.2.2  串联谐振电路
7.3  RFID电子标签的射频前端
7.3.1  RFID电子标签射频前端的结构
7.3.2  并联谐振电路
7.4  RFID读写器与电子标签之间的电感耦合
7.4.1  电子标签的感应电压
7.4.2  电子标签的直流电压
7.4.3  负载调制
习题
第8章 RFID电磁反向散射方式的射频前端
8.1  射频滤波器的设计
8.1.1  滤波器的类型
8.1.2  低通滤波器原型
8.1.3  滤波器的变换及集总参数滤波器
8.1.4  分布参数滤波器的设计
8.2  射频低噪声放大器的设计
8.2.1  放大器的稳定性
8.2.2  放大器的功率增益
8.2.3  放大器输入输出驻波比
8.2.4  放大器的噪声
8.3  射频功率放大器的设计
8.3.1  A类放大器的设计
8.3.2  交调失真
8.4  射频振荡器的设计
8.4.1  振荡器的基本模型
8.4.2  射频低频段振荡器
8.4.3  微波振荡器
8.5  混频器的设计
习题
第9章 编码与调制
9.1  信号与信道
9.1.1  信号
9.1.2  信道
9.2  编码与调制
9.2.1  编码与解码
9.2.2  调制和解调
9.3  RFID常用的编码方法
9.3.1  编码格式
9.3.2  编码方式的选择因素
9.3.3  编码方式Matlab/Simulink仿真方法
9.4  RFID常用的调制方法
9.4.1  载波
9.4.2  振幅键控
9.4.3  频移键控
9.4.4  相移键控
9.4.5  副载波调制
习题
第10章 数据的完整性与数据的安全性
10.1  数据的完整性
10.1.1  差错控制
10.1.2  数据传输中的防碰撞问题
10.1.3  RFID中数据完整性的实施策略
10.1.4  编解码电路和校验电路的FPGA设计与ISE软件简介
10.2  数据的安全性
10.2.1  密码学基础
10.2.2  RFID电子标签的安全设计
10.2.3  RFID应用系统的安全设计
10.2.4  RFID安全策略举例
习题
第11章 电子标签的体系结构
11.1  一位电子标签
11.2  采用声表面波技术的标签
11.2.1  声表面波器件概述
11.2.2  声表面波器件的特点
11.2.3  声表面波标签
11.2.4  声表面波技术的发展方向
11.3  含有芯片的电子标签
11.3.1  模拟前端
11.3.2  控制部分的电路结构
11.4  具有存储功能的电子标签
11.4.1  地址和安全逻辑
11.4.2  存储器
11.4.3  非接触式IC卡芯片介绍
11.4.4  MIFARE技术
11.5  含有微处理器的电子标签
11.5.1  微处理器
11.5.2  操作系统命令的处理过程
11.5.3  含有微处理器的电子标签实例
习题
第12章 读写器的体系结构
12.1  读写器的组成与设计要求
12.1.1  读写器的组成
12.1.2  读写器的设计要求
12.2  低频读写器
12.2.1  基于U2270B芯片的读写器
12.2.2  考勤系统的读写器
12.2.3  汽车防盗系统的读写器
12.3  高频读写器
12.3.1  MF RC500芯片
12.3.2  基于MF RC500芯片的读写器
12.4  微波读写器
12.4.1  射频电路与ADS
12.4.2  启动和退出ADS
12.4.3  ADS的4种工作视窗
12.4.4  ADS的设计功能
12.4.5  ADS的仿真功能
习题
第13章 RFID中间件
13.1  RFID中间件概述
13.1.1  中间件的概念
13.1.2  RFID中间件的发展历程
13.1.3  RFID中间件的分类
13.1.4  RFID中间件的特征与作用
13.2  中间件接入技术和业务集成技术
13.2.1  RFID硬件设备与中间件集成架构
13.2.2  RFID读写设备接入技术
13.2.3  RFID中间件业务集成技术
13.3  RFID中间件的结构
13.3.1  RFID中间件的系统框架
13.3.2  RFID中间件的处理模块
13.4  中间件标准和中间件产品
13.4.1  中间件标准
13.4.2  IBM公司的RFID中间件
13.4.3  微软公司的RFID中间件
13.4.4  BEA公司的RFID中间件
13.4.5  深圳立格公司的RFID中间件
13.4.6  清华同方的“ezONE易众”中间件
习题
第14章 物联网RFID标准体系
14.1  标准简介
14.1.1  标准的意义、本质与作用
14.1.2  标准与知识产权
14.2  ISO/IEC RFID标准体系
14.2.1  ISO/IEC概述
14.2.2  ISO/IEC技术标准
14.2.3  ISO/IEC数据结构标准
14.2.4  ISO/IEC性能标准
14.2.5  ISO/IEC应用标准
14.2.6  ISO/IEC其他标准
14.2.7  ISO/IEC 18000-6标准分析
14.2.8  ISO/IEC中的RFID标准汇总表
14.3  EPCglobal RFID标准体系
14.3.1  EPC系统的特点
14.3.2  EPC系统的体系框架
14.3.3  EPC的体系框架标准
14.3.4  EPC编码体系
14.3.5  EPC标签分类
14.3.6  EPC系统
14.3.7  EPC系统工作流程
14.4  日本泛在识别UID标准体系
14.4.1  UID标准体系概述
14.4.2  泛在识别码
14.4.3  泛在通信器
14.4.4  Ucode标签分级
14.4.5  信息系统服务器
14.4.6  Ucode解析服务器
14.5  我国的物联网RFID技术标准
14.5.1  制定我国RFID标准的必要性
14.5.2  制定我国RFID标准的基本原则
14.5.3  我国RFID标准体系框架
14.5.4  我国RFID的关键技术
14.5.5  我国RFID应用技术标准
习题

第3篇 物联网RFID应用实例
第15章 物联网RFID在交通运输领域的应用
15.1  物联网RFID在民航领域的应用
15.1.1  RFID技术在机场管理系统的应用优势
15.1.2  RFID技术在机场管理系统的应用前景
15.1.3  RFID技术在机场管理系统各个环节中的应用
15.1.4  实施RFID项目需要考虑的几个问题
15.1.5  RFID技术在机场管理系统的应用案例
15.2  物联网RFID在公路领域的应用
15.2.1  RFID技术在公交管理系统中的应用
15.2.2  美国双子城RFID公交车库定位和管理系统
15.2.3  停车场RFID不停车收费智能化管理系统
15.2.4  RFID智能卡京津城际列车公交化系统
习题
第16章 物联网RFID在制造与物流领域的应用
16.1  物联网RFID在制造领域的应用
16.1.1  物联网RFID在制造业中的作用
16.1.2  物联网RFID在德国汽车制造领域的应用实例
16.1.3  物联网RFID在美国电路板制造领域的应用实例
16.1.4  各国用于制造业的RFID产品实例
16.2  物联网RFID在物流领域的应用
16.2.1  物联网RFID在物流领域的实施效果
16.2.2  物联网RFID在法国家乐福超市中的应用实例
16.2.3  物联网RFID在日本物品配送领域的应用实例
习题
第17章 物联网RFID在防伪和公共安全领域的应用
17.1  物联网RFID在防伪领域的应用
17.1.1  远望谷RFID电子票证防伪系统
17.1.2  南非世界杯预选赛（中国-澳大利亚）RFID电子门票系统
17.1.3  五粮液酒RFID防伪系统
17.2  物联网RFID在公共安全领域的应用
17.2.1  中国RFID门禁控制系统
17.2.2  德国RFID医院信息系统
习题
附录 缩略语英汉对照表
参考文献