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本书较为全面地介绍了无线传感器网络的各项关键技术，特别是无线传感器网络设计与实现所涵盖的硬件设计、信息与信号处理以及通信网络等领域的核心技术，并对无线传感器网络的技术发展及主要研究成果进行了全面介绍。本书详细论述了无线传感器网络的体系结构和通信协议，结合应用实例介绍了针对各种问题的不同解决方案，阐述了不同协议与体系结构之间的逻辑关系，并深入研究了相关的协议机制，还讨论了无线传感器网络中各个协议的适用条件。全书共分为14章，分别为：绪论、单节点体系结构、网络体系结构、物理层、MAC协议、链路层协议、命名与寻址、时间同步、位置与定位、拓扑结构控制、路由协议、以数据为中心的和基于内容的网络、传输层与服务质量、高级应用支持。本书在深入介绍无线传感器基本原理的同时，给出了许多具有普遍指导意义的应用实例，是一本理论性与实践性结合得比较好的书。 　　本书既可以作为研究生和大学本科高年级学生的教学参考书，也可以供相关领域的工程技术人员阅读参考。 作者:[德]卡勒、维里西 著；邱天爽 译 出版社: 电子工业出版社 出版年: 2007-01-01 ISBN: 9787121035067 页数: 429 装帧: 平装 定价: 49.0 目录 第1章　绪论 1.1环境智能化的景象 1.2应用举例 1.3应用的类型 1.4WSN的挑战性 1.5为什么说传感器网络是不同的 1.6无线传感器网络的技术要求 第一部分　体系结构 第2章单节点体系结构 2.1硬件组成 2.2传感器节点的能量消耗 2.3操作系统与运行环境 2.4传感器节点的一些例子 2.5小结 第3章网络体系结构 3.1传感器网络的构想 3.2目标的最优化与品质参数 3.3WSN的设计原理 3.4WSN的服务接口 3.5网关 3.6小结 第二部分　通信协议 第4章物理层 4.1概述 4.2无线信道与通信基本问题 4.3WSN物理层与收发机设计的考虑 4.4进一步阅读的文献 第5章MAC协议 5.1无线MAC协议的基本知识 5.2低占空比协议与唤醒的概念 5.3基于竞争的协议 5.4基于时间表的协议 5.5IEEE802.15.4MAC协议 5.6关于IEE802.11和蓝芽 5.7进一步阅读的文献 5.8小结 第6章链路层协议 6.1基本知识：任务与要求 6.2差错控制 6.3组帧 6.4链路管理 6.5小结 第7章命名与寻址 7.1基本原理 7.2无线传感器网络中的名称与地址管理 7.3MAC地址的分配 7.4局部唯一性地址的分布式分配 7.5基于内容的寻址和地理位置寻址 7.6小结 第8章时间同步 8.1时间同步问题的简介 8.2基于发送/接收的同步协议 8.3基于接收/接收的同步协议 8.4进一步阅读 第9章位置与定位 9.1无线传感器网络定位的特点 9.2定位方法 9.3测边定位问题的数学基础 9.4单跳定位 9.5多跳环境中的定位 9.6锚节点的配置对定位的影响 9.7进一步阅读 9.8小结 第10章拓扑结构控制 10.1动机与基本思路 10.2平面网络中的拓扑结构控制——功率控制 10.3采用控制集的层次型网络 10.4分簇式层次型网络 10.5层次型拓扑结构和功率控制相结合 10.6自适应节点活动 10.7小结 第11章路由协议 11.1转发与路由选择的各种问题 11.2谣传法与基于代理的单播转发 11.3能量高效型单播 11.4广播与多播 11.5地理位置路由 11.6移动的节点 11.7小结 第12章以数据为中心的和基于内容的网络 12.1概述 12.2以数据为中心的路由 12.3数据融合 12.4以数据为中心的存储 12.5小结 第13章传输层与服务质量 13.1无线传感器网络的传输层和服务质量 13.2覆盖率与部署 13.3可靠数据传输 13.4单个分组传递 13.5块传递 13.6拥塞控制和数据率控制 第14章高级应用支持 14.1高级网内处理 14.2安全性问题 14.3特定应用支持 缩略语 参考文献

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本书从通信协议的分层和网络节点的设计两个方面详细介绍了如何构建无线传感器网络，还介绍了无线器件本身的设计规范。内容包括：无线传感器网络概述、无线传感器网络的发展、物理层、数据链路层、网络层、具体实现中的有关问题、功率管理、天线和射频性能的定义、电磁兼容、静电放电、无线传感器网络协议、总结和未来发展机遇展望。本书内容丰富，覆盖面广，叙述深入浅出，是不可多得的无线传感器网络设计的指导手册，也可作为无线通信、网络技术和传感器技术等专业的教学参考书。 作者: 卡拉维 (Edgar H.Callaway Jr) 译者: 王永斌 出版社: 电子工业出版社 出版年: 2007-1 ISBN: 9787121033438 页数: 404 装帧: 平装 定价: 40.0 作者简介 Edgar H.Callaway，Jr，于1979年获得佛罗里达Gainesville大学数学学士学位，1983年获得电机工程学硕士学位，1987年在位于佛罗里达Davia的Nova大学(现在的Nova-Southeastern大学)获得工商管理硕士学位，2002年在佛罗里达Roca Raton的Atlantic大学获得计算机工程博士学位。 目录 第1章 无线传感器网络概述 1.1 应用和目标 1.2 网络性能指标 1.3 本书的贡献 1.4 本书内容的组织 参考文献 第2章 无线传感器网络的发展 2.1 早期无线网 2.2 无线数据网 2.3 无线传感器及相关网络 2.4 结论 参考文献 第3章 物理层 3.1 引言 3.2 物理层实例 3.3 一种实用的无线传感器网络物理层设计 3.4 仿真及结果 3.5 结论 参考文献 第4章 数据链路层 4.1 引言 4.2 介质访问控制技术 4.3 仲裁设备（MD） 4.4 系统分析与仿真 4.5 结论 参考文献 第5章 网络层 5.1 引言 5.2 一些网络设计例子 5.3 基于簇树结构的无线传感器网络设计 5.4 仿真 5.5 结果 5.6 结论 参考文献 第6章 具体实现中的有关问题 6.1 引言 6.2 系统分解方案的确定 6.3 换能器接器 6.4 时基准确度和平均功耗 6.5 结论 参考文献 第7章 功率管理 第8章 天线和射频性能的定义 第9章 电磁兼容 第10章 静电放电 第11章 无线传感器网络协议 第12章 总结和未来发展机遇展望 附录A 信号处理工作室（SPW） 附录B WinneuRFon 附录C 无线传感器网络收发器集成电路示例 词汇表

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路由选择和拓扑控制作为无线传感器网络中的支撑技术是当前无线传感器网络研究领域的热点之一。 《无线传感器网络路由与拓扑控制技术》在对常见的无线传感器网络路由协议以及拓扑控制算法进行介绍、分析的基础上，根据不同应用需求对相应的路由和拓扑控制技术进行了研究。 《无线传感器网络路由与拓扑控制技术》侧重基本概念和基础技术，强调原理和方法。《无线传感器网络路由与拓扑控制技术》内容可作为高等学校和科研院所计算机及相关专业科研人员的参考文献，同时也可供从事该领域相关研究的硕士、博士研究生学习和参考。 作者: 吕艳辉 / 张德育 / 冯永新 等 出版社: 国防工业出版社 ISBN: 9787118113211 装帧: 平装-胶订 定价: 79元 作者简介 吕艳辉，沈阳理工大学信息学院教授，主要从事电子信息、计算机通信网等领域的研究与教学工作，现为沈阳理工大学优秀青年骨干教师，曾经参与科技部中国-斯洛文尼亚政府间的科技合作项目“面向语义网的新型软件体系及工具平台研究”，国家自然科学基金项目“模糊XML数据管理若干关键技术的研究”等。 第1章 绪论 1.1 无线传感器网络基本概念 1.2 无线传感器网络的特点 1.3 无线传感器网络的应用 1.4 现存技术问题 第2章 无线传感器网络节能路由技术分析 2.1 无线传感器网络结构 2.1.1 网络体系结构 2.1.2 传感器节点结构 2.2 无线传感器网络路由协议 2.2.1 路由协议特点 2.2.2 无线传感器网络路由协议分类 2.3 平面路由协议 2.3.1 洪泛路由协议和Gossiping协议 2.3.2 SPIN路由协议 2.3.3 DD协议(定向扩散路由协议) 2.3.4 EAR算法 2.4 层次路由协议 2.4.1 LEACH路由协议 2.4.2 LEACH-路由协议 2.4.3 PEGASIS路由协议 2.4.4 HEED路由协议 2.4.5 EEUC路由协议 2.4.6 TEEN算法 2.4.7 TopDisc算法 2.5 基于地理位置的路由协议 2.5.1 GPSR路由协议 2.5.2 GAF路由协议 2.5.3 GEM算法 2.6 无线传感器网络路由算法的评价指标 第3章 基于非均匀分簇的IUCRP协议 3.1 分簇路由协议设计问题的提出 3.2 IUCRP算法的基本思路 3.3 相关模型与假设 3.3.1 网络模型 3.3.2 能量模型 3.4 IUCRP算法实现 3.4.1 簇的形成 3.4.2 簇间多跳路由 3.4.3 数据传输 3. 4.4.簇的更新 第4章 IUCRP协议的仿真 4.1 OPNET简介 4.2 OPNETMODELER仿真和建模机制 4.2.1 OPNET网络模型 4.2.2 OPNET节点模型 4.2.3 OPNET进程模型 4.2.4 其他编辑器 4.3 OPNET网络仿真的方法和步骤 4.4 IUCRP算法仿真的设计与实现 4.4.1 进程模型的设计与实现 4.4.2 节点模型的设计与实现 4.4.3 网络模型的设计与实现 4.5 仿真结果及分析 第5章 基于圆形分区和能量梯度的GAF-I算法 5.1 最小ID节点选举算法 5.1.1 算法描述 5.1.2 算法流程图 5.1.3 算法性能分析 5.2 GAF算法原理及分析 5.2.1 GAF算法原理 5.2.2 GAF算法分析 5.3 GAF-I算法 5.3.1 网络模型 5.3.2 GAF-I算法概述 5.3.3 GAF-I算法详述 5.3.4 GAF-I算法能仿真和分析 第6章 基于多元化准则和树结构的GPSR-EA算法 6.1 GPSR算法原理及分析 6.1.1 GPSR算法原理 6.1.2 GPSR算法分析 6.2 贪婪转发的路由准则 6.3 GPSR-EA算法 6.3.1 网络模型 6.3.2 GPSR-EA算法执行流程 6.3.3 GPSR-EA算法路由准则 6. 3.4.GPSR-EA算法对路由空洞的处理 第7章 GPSR.EA算法性能测试与结果分析 7.1 仿真工具NS2介绍 7.2 使用Ns2进行网络仿真的方法和步骤 7.3 GPSR-EA算法实现及仿真结果分析 7.3.1 GPSR-EA算法在NS-2下的实现 7.3.2 GPSR—EA算法仿真场景设置 7.3.3 GPSR-EA算法和GPSR算法仿真结果对比分析 第8章 无线传感器网络拓扑控制技术分析 8.1 无线传感器网络概述 8.2 无线传感器网络拓扑控制概述 8.2.1 无线传感器网络拓扑控制和协议栈 8.2.2 无线传感器网络拓扑控制算法的设计目标 8.3 无线传感器网络拓扑控制算法 8.3.1 无线传感器网络拓扑控制算法的分类 8.3.2 节点功率拓扑控制算法 8.3.3 层次型拓扑控制算法 第9章 基于非均匀分簇的LEUC算法的设计 9.1 非均匀分簇算法设计问题提出 9.2 LEUC算法的基本思想 9.3 系统模型与相关定义 9.3.1 网络模型 9.3.2 能量模型 9.3.3 节点密度定义 9.4 LEUC算法的非均匀分簇拓扑结构的建立 9.4.1 候选簇首的选举 9.4.2 非均匀竞争半径的计算 9.4.3 临时簇首的竞选 9.4.4 簇的形成 9.4.5 正式簇首的选举 9.4.6 算法非均匀分簇拓扑流程 第10章 LEUC算法的簇间通信机制 10.1 LEUC算法簇间通信机制设计问题提出 10.2 簇首助理的选举 10.3 最小通信代价树的拓扑结构生成 第11章 LELJC算法的性能与仿真结果分析 11.1 LEUC算法仿真建模 11.1.1 进程模型 11.1.2 节点模型 11.1.3 网络模型 11.2 仿真结果分析 第12章 基于地理位置的LEACH—ML算法的设计 12.1 拓扑控制算法设计的原则 12.2 LEACH-ML算法的设计 12.2.1 算法设计思想 12.2.2 相关定义 12.2.3 网络分簇模型的设计 12.2.4 簇首节点选举算法的设计 12.2.5 簇内和簇间通信机制的设计 12.2.6 簇更新机制的设计 12.3 LEACH—ML的工作过程 12.3.1 簇结构初始创建阶段 12.3.2 网络稳定传输阶段 第13章 LEACH-ML算法的实现与仿真 13.1 MITu-AMPSNS代码的修改与扩展 13.2 仿真环境与仿真指标 13.3 仿真过程 13.3.1 MITu-AMPSNS代码的加载 13.3.2 源代码分析 13.3.3 LEACH-MLNS代码扩展 13.3.4 仿真测试

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在无线传感器网络中，路由协议负责将传感器节点采集的数据逐跳转发至汇聚节点，其性能至关重要。传感器节点依靠电池供电，计算、存储和通信能力十分有限，资源的局限性给路由协议的设计带来了巨大挑战，需要研究与之相适应的路由协议。龚本灿、汪祥莉、任顺所著的《无线传感器网络路由协议及应用》分为10章。第1章介绍无线传感器网络的基本知识；第2章介绍当前典型的无线传感器网络路由协议；第3章介绍非均匀密度的节点部署方案与分簇路由协议；第4章介绍基于蚁群算法的无线传感器网络QoS路由协议；第5章介绍基于地理位置的无线传感器网络多播路由协议；第6章介绍基于小世界特性的异构传感器网络优化路由算法；第7章介绍传感器网络中自适应汇聚路由算法；第8章介绍基于动态规划的传感器网络路径选择算法；第9章介绍无线传感器网络在现代农业中的应用；第10章介绍无线传感器网络在智能电网中的应用。 本书细致而全面地展示了无线传感器网络路由领域的研究进展和作者研究团队的最新成果，可用于无线传感器网络路由研究的教学，也可供科研人员以及工程技术人员参考。 作者: 龚本灿 汪祥莉 任顺 出版社: 科学 出版年: 2017-04-01 ISBN: 9787030525376 页数: 253 定价: 89.0 目　　录 前言 第1章无线传感器网络简介1 1.1无线传感器网络的基本概念1 1.2无线传感器网络的结构2 1.3传感器节点的结构3 1.4无线传感器网络的特点4 1.5无线传感器网络的应用6 1.6无线传感器网络的性能指标8 1.7无线传感器网络的协议栈8 1.8无线传感器网络的关键技术10 1.9本章小结13 第2章无线传感器网络路由协议综述14 2.1无线传感器网络路由协议的特点14 2.2无线传感器网络路由协议的性能指标15 2.3无线传感器网络路由协议的分类16 2.4无线传感器网络平面路由协议17 2.5无线传感器网络分簇路由协议21 2.6无线传感器网络QoS路由协议28 2.7本章小结34 第3章非均匀密度的节点部署方案与分簇路由协议35 3.1分簇路由协议概述35 3.1.1无线传感器网络拓扑结构35 3.1.2分簇算法的评价标准36 3.1.3分簇算法的分类37 3.2节点均匀分布情况下的热区问题38 3.3非均匀密度的节点部署方案39 3.3.1网络模型39 3.3.2相关定义40 3.3.3节点部署方案的理论分析40 3.4UDNDC路由协议描述46 3.4.1簇生成算法47 3.4.2簇间转发树的形成50 3.4.3数据采集51 3.4.4协议分析51 3.5仿真实验52 3.6本章小结59 第4章基于蚁群算法的无线传感器网络QoS路由协议60 4.1无线传感器网络QoS路由问题60 4.2蚁群算法及其在网络路由中的应用61 4.2.1蚁群算法的原理及特点61 4.2.2基本蚁群算法的实现过程63 4.2.3基本蚁群算法的改进65 4.2.4蚁群算法在网络路由中的应用68 4.3基于蚁群算法的无线传感器网络QoS路由协议69 4.3.1QoS路由网络模型69 4.3.2相关术语和定义70 4.3.3蚁群算法规则73 4.3.4ACQR路由协议描述76 4.4协议分析与评价79 4.4.1协议分析79 4.4.2协议评价79 4.5仿真实验80 4.6本章小结82 第5章基于地理位置的无线传感器网络多播路由协议83 5.1多播路由协议概述83 5.1.1Internet多播路由协议83 5.1.2AdHoc多播路由协议84 5.1.3无线传感器网络多播路由协议85 5.2GMRP设计89 5.2.1网络模型89 5.2.2协议的核心思想89 5.2.3相关定义91 5.2.4多播路由选择算法93 5.2.5多播路由的维护95 5.3正确性证明和复杂性分析95 5.4仿真实验96 5.5本章小结98 第6章基于小世界特性的异构传感器网络优化路由算法99 6.1问题的提出99 6.2异构传感器网络的小世界特征分析100 6.2.1复杂网络的基本概念100 6.2.2复杂网络的基本拓扑模型及性质101 6.2.3传感器网络的复杂网络特征分析106 6.2.4异构传感器网络的小世界特性分析107 6.3小世界特性的异构网络路由算法构建111 6.3.1小世界特性异构网络的传输方式和能耗模型111 6.3.2基于混合整数规划的异构节点优化部署115 6.4小世界特性的分簇异构网络路由算法124 6.4.1小世界特性分簇异构网络的提出124 6.4.2簇头数目的优化计算125 6.4.3分簇异构网络路由算法的构建127 6.4.4分簇异构网络路由算法的性能分析128 6.5仿真实验与分析131 6.6本章小结136 第7章传感器网络中自适应汇聚路由算法137 7.1问题的提出137 7.2传感器网络数据汇聚的研究和发展138 7.2.1数据汇聚基础知识138 7.2.2数据汇聚路由算法和能耗的相关研究142 7.3最小能耗自适应汇聚路由MEAAT的构造算法146 7.3.1汇聚网络模型146 7.3.2自适应汇聚判断148 7.3.3MEAAT汇聚路由算法及性能分析154 7.4基于压缩的最小能耗自适应汇聚路由算法163 7.4.1第二代小波分解零树编码算法能耗分析163 7.4.2MEAAT汇聚路由中压缩性能分析165 7.4.3CMEAAT路由算法结构169 7.5仿真实验与分析172 7.6本章小结177 第8章基于动态规划的传感器网络路径选择算法179 8.1问题的提出179 8.2动态规划模型180 8.2.1动态规划的基本原理180 8.2.2实际网络的标准化转换183 8.3基于动态规划的路由算法184 8.3.1最小能耗路由算法184 8.3.2基于能量均衡的低能耗路由算法187 8.3.3基于最小时延的低能耗路由算法189 8.4仿真实验与分析193 8.5本章小结197 第9章无线传感器网络在现代农业中的应用198 9.1智能温室环境监控系统架构198 9.2智能温室环境监控系统硬件199 9.3智能温室环境监控系统软件201 9.3.1智能温室监控系统的Web架构201 9.3.2监测数据读取模块205 9.3.3传感器管理模块206 9.4传感器数据服务210 9.4.1传感数据XML文件的定义210 9.4.2传感数据JSON支件的定义211 9.5智能温室环境监控系统应用实例212 9.5.1系统架构212 9.5.2系统的功能特点214 9.5.3软件平台的二次开发214 9.6本章小结218 第10章无线传感器网络在智能电网中的应用219 10.1智能电网概述219 10.1.1智能电网的概念219 10.1.2智能电网的特点220 10.1.3智能电网中的传感技术221 10.2光纤传感技术221 10.2.1光纤传感技术的原理221 10.2.2全光纤电流传感器223 10.2.3光纤电压传感器225 10.2.4光纤光栅传感器229 10.2.5分布式光纤传感器231 10.3无线传感器网络在智能电网中的应用233 10.3.1光纤传感在智能电网中的应用领域233 10.3.2基于Zigbee技术的传感网236 10.4本章小结237 参考文献238

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本书在跟踪国内外无线传感器网络理论和技术发展的基础上，结合在该领域内的研究和实践经验，全面分析了无线传感器网络的基本原理和应用技术，以及无线传感器网络领域的研究和应用成果，具体包括：无线传感器网络的无线传感器网络概述、传感器网络节点、操作系统、无线传感器网络体系结构、无线通信基础、拓扑控制技术、MAC协议、路由技术、传输控制技术、实用化组网标准协议、感知覆盖、时间同步、定位技术、仿真与测试、安全技术等。本书内容深入浅出、概念清晰，基础与前沿相结合，理论与实践相结合，系统性与新颖性相结合，是一本比较全面、系统、深入的无线传感器网络技术专著。本书可作为高等院校物联网工程专业，以及计算机类、通信类、信息类、电子类等专业的高年级本科生、研究生教材和教学参考用书，也可供从事相关行业的工程技术人员与研究人员参考。 作者:孙利民、张书钦、李志、杨红 出版社:清华大学出版社 出版时间:2018年08月 ISBN: 9787302499947 定价: 78.20元 页数：532页 第1章绪论 1.1传感器网络的概念 1.1.1传感器及其发展 1.1.2无线传感器网络 1.1.3无线传感器网络的优势 1.2传感器网络的典型应用 1.2.1应用类型 1.2.2典型应用领域 1.3传感器网络的应用特征 1.3.1感知信息收集的任务型网络 1.3.2以数据为中心的网络 1.3.3资源限制的传感器节点 1.3.4可扩展的动态自治网络系统 1.3.5大规模的异构系统 1.4传感器网络关键技术 1.4.1系统设计的挑战 1.4.2关键技术 1.5传感器网络的标准化 1.5.1标准化工作概述 1.5.2IEEE 802.15标准族 1.5.3基于IEEE 802.15.4的协议族 1.5.4其他标准 1.6传感器网络技术的发展 1.7本书章节安排 习题 参考文献 第2章传感器网络节点 2.1设计需求 2.2结构与接口 2.2.1数据通路 2.2.2外部接口 〖〗〖〗2.3硬件模块 2.3.1传感模块 2.3.2处理器模块 2.3.3无线通信模块 2.3.4能量供应模块 2.3.5存储模块 2.4节能技术 2.4.1动态功耗管理 2.4.2动态电压调节 2.5节点硬件平台 2.5.1通用平台 2.5.2专用平台 2.5.3高性能平台 2.5.4网关平台 2.6本章小结 习题 参考文献 第3章操作系统 3.1概述 3.1.1传感器网络对操作系统的需求 3.1.2传感网络操作系统的设计要素 3.2体系结构 3.3调度 3.3.1事件驱动 3.3.2多线程 3.3.3混合调度结构 3.4文件系统 3.5内存分配 3.5.1静态内存分配 3.5.2动态内存分配 3.6重编程 3.6.1单一映像 3.6.2虚拟机 3.6.3可加载模块 3.6.4增量更新 3.7典型的节点操作系统 3.7.1TinyOS操作系统 3.7.2Contiki操作系统 3.7.3常见操作系统的对比分析 3.8本章小结 习题 参考文献 第4章无线传感器网络体系结构 4.1网络结构 4.1.1扁平结构与分层结构 4.1.2单sink与多sink 4.2协议体系结构 4.2.1传统的TCP/IP分层协议结构 4.2.2二维型传感器网络协议模型 4.2.3细腰型传感器网络协议结构 4.3跨层设计 4.3.1跨层设计的基本概念 4.3.2典型的跨层协议结构 4.4全IP化 4.4.1传感器网络全IP化的必要性 4.4.2全IP化的挑战及标准化工作 4.5网络管理 4.5.1传感器网络管理概述 4.5.2传感器网络管理功能 4.5.3传感器网络管理系统结构 4.6本章小结 习题 参考文献 第5章无线通信基础 5.1无线通信技术概述 5.2无线通信频谱 5.2.1电磁频谱 5.2.2ISM免费频段 5.2.3ISM频段的干扰与共存性 5.3无线通信媒介 5.3.1无线电波 5.3.2红外线 5.3.3激光 5.4天线 5.5无线电波传播特性 5.5.1无线信号基本传播机制 5.5.2无线信号覆盖范围 5.5.3无线信号强度表示 5.6无线信道传播模型 5.7调制与解调 5.7.1调制与解调基本概念 5.7.2数字调制技术 5.8扩频通信技术 5.8.1直接序列扩频 5.8.2跳频扩频 5.9无线信道的多路复用 5.9.1频分复用 5.9.2时分复用 5.9.3码分复用 5.9.4空分复用 5.9.5正交频分复用 5.10超宽带技术 5.11本章小结 习题 参考文献 第6章拓扑控制技术 6.1网络拓扑结构简介 6.2拓扑控制基础知识 6.2.1基本术语 6.2.2影响因素 6.2.3拓扑控制的设计目标 6.2.4拓扑控制的主要技术 6.3功率控制 6.3.1基于节点度的功率控制 6.3.2基于邻近图的功率控制 6.3.3基于方向的功率控制 6.3.4基于干扰的拓扑控制 6.4睡眠调度 6.4.1连通支配集算法 6.4.2ASCENT算法 6.4.3SPAN算法 6.5分簇 6.5.1LEACH算法 6.5.2GAF算法 6.5.3HEED算法 6.5.4TopDisc算法 6.6本章小结 习题 参考文献 第7章MAC协议 7.1概述 7.1.1无线网络的信道访问控制方式分类 7.1.2传感器网络MAC协议的特点 7.1.3传感器网络MAC协议的节能设计 7.2竞争型的MAC协议 7.2.1IEEE 802.11 MAC（DCF模式） 7.2.2SMAC 7.2.3BMAC（SenSys） 7.2.4RIMAC（SenSys） 7.3分配型的MAC协议 7.3.1TRAMA（TDMAW） 7.3.2BMAMAC (IPSN04) 7.3.3DMAC (IPDPS04) 7.4混合型的MAC协议 7.4.1ZMAC （SenSys, CSMA/TDMA） 7.4.2FunnelingMAC （SenSys，CSMA/TDMA） 7.5本章小结 习题 参考文献 第8章路由技术 8.1传统网络中的路由 8.1.1有线Internet网络中的路由 8.1.2Ad Hoc网络中的路由 8.2传感器网络中的路由 8.2.1传感器网络的路由需求 8.2.2传感器网络特点对路由协议设计的影响 8.2.3路由选择考虑的因素 8.2.4传感器网络路由的评价标准 8.3传感器网络路由协议分类 8.4典型传感器网络路由协议 8.4.1洪泛和闲聊路由 8.4.2以数据为中心的路由 8.4.3地理位置信息路由 8.4.4层次式路由 8.4.5QoS路由 8.4.6多径路由 8.4.7基于节点移动的路由 8.4.8实用化路由协议介绍 8.5本章小结 习题 参考文献 第9章传输控制技术 9.1传输控制协议概述 9.1.1传输层协议的功能 9.1.2TCP协议 9.1.3传感器网络中的传输控制 9.1.4传感器网络传输层协议评价指标 9.2拥塞控制机制 9.2.1拥塞产生的原因 9.2.2拥塞的分类 9.2.3拥塞控制 9.2.4典型的拥塞控制方法 9.2.5拥塞避免 9.3可靠传输机制 9.3.1可靠性的定义 9.3.2可靠性保障的基本思想 9.3.3典型的可靠性保障机制 9.4本章小结 习题 参考文献 第10章实用化组网标准协议 10.1IEEE 802.15.4 10.1.1网络设备类型 10.1.2网络拓扑结构 10.1.3物理层 10.1.4MAC层 10.2ZigBee 10.2.1网络节点类型及网络拓扑 10.2.2协议栈 10.2.3网络层 10.2.4应用层 10.2.5ZigBee安全框架 10.3工业无线网络 10.3.1WireleessHART 10.3.2ISA 100.11a 10.3.3WIAPA 10.3.4WIAPA、WirelessHART、ISA SP100三种工业无线技术的比较 10.46LowPAN 10.4.1网络结构与设备 10.4.2协议栈 10.4.3适配层 10.4.4路由协议 10.5蓝牙 10.5.1网络结构与设备 10.5.2蓝牙协议栈结构 10.5.3射频 10.5.4基带 10.5.5蓝牙组网技术 10.5.6蓝牙应用规范 10.5.7低功耗蓝牙 10.6本章小结 习题 参考文献 第11章感知覆盖 11.1覆盖基本知识 11.1.1基本概念和术语 11.1.2节点感知模型 11.1.3覆盖问题的分类 11.1.4传感器网络覆盖技术考虑的主要因素 11.2点覆盖 11.2.1确定性点覆盖 11.2.2随机点覆盖 11.3区域覆盖 11.3.1确定性区域覆盖 11.3.2随机区域覆盖 11.4栅栏覆盖 11.4.1最坏与最佳情况覆盖模型 11.4.2基于暴露量的覆盖模型 11.5本章小结 习题 参考文献 第12章时间同步 12.1基础知识 12.1.1本地时间 12.1.2时间同步 12.1.3协议分类 12.1.4面临的挑战 12.2基于消息的时间同步协议 12.2.1网络时间协议 12.2.2参考广播协议 12.2.3TPSN同步协议 12.2.4FTSP同步协议 12.2.5tinysync和minisync同步协议 12.2.6最新进展 12.3基于全局信号的时间同步协议 12.3.1授时同步 12.3.2基于电力线的时钟同步协议 12.3.3基于FM无线信号的时钟同步协议ROCS 12.4本章小结 习题 参考文献 第13章定位技术 13.1基础知识 13.1.1无线定位 13.1.2传感器网络定位 13.2测距技术 13.2.1基于ToA的测距 13.2.2基于TDoA的测距 13.2.3基于AoA的测距 13.2.4基于RSS的测距 13.3基于测距的定位算法 13.3.1定位方法 13.3.2定位系统 13.4测距无关的定位算法 13.4.1质心算法 13.4.2MSP算法 13.4.3APIT算法 13.4.4DVHop算法 13.4.5MDSMAP定位算法 13.4.6指纹定位算法 13.5其他相关问题讨论 13.5.1节点可定位性 13.5.2定位误差分析 13.5.3定位误差控制 13.5.4移动节点辅助定位 13.6本章小结 习题 参考文献 第14章仿真与测试 14.1概述 14.2模拟仿真 14.2.1TOSSIM 14.2.2OMNeT++ 14.2.3NS2 14.2.4其他工具 14.3系统验证 14.3.1HINT 14.3.2MoteWorks 14.3.3MoteLab 14.4在线监测 14.4.1网络嗅探 14.4.2网络断层扫描 14.5协议测试 14.5.1一致性测试 14.5.2互操作性测试 14.5.3性能测试 14.6本章小结 习题 参考文献 第15章安全技术 15.1概述 15.1.1安全威胁 15.1.2安全需求 15.1.3安全机制 15.2密钥管理 15.2.1密钥管理协议的安全需求 15.2.2密钥管理协议的分类 15.2.3对称密钥管理 15.2.4非对称密钥管理 15.3认证及完整性保护 15.3.1基于对称密码体制的广播认证方案 15.3.2基于非对称密码体制的认证方案研究 15.4入侵检测 15.4.1入侵检测体系 15.4.2入侵检测方法 15.4.3入侵容忍 15.5其他安全技术 15.5.1安全路由 15.5.2安全定位 15.5.3安全时间同步 15.5.4安全数据融合 15.5.5隐私及匿名保护 15.6本章小结 习题 参考文献 目　　录 第1章 绪论 1.1 传感器网络的概念 1.1.1 传感器及其发展 1.1.2 无线传感器网络 1.1.3 无线传感器网络的优势 1.2 传感器网络的典型应用 1.2.1 应用类型 1.2.2 典型应用领域 1.3 传感器网络的应用特征 1.3.1 感知信息收集的任务型网络 1.3.2 以数据为中心的网络 1.3.3 资源的传感器节点 1.3.4 可扩展的动态自治网络系统 1.3.5 大规模的异构系统 1.4 传感器网络关键技术 1.4.1 系统设计的挑战 1.4.2 关键技术 1.5 传感器网络的标准化 1.5.1 标准化工作概述 1.5.2 IEEE 802.15标准族 1.5.3 基于1EEE 802.15.4的协议族 1.5.4 其他标准 1.6 传感器网络技术的发展 1.7 本书章节安排 习题 参考文献 第2章 传感器网络节点 2.1 设计需求 2.2 结构与接口 2.2.1 数据通路 2.2.2 外部接口 2.3 硬件模块 2.3.1 传感模块 2.3.2 处理器模块 2.3.3 无线通信模块 2.3.4 能量供应模块 2.3.5 存储模块 2.4 节能技术 2.4.1 动态功耗管理 2.4.2 动态电压调节 2.5 节点硬件平台 2.5.1 通用平台 2.5.2 专用平台 2.5.3 高性能平台 2.5.4 网关平台 2.6 本章小结 习题 参考文献 第3章 操作系统 3.1 概述 3.1.1 传感器网络对操作系统的需求 3.1.2 传感网络操作系统的设计要素 3.2 体系结构 3.3 调度 3.3.1 事件驱动 3.3.2 多线程 3.3.3 混合调度结构 3.4 文件系统 3.5 内存分配 3.5.1 静态内存分配 3.5.2 动态内存分配 3.6 重编程 3.6.1 单一映像 3.6.2 虚拟机 3.6.3 可加载模块 …… 第4章 无线传感器网络体系结构 第5章 无线通信基础 第6章 拓扑控制技术 第7章 MAC协议 第8章 路由技术 第9章 传输控制技术 第10章 实用化组网标准协议 第11章 感知覆盖 第12章 时间同步 第13章 定位技术 第14章 仿真与测试 第15章 安全技术

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本书以无线传感器网络可靠性相关问题研究为出发点，通过对无线传感器网络可靠性影响因素的深人分析，根据影响因素的特性划分为内部因素和外部因素两个方面。在对内部因素进行研究时，通过对传感器数据的时间、空间、属性相关性进行分析，提出基于分层置信规则库模型的无线传感器网络故障诊断方法。在对外部因素进行研究时，通过对网络特征数据的图形化处理，提出基于卷积神经网络的无线传感器网络安全检测方法。在综合利用内部与外部因素实现可靠性评估时，通过对可靠性影响因素的特征分析，提出基于分层置信规则库的无线传感器网络可靠性评估方法。 本书可供从事人工智能、网络安全等相关专业研究生做教材使用，同时适合从事无线传感器相关专业工程技术人员阅读参考。 作者：周志杰 贺维 胡冠宇 周晓光 曲媛媛 定价：90 开本：16开 出版社：科学出版社 ISBN号：9787030600912 页数：133 出版时间：2019-06-01 目录 前言 第1章 无线传感器网络可靠性评估系统 1.1 引言 1.2 无线传感器网络可靠性 1.2.1 无线传感器网络可靠性影响因素 1.2.2 无线传感器网络可靠性评估分析 1.2.3 无线传感器网络可靠性评估系统模型 1.3 无线传感器网络基本构成 1.3.1 无线传感器网络基本结构 1.3.2 无线传感器网络的特点 1.4 无线传感器网络可靠性相关研究分析 1.4.1 无线传感器网络的可靠性研究 1.4.2 无线传感器网络的可靠性评估方法研究 1.5 无线传感器网络可靠性研究存在的问题 1.6 本书的结构安排 1.7 本章小结 第2章 无线传感器网络可靠性评估框架 2.1 引言 2.2 无线传感器网络运行可靠性 2.3 无线传感器网络可靠性影响因素 2.3.1 传感器节点 2.3.2 无线通信 2.3.3 工作环境 2.3.4 物理破坏 2.3.5 网络攻击 2.4 无线传感器网络可靠性评估指标体系 2.5 无线传感器网络可靠性评估框架 2.5.1 无线传感器网络运行状态检测 2.5.2 分层可靠性评估模型的建立 2.5.3 可靠性问题研究框架 2.6 本章小结 第3章 无线传感器网络的节点故障诊断 3.1 引言 3.2 无线传感器网络的故障 3.2.1 无线传感器网络的节点故障类型 3.2.2 无线传感器网络的故障诊断问题研究 3.2.3 无线传感器网络的故障诊断研究存在的不足 3.3 置信规则库 3.3.1 置信规则库模型 3.3.2 置信规则库模型构建 3.3.3 置信规则库推理方法 3.3.4 置信规则库参数优化算法 3.4 无线传感器网络的节点故障诊断问题 3.4.1 无线传感器网络的节点故障诊断问题定义 3.4.2 无线传感器网络的节点故障检测 3.4.3 无线传感器网络的节点故障类型判断 3.5 传感器数据相关性分析 3.5.1 时间相关性 3.5.2 空间相关性 3.5.3 属性相关性 3.6 基于置信规则库的节点故障诊断模型 3.6.1 故障检测 3.6.2 故障类型判断 3.7 基于置信规则库的节点故障诊断模型的推理 3.8 基于置信规则库的节点故障诊断模型的参数优化 3.9 基于置信规则库的节点故障诊断实现过程 3.10 仿真实验 3.10.1 实验设计 3.10.2 基于K-means的传感器聚类实现 3.10.3 基于分层置信规则库的节点故障类型判断模型实现 3.10.4 实验结果分析 3.11 本章小结 第4章 无线传感器网络的网络入侵检测 4.1 引言 4.2 无线传感器网络的网络安全 4.2.1 无线传感器网络安全问题分析 4.2.2 无线传感器网络入侵检测问题研究 4.2.3 无线传感器网络入侵检测问题研究的不足 4.3 深度学习 4.3.1 深度学习概述 4.3.2 深度学习模型 4.4 无线传感器网络的网络入侵检测问题 4.4.1 获取属性关系 4.4.2 入侵检测 4.5 基于卷积神经网络的网络入侵检测模型 4.5.1 利用CNN实现入侵检测的模型结构 4.5.2 基于CNN的入侵检测模型结构 4.6 基于卷积神经网络的网络入侵检测模型的数据处理 4.7 卷积神经网络的模型结构 4.8 基于迁移学习的卷积神经网络的模型训练 4.9 基于卷积神经网络的网络入侵检测的实现过程 4.9.1 模型训练 4.9.2 模型检测 4.10 仿真实验 4.10.1 实验设计 4.10.2 基于CNN的网络入侵检测模型实现 4.10.3 实验结果分析 4.11 本章小结 第5章 无线传感器网络可靠性评估 5.1 引言 5.2 无线传感器网络可靠性评估 5.3 无线传感器网络可靠性评估问题 5.3.1 无线传感器网络故障评估 5.3.2 无线传感器网络安全评估 5.3.3 无线传感器网络可靠性评估 5.4 基于置信规则库的可靠性评估模型 5.4.1 可靠性评估模型基本结构 5.4.2 无线传感器网络故障评估 5.4.3 无线传感器网络安全评估 5.4.4 无线传感器网络可靠性评估 5.5 基于置信规则库的可靠性评估模型的推理 5.5.1 无训练模型推理 5.5.2 有训练模型推理 5.6 基于置信规则库的可靠性评估模型的参数优化 5.7 基于置信规则库的可靠性评估实现过程 5.8 仿真实验 5.8.1 实验设计 5.8.2 基于分层置信规则库的可靠性评估模型实现 5.8.3 实验结果分析 5.9 实际案例分析 5.9.1 实验设计 5.9.2 实验结果分析 5.10 本章小结 第6章 总结与展望 参考文献

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本书总结了作者在无线传感器网络节点部署技术和节点定位技术方面取得的研究成果。具体包括以下内容：针对无线传感器网络节点部署技术，首先采用基于位置信息的理想流体模型对节点部署进行了研究；其次采用了非守恒黏性流体模型对三维网络的节点部署进行了研究；而后提出了基于改进人工鱼群的流体模型分布式节点部署算法，较好地分散了节点功耗，延长了无线传感器网络的生命周期。针对无线传感器网络节点定位技术，首先研究了基于可行加权最小二乘和主成分分析的递增式定位算法，然后提出了基于稳健回归的定位修正算法。本书理论研究与仿真结果较好吻合，从而证实了理论计算与分析的正确性和可靠性，为节点部署技术和定位技术的研究及应用，做了有益的探索。 作者：陈继光 出版社：电子科技大学出版社 ISBN：9787564764692 出版年：2018.07 1 绪 论 1.1 研究的背景及意义 1.2 无线传感器网络概述 1.2.1 无线传感器网络研究现状 1.2.2 水下传感器网络研究现状 1.2.3 无线传感器网络的特点 1.2.4 无线传感器网络的应用领域 1.2.5 无线传感器网络研究的关键技术 1.3 无线传感器网络节点部署问题的研究 1.3.1 节点部署算法的分类及研究现状 1.3.2 水下传感器网络节点部署研究现状 1.3.3 节点部署策略的性能优化指标 1.4 无线传感器网络节点部署技术 1.5 无线传感器网络节点定位技术 1.6 全书的结构安排 2 二维空间无线传感器网络节点部署算法研究 2.1 引 言 2.2 二维移动无线传感器网络节点部署问题 2.2.1 流体动力学与节点部署的相关性 2.2.2 理想流体模型应用于节点部署 2.2.3 二维部署环境中节点位置估计 2.3 理想流体模型 2.3.1 流体模型 2.3.2 理想流体模型控制方程 2.4 基于位置信息的理想流体模型节点部署算法 2.4 。1算法设计 2.4.2 节点部署的相关条件 2.4.3 模型评价指标 2.5 仿真实验 2.5.1 实验参数设定 2.5.2 仿真结果与分析 2.6 本章小结 3 三维空间无线传感器网络节点部署算法研究 3.1 引 言 3.2 三维无线传感器网络节点部署问题 3.2.1 三维空间节点部署所面临的挑战 3.2.2 三维部署环境中节点位置估计 3.3 使用卫星图像制作部署地图 3.3.1 部署区域选取 3.3.2 区域信息提取 3.3.3 制作部署地图 3.4 非守恒黏性流体模型控制方程 3.5 非守恒黏性流体模型三维空间节点部署算法 3.5.1 算法设计 3.5.2 节点部署的相关条件 3.5.3 模型评价指标 3.6 仿真实验 3.6.1 实验参数设定 3.6.2 仿真结果与分析 3.7 本章小结 4 水下无线传感器网络节点部署算法研究 4.1 引 言 4.2 水下无线传感器网络节点部署问题 4.2.1 水下传感器节点感知模型 4.2.2 网络中的覆盖控制模型 4.3 水下环境节点位置估计 4.4 流体模型 4.4.1 黏性流体模型 4.4.2 水流移动模型 4.5 人工鱼群算法 4.6 基于改进人工鱼群的流体模型节点部署算法 4.6.1 算法设计 4.6.2 模型评价指标 4.7 仿真实验 4.7.1 实验参数设定 4.7.2 仿真结果与分析 4.8 本章小结 5 一种改进的递增式定位算法 5.1 引 言 5.2 相关概念 5.2.1 可行加权最小二乘 5.2.2 主成分分析 5.2.3 FWLS.PCA 5.3 实验与仿真 5.4 本章小结 6 基于稳健回归的定位修正算法 6.1 引 言 6.2 基于稳健回归的误差修正模型 6.2.1 模型描述 6.2.2 模型求解 6.3 仿真实验 6.3.1 误差修正效果测试 6.3.2 模型稳健性测试 6.4 本章小结 7 结束语 7.1 本书成果总结 7.2 未来工作展望 参考文献

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本书系统地阐述了无线传感器网络的研究前沿问题——定位和跟踪技术。全书共分为10章。第l、2章介绍了无线传感器网络定位跟踪技术的特点和面临的挑战；第3～7章针对无线传感器节点通信开销、拥塞、能耗、碰撞等问题，系统地、详细地提出了不同应用目标下的无线传感器网络定位算法；第8～10章围绕无线传感器网络节点协作跟踪问题，研究了无线传感器网络目标跟踪算法。 本书的适用对象为物联网工程、计算机科学专业的科研人员和研究生，以及电信业的研究和开发人员。 作者:周伟,高鹏,易军 出版社:北京理工大学出版社 出版时间:2020年12月 目录第1章 无线传感器网络定位跟踪技术概述 1.1 无线传感器网络 1.1.1 无线传感器网络体系结构 1.1.2 无线传感器网络特点 1.1.3 无线传感器网络应用领域 1.1.4 无线传感器网络面，临的挑战 1.2 无线传感器网络的关键技术 1.3 无线传感器网络定位技术 1.4 无线传感器网络目标跟踪技术 参考文献 第2章 无线传感器网络定位跟踪关键技术 2.1 无线传感器网络节点定位技术 2.1.1 节点定位问题描述 2.1.2 节点定位算法分类 2.1.3 典型定位方法分析 2.1.4 定位品质及评价指标 2.1.5 常见定位系统及评估 2.1.6 节点定位技术面临的主要问题 2.2 无线传感器网络目标跟踪技术 2.2.1 目标跟踪的过程 2.2.2 目标跟踪技术的研究现状 2.2.3 目标跟踪技术面临的主要问题 2.3 本章小结 参考文献 第3章 基于测距定向的分步求精定位算法 3.1 RSSI测距实验分析及算法思想来源 3.2 算法的原理及实现 3.2.1 算法环境假设 3.2.2 算法原理 3.2.3 RSSI测距定向模型 3.2.4 基于测距定向的质心定位求解 3.2.5 算法优化 3.2.6 SRI.R0算法的实现 3.3 仿真分析与实验分析 3.3.1 仿真分析 3.3.2 实验验证 3.4 本章小结 参考文献 第4章 基于图论模糊聚类的RSSI参数自适应定位算法 4.1 模糊聚类方法 4.1.1 模糊理论基础 4.1.2 聚类的数学描述 4.1.3 图论模糊聚类法 4.2 室内定位中的聚类问题及算法思想来源 4.3 算法原理及实现 4.3.1 基于RSSI模糊聚类的区域自适应划分 4.3.2 子区域内参数自适应估计 4.3.3 子区域间的RSSI补偿机制 4.3.4 IAL—GT—FC算法的实现 4.4 仿真与实验 4.4.1 仿真分析 4.4.2 实验分析 4.5 本章小结 参考文献 第5章 基于模拟退火的自适应RSSI：补偿协作定位算法 5.1 模拟退火方法及定位问题的提出 5.1.1 组合优化问题 5.1.2 模拟退火 5.1.3 协作定位及算法的提出 5.2 SA-ARC-CL算法 5.2.1 定位场景假设 5.2.2 问题的描述与形成 5.2.3 基于模拟退火算法的RSSI补偿策略 5.2.4 SA-ARC-CL算法的实现 5.3 仿真验证 5.4 本章小结 参考文献 第6章 基于移动信标的节点定位算法 6.1 移动信标的定位分析 6.1.1 基于移动信标的定位方案 6.1.2 移动信标运动路径设计 6.2 基于移动信标的节点定位算法 6.2.1 信标点的选取 6.2.2 节点候选位置的确定 6.2.3 节点位置估算 6.3 定位误差分析 6.4 仿真实验 6.4.1 仿真环境 6.4.2 仿真结果 6.5 本章小结 参考文献 第7章 基于路径规划与预测的定位算法 7.1 相关研究 7.1.1 粒子群优化算法 7.1.2 路径规划 7.1.3 预测 7.2 算法思想及室内路径规划 7.3 PPLP算法 7.3.1 定位场景与假设 7.3.2 位置预测 7.3.3 定位计算与预测更新 7.3.4 PPLP算法的实现 7.4 仿真分析 7.5 本章小结 参考文献 第8章 面向目标跟踪的节点协作算法 8.1 目标跟踪结构 8.2 节点激活策略研究 8.2.1 问题描述 8.2.2 PRSA算法 8.2.3 仿真分析 8.3 目标跟踪动态簇的组律 8.3.1 动态跟踪簇的构建 8.3.2 跟踪簇的重构 8.3.3 目标丢失恢复机制 8.3.4 仿真验证 8.4 本章小结 参考文献 第9章 基于粒子滤波的目标定位跟踪算法 9.1 目标跟踪滤波算法 9.1.1 贝叶斯滤波 9.1.2 粒子滤波 9.1.3 粒子退化问题 9.2 并行扩展卡尔曼粒子滤波算法 9.2.1 基于能量观测的扩展卡尔曼滤波 9.2.2 并行扩展卡尔曼粒子滤波 9.3 实验仿真 9.3.1 算法性能分析 9.3.2 算法仿真 9.4 本章小结 参考文献 第10章 无线传感器网络目标定位跟踪系统 10.1 系统设计 10.1.1 系统架构 10.1.2 系统功能 10.1.3 传感器节点设计 10.1.4 Sink节点设计 10.2 系统性能测试 10.2.1 传感器节点定位实验 10.2.2 目标事件跟踪实验 10.3 本章小结 参考文献

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作为一种获取信息的新型技术，无线传感器网络已成为网络研究的热点。在无线传感器网络中，媒体接入控制层是影响网络运行的关键技术，它不仅决定着无线信道中资源的分配情况，影响着网络中各节点所携带的有限能源的使用，与此同时还必须满足网络动态变化以及一些突发业务的需求。本书在分析研究已有的无线传感器网络MAC协议基础上，对MAC协议的轮询控制机制进行研究。一直以来轮询系统特性的精确解析是MAC协议研究的难点，尤其是对其二阶特性的精确解析，其过程相当复杂且难度非常大。本书采用嵌入式Markov链和概率母函数的分析方法对无线传感器网络轮询系统进行研究，分别精确分析了基本的轮询系统、区分忙/闲环的并行调度轮询系统、非对称完全轮询服务系统、区分优先级的双队列多服务台排队系统、两级优先轮询系统等。并在此基础上开展对系统的实施进行研究，采用无线传感器网络操作系统TinyOS以及FPGA来进行新系统的实现，在实现过程中对MAC帧结构、轮询控制流程等都做了详细的设计，以求用实际的应用场景来验证无线传感器网络的MAC协议轮询控制系统的分析结果，并对比分析各类轮询系统的优劣性。 作者：杨志军，谢显杰，丁洪伟 ISBN：9787030594365 出版社：科学出版社 开本：16开 出版时间：2019-12-01 页数：216 目录 前言 第一章 无线传感器网络MAC协议概述 1 第一节 无线传感器网络简介 1 一、无线传感器网络体系结构 1 二、无线传感器网络的特性 2 三、无线传感器网络的主要应用 4 第二节 无线传感器网络MAC协议简介 5 一、无线传感器网络MAC协议设计原则 6 二、无线传感器网络MAC协议研究现状 7 第二章 无线传感器网络MAC协议基本轮询系统模型 16 第一节 基本轮询系统模型 16 第二节 门限服务系统 17 一、平均排队队长 18 二、平均查询周期 18 三、平均等待时间 18 第三节 完全服务系统 19 一、平均排队队长 19 二、平均查询周期 19 三、平均等待时间 20 第四节 限定(k=1)服务系统 20 一、平均排队队长 20 二、平均查询周期 21 三、平均等待时间 21 第五节 三种基本的轮询服务系统性能的分析和比较 21 本章小结 23 第三章 区分忙/闲环的并行调度轮询系统分析研究 24 第一节 区分忙/闲环的并行调度轮询系统模型 24 一、系统模型分析 24 二、平均排队队长 27 三、平均查询周期 27 四、平均等待时间 28 五、数值理论分析及实验分析 29 六、改进后模型与单一门限服务的比较 38 第二节 区分忙/闲节点的无线传感器网络轮询控制机制研究 43 一、帧的设计 44 二、接入控制过程描述 45 三、区分忙/闲环的并行调度轮询控制的调度机制 48 四、实验分析 50 五、模型的电池损耗节能分析 56 本章小结 58 第四章 非对称完全轮询服务系统研究 59 第一节 非对称完全轮询服务系统模型 59 一、数学模型的构建 59 二、仿真及实验分析 63 第二节 两级优先级非对称轮询服务系统研究 71 一、两级优先级非对称轮询数学模型 72 二、仿真实验及性能分析 80 第三节 非对称及区分优先级非对称轮询系统研究 87 第四节 基于轮询系统的数据采集方案 99 一、点对点通信实现数据采集的形式 99 二、轮询系统实现数据采集 102 本章小结 104 第五章 区分优先级的双队列多服务台排队系统研究 105 第一节 经典排队模型分析 105 一、经典排队论概述 105 二、两个重要分布 109 三、Little定理 109 四、Markov链 110 五、几种常见的排队模型 111 第二节 具有两种会话类型的多服务台排队系统分析 115 一、系统模型描述 116 二、模型分析 117 三、系统的稳态方程 118 四、不同会话类型的平均用户数和阻塞率 119 五、仿真实验分析 121 第三节 区分优先级的双队列排队系统分析 123 一、区分优先级的双队列单服务台排队模型分析 123 二、区分优先级的双队列双服务台排队模型分析 128 三、区分优先级的双队列多服务台排队模型分析 134 本章小结 143 第六章 基于TinyOS的无线传感器网络MAC协议分析研究 144 第一节 TinyOS系统概述 144 一、TinyOS的特点 144 二、TinyOS体系结构 147 第二节 基于TinyOS的MAC协议设计 147 一、MAC协议及文件组织结构 148 二、超帧结构 150 三、MAC层帧结构 151 四、无线传感器网络轮询控制功能设计 156 第三节 基于TinyOS的轮询控制MAC协议实施 159 一、传感器节点的选择与结构 160 二、Cortex-M3处理器简介 163 三、CC2538内部及外围电路 164 第四节 基于TinyOS的无线传感器网络MAC协议实现 166 一、message_t消息结构体 166 二、CC2538射频通信实现 168 三、基于TinyOS的轮询控制功能实现 171 第五节 三类轮询控制系统实施研究 178 一、实施系统工作条件 178 二、三类轮询控制系统实施结果分析 179 第六节 基于TinyOS的区分优先级轮询控制系统模型研究 180 一、系统模型 180 二、平均排队队长分析 183 三、平均时延分析 185 四、区分优先级的轮询控制系统设计研究 185 本章小结 192 第七章 基于FPGA的区分优先级混合服务两级轮询系统分析研究 193 第一节 区分优先级的混合服务两级轮询系统模型 193 一、系统模型 193 二、平均排队队长分析 195 三、平均时延分析 196 第二节 基于FPGA的区分优先级混合服务两级轮询系统实现 197 一、信源模块 197 二、站点模块 197 三、控制模块 198 四、接收模块 199 五、系统实现及仿真分析 199 本章小结 201 参考文献 202

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本书根据当前教学改革形势编写完成。在理论教学内容的基础上，增加了应用性较强的实践教学内容。理论教学部分主要包括无线传感器网络的定义、基础、关键技术和安全问题等，并且以目前无线传感器网络中无线通信技术的优选方案——ZigBee技术为例，重点阐述了ZigBee技术基础和应用开发流程。实践教学部分主要包括软件平台的搭建、控制器实验、无线通信基础实验以及不同类型拓扑下（点到点、星状、网状）的ZigBee协议栈实验。在掌握本书的无线传感器理论知识和实验操作的基础上可以进行更深层次的开发应用。 本书可以作为普通本科高等院校、高等职业技术学院的计算机网络、通信技术、智能技术等专业的教材，也可以作为计算机、通信、建筑电气、网络管理等领域的工程技术人员的参考书。 作者:王利强、杨旭、张巍、高凤友、张桂英、赵文慧 出版社:清华大学出版社 出版时间:2016年12月 ISBN：9787302505211 目录 第1篇 理论部分 第1章 概论 1.1 无线传感器网络 1.2 无线传感器网络的研究现状 1.3 无线传感器网络的体系结构 1.3.1 传感器节点 1.3.2 传感器节点的 1.3.3 无线传感器网络的网络特征 1.4 物联网 1.4.1 物联网的发展史 1.4.2 物联网的体系架构 1.4.3 物联网与无线传感器网络 1.5 无线传感器网络的应用领域 1.5.1 环境监测 1.5.2 军事领域 1.5.3 医疗健康 1.5.4 物流监控 1.5.5 智能家居 1.5.6 智能汽车 1.5.7 工业检测和自动控制系统的应用 1.5.8 空间探测应用 第2章 传感器应用基础 2.1 传感器概述 2.1.1 传感器的定义 2.1.2 传感器技术的作用 2.1.3 传感器的特性 2.2 常用物理量传感器 2.2.1 压力传感器 2.2.2 超声波传感器 2.2.3 温度、湿度传感器 2.2.4 烟雾、气体传感器 2.2.5 转速、位移、加速度传感器 2.2.6 磁阻传感器 第3章 无线传感器网络的关键技术 3.1 时钟同步技术 3.1.1 传感器网络的时间同步机制 3.1.2 时间同步协议 3.1.3 时间同步的应用示例 3.2 节点定位技术 3.2.1 概述 3.2.2 基于测距的定位方式 3.2.3 基于非测距方法的定位方式 3.2.4 典型定位应用 3.3 网络服务质量保证 3.3.1 概述 3.3.2 数据融合 3.3.3 拥塞控制 3.4 无线传感器网络中嵌入式系统软件技术 3.4.1 概述 3.4.2 TinyOS操作系统 3.4.3 后台管理软件 第4章 ZigBee技术基础 4.1 ZigBee技术简介 4.2 IEEE 820.15.4标准 4.2.1 概述 4.2.2 网络协议栈 4.2.3 物理层 4.2.4 MAC层 4.3 ZigBee中的无线通信技术 4.3.1 CSMA/CA 4.3.2 DSSS 第5章 ZigBee应用开发 5.1 ZigBee芯片 5.1.1 CC2530射频芯片简介 5.1.2 CC2530引脚描述 5.1.3 CPU和存储器 5.1.4 外部设备 5.2 ZigBee硬件开发 5.2.1 ZigBee硬件平台介绍 5.2.2 无线传感器网通信模块结构 5.2.3 无线节点模块 5.2.4 电源板与智能主板 5.2.5 嵌入式网关(Cortex A8DB开发板) 5.3 ZigBee软件开发 5.3.1 IAR集成开发环境简介 5.3.2 IAR工程的建立及配置 5.3.3 编译与调试 5.4 ZigBee协议栈 5.4.1 TI Z-Stack协议栈简介 5.4.2 TI Z-Stack软件结构 第6章 无线传感器网络安全技术 6.1 安全问题概述 6.1.1 信息安全面临的障碍 6.1.2 安全需求 6.1.3 攻击与威胁 6.2 路由安全 6.2.1 无线传感器网络路由的特点 6.2.2 路由攻击的防范 6.2.3 安全路由协议 6.3 密钥管理 6.3.1 数据加密和认证 6.3.2 密钥管理方案 6.4 入侵检测 6.4.1 入侵检测模型 6.4.2 入侵检测算法 6.4.3 入侵检测的常用方法 第7章 综合应用 7.1 概述 7.2 综合应用 7.2.1 教育领域 7.2.2 工业领域 7.2.3 农业领域 7.2.4 建筑领域 7.2.5 城市管理无线传感器网 7.2.6 医疗卫生领域 7.2.7 环境监测 7.2.8 仓储物流管理 7.2.9 智能家居 7.2.10 军事领域 第2篇 实践部分 第8章 软件平台的搭建 8.1 IAR EW8051集成开发环境及其使用 8.1.1 IAR安装 8.1.2 IAR软件的使用 8.2 SmartRF闪存编程器的使用 第9章 控制器实验 9.1 实验一 GPIO控制接口实验 9.2 实验二 LCD控制实验 9.3 实验三 CC2530外部中断实验 9.4 实验四 CC2530定时器实验 9.5 实验五 CC2530串口通信实验 9.6 实验六 CC2530 ADC实验 第10章 无线通信基础 10.1 实验一 简单点到点通信实验 10.2 实验二 CC2530无线通信丢包率测试实验 10.3 实验三 802.15.4―2.4GHz各信道信号强度测试实验 第11章 Z-Stack协议栈实验――拓扑1（点到点） 11.1 实验一 优选吞吐率测试 11.2 实验二 优选数据吞吐量测试 第12章 Z-Stack协议栈实验――拓扑2（星状网）和拓扑3（MESH网） 12.1 实验一 Z-Stack协议栈星状网通信实验 12.2 实验二 Z-Stack协议栈MESH网通信实验 参考文献

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本书介绍了无线传感器网络的基本概念、Contiki操作系统、应用层协议、运输层协议、网络层协议、数据链路层协议、物理层、定位技术、时钟同步、能量管理，对各部分现有的经典协议做了详细阐述。本书还介绍了无线传感器网络标准协议ZigBee协议和6LoWPAN协议，并通过Contiki操作系统下的简单仿真实例讲解了无线传感器网络的基本工作机制。 　　本书内容丰富、语言简练，理论叙述深入浅出。本书可作为高等院校物联网工程、通信工程、计算机科学与技术及相关专业的本科生和研究生教材，也可供从事相关领域工作的工程技术人员参考。 作者: 冯涛，郭显 出版社: 西安电子科技大学出版社 出版年: 2017-06-01 ISBN: 9787560644158 页数: 186 定价: 23.0 丛书: 普通高等教育物联网工程专业“十三五”规划教材 目录 第1章 绪论 1.1 传感器节点结构 1.1.1 传感器节点特点 1.1.2 软件系统 1.2 传感器网络结构和协议栈 1.2.1 传感器网络结构 1.2.2 传感器网络协议栈 1.3 标准协议 1.4 传感器网络特征及应用 1.4.1 传感器网络特征 1.4.2 传感器网络应用 1.5 本书结构安排 参考文献 第2章 Contiki操作系统 2.1 概述 2.2 特点 2.3 安装 2.3.1 ubuntu系统下Contiki安装 2.3.2 Windows系统下Contiki安装 2.3.3 Cooja仿真工具 2.4 Contiki目录结构 2.5 Contiki操作系统运行原理 2.5.1 Protothread 2.5.2 进程控制块 2.5.3 进程调度 2.5.4 事件调度 2.5.5 定时器 2.6 Cooja仿真工具举例 参考文献 第3章 应用层协议 3.1 信源编码 3.1.1 Sensor LZW 3.1.2 分布式源编码机制 3.2 查询处理 3.2.1 查询描述方法 3.2.2 数据融合 3.3 数据管理系统 3.3.1 Cougar 3.3.2 TinyDB 3.3.3 Antelope 3.4 网络管理 3.4.1 MANNA体系结构 3.4.2 SNMS体系结构 参考文献 第4章 运输层协议 4.1 RMST协议 4.2 CODA协议 4.2.1 基于接收者的拥塞检测 4.2.2 开放环逐跳反压 4.2.3 封闭环多源调整 4.3 PSFQ协议 4.3.1 注入操作 4.3.2 提取操作 4.3.3 状态报告 4.4 GARUDA协议 4.4.1 单个/首个分组传输机制 4.4.2 核心节点构造 4.4.3 两阶段丢包恢复机制 参考文献 第5章 网络层协议 5.1 数据为中心平面结构路由协议 5.1.1 洪泛机制 5.1.2 闲聊路由 5.1.3 SPIN协议 5.1.4 定向扩散 5.1.5 谣传路由 5.2 位置感知路由协议 5.2.1 MECN协议 5.2.2 有损链路位置转发机制 5.2.3 GAF协议 5.2.4 GEAR协议 5.3 基于QoS的路由协议 5.3.1 SAR协议 5.3.2 SPEED协议 5.4 层次化路由协议 5.4.1 LEACH协议 5.4.2 PEGASIS协议 参考文献 第6章 数据链路层协议 6.1 CSMA机制 6.2 基于竞争的MAC协议 6.2.1 S-MAC协议 6.2.2 B-MAC协议 6.3 基于预约的MAC协议 6.4 混合MAC协议 参考文献 第7章 物理层 7.1 无线通信系统组成 7.2 信源编码 7.2.1 模拟数据数字化 7.2.2 脉码调制和增量调制 7.3 信道编码 7.3.1 信道类型 7.3.2 信道信息传输 7.3.3 差错检测与纠正 7.4 调制 7.4.1 调制类型 7.4.2 模拟幅度调制 7.4.3 数字调制 参考文献 第8章 定位技术 8.1 测距技术 8.1.1 到达时间ToA 8.1.2 到达时间差TDoA 8.1.3 到达角度AoA 8.1.4 接收信号强度 8.2 基于距离的定位 8.2.1 三边测量法 8.2.2 三角测量法 8.2.3 迭代多边定位和协作多边定位 8.2.4 基于GPS的定位 8.3 距离无关定位 8.3.1 Ad Hoc定位系统APS 8.3.2 APIT 参考文献 第9章 时钟同步 9.1 时钟同步基础 9.1.1 同步消息 9.1.2 通信时延 9.2 时钟同步协议 9.2.1 NTP协议 9.2.2 TPSN协议 9.2.3 RBS协议 9.2.4 LTS协议 9.2.5 FTSP协议 9.2.6 TDP协议 9.2.7 Mini-Sync和Tiny-Sync协议 参考文献 第10章 能量管理 10.1 局部能量管理 10.1.1 处理器子系统 10.1.2 通信子系统 10.1.3 总线频率和内存时序 10.1.4 活动存储器 10.1.5 电源子系统 10.2 动态电源管理 10.2.1 动态操作模式 10.2.2 动态调度 10.2.3 节能模式 10.3 概念架构 参考文献 第11章 ZigBee协议 11.1 物理层协议 11.2 MAC层协议 11.2.1 超帧结构 11.2.2 MAC层帧结构 11.3 网络层协议 11.3.1 网络层功能 11.3.2 网络拓扑结构 11.3.3 数据传播 11.4 路由 11.4.1 路由代价 11.4.2 路由表 11.4.3 路由发现 11.4.4 路由维护和修复 11.4.5 网络层服务 11.4.6 网络层分组结构 11.5 应用层协议 11.5.1 应用层架构 11.5.2 应用层帧结构 11.6 ZigBee协议安全机制 11.6.1 加密 11.6.2 授权 11.6.3 APS子层安全命令 参考文献 第12章 6LoWPAN协议 12.1 6LoWPAN概述 12.2 6LoWPAN网络体系结构 12.2.1 6LoWPAN网络的优势 12.2.2 6LoWPAN网络的关键技术 12.2.3 6LoWPAN网络面临的问题 12.2.4 6LoWPAN网络解决方案 12.3 6LoWPAN适配层技术 12.3.1 6LoWPAN协议栈 12.3.2 适配层基本功能 12.3.3 适配层数据帧结构 12.3.4 适配层分片和重组 12.3.5 适配层报头压缩 12.3.6 6LoWPAN网络路由 12.4 RPL路由协议 12.4.1 RPL协议概述 12.4.2 RPL协议功能和原理 12.4.3 DODAG的构建 12.4.4 RPL协议路由过程 12.4.5 环路避免和环路检测 12.5 CoAP协议 12.5.1 CoAP协议栈 12.5.2 CoAP协议特点 12.5.3 CoAP协议消息类型 12.5.4 CoAP协议的 12.5.5 CoAP协议交互模型 12.5.6 CoAP协议安全问题 12.5.7 CoAP协议安全模式 12.5.8 CoAP协议总结 12.6 6LoWPAN网络举例 12.6.1 星型网通信仿真 12.6.2 多跳网通信仿真 12.6.3 CoAP应用仿真 参考文献

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一个无线传感器网络使用大量自治的设备通过一个无线网络来协作的检测物理或环境条件。自它作为战场监察这一军事用途开始，这一技术的实际使用已经扩展至包括环境监测、自然灾害预测和救援、健康监测和火灾检测在内的一系列民用领域。技术的进步连同降低的成本使得无线传感器网络将会对21世纪的生活产生重要影响。无线传感器网络的设计要求考虑多个学科，如分布式信号处理、通信和跨层设计。本书致力于无线传感器网络的理论方面，并从信号处理和通信的角度为读者提供大规模网络的设计。本书还阐述了现有的设计理论和技术，并重点强调了大规模传感器网络的基础特性。其特色在于： ·从一个全新的角度走进无线传感器网络——分布式信号处理、通信算法和新颖的跨层设计范例。 ·将思想和说明从经典理论应用至无线传感器网络的新型领域。 ·给出了用于特定应用无线传感器网络设计所使用的重要的分析工具。 作者: 〔美〕阿南萨拉姆•斯瓦米 / 〔美〕赵青 / 〔美〕洪乐文 / 〔美〕童朗 译者: 任品毅 / 王熠晨 出版社: 西安交通大学出版社 出版年: 2015-12-8 ISBN: 9787560561240 页数: 381 装帧: 平装 定价: 69.00 原作名: Wireless Sensor Networks：Signal Processing and Communications Perspectives 目录 第1章 引言 第一部分 基本特征与约束童朗 第2章 传感器网络性能的信息论界限 2.1引言 2.2传感器网络模型 2.3数字架构 2.4数字架构的代价 2.5一般架构的界限 2.6总结 第3章 无线传感器网络的网内信息处理 3.1引言 3.2通信复杂性模型 3.3无线网中的计算功能:空间复用和分块计算 3.4有噪通信无线网络:同位广播网中的可靠性计算 3.5信息论公式 3.6总结 第4章 传感器网络的感知能力 4.1引言 4.2传感器网络的感知能力 4.3其他传感器网络模型 4.4总结 第5章 传感器网络的生存时间定律及其应用 5.1引言 5.2网络的生存时间定律和一般设计规则 5.3基本性能极限:一个随机最短路径架构 5.4分布式渐进最优传输调度 5.5网络生存时间分析概述 5.6总结 第二部分 传感器网络信号处理 第6章 传感器网络中的检测 6.1集中式检测 6.2经典的分布式检测框架 6.3无线传感器网络中的分布式检测 6.4无线传感器网络 6.5新范式 6.6拓展和归纳 6.7总结 第7章 带宽与能量约束下的分布式估计 7.1分布式量化估计 7.2极大似然估计 7.3未知的噪声pdf 7.4矢量参数的估计 7.5极大后验概率估计 7.6针对分布式估计的降维 7.7失真率分析 7.8总结 7.9进一步阅读 第8章 无线传感器网络中的分布式学习 8.1引言 8.2经典学习方法 8.3无线传感器网络中分布式学习 8.4 WSNs中有融合中心的分布式学习 8.5具有网络内处理的ad hoc WSNs中的分布式学习 8.6总结 第9章 图模型与传感器网络融合 9.1引言 9.2图模型 9.3从传感器网络融合到图模型 9.4信息审查近似及对融合的影响 9.5信息近似效应 9.6网络融合中使用有约束源的优化 9.7总结 第三部分 通信、网络与跨层设计 第10章 大规模传感器网络中的随机协作传输 10.1引言 10.2传感器网络中的传输协作 10.3随机分布协作方案 10.4随机协作编码的性能 10.5使用随机协作编码的协作大规模网络的分析 10.6总结 10.7附录 第11章 Ad-Hoc传感器网络中面向应用的最短路径路由 11.1引言 11.2基本的SPR 11.3移动无线网络中的SPR 11.4 Ad-Hoc传感器网络中的SPR 11.5总结 11.6基础图论的简单回顾 第12章 传感器网络中以数据为中心与协作MAC协议 12.1引言 12.2传统媒体接入控制协议:随机接入和确定性调度 12.3传感器网络中的能量有效MAC协议 12.4传感器网络中的以数据为中心的MAC协议 12.5独立信源的协作MAC协议 12.6相关传感器的协作MAC协议 12.7总结 第13章 无人看护地面传感器网络中基于博弈论的激活和传输调度:相关均衡方法 13.1引言 13.2无人看护地面传感器网络:能力和目标 13.3传感器激活问题规范为非协作博弈的相关均衡 13.4 UGSN网络中能量有效的传输调度——马尔可夫决策过程方法 13.5数值结果 13.6总结 13.7附录