物聯(lián)網(wǎng)與無線傳感器網(wǎng)絡
定 價：45 元
叢書名：國家級特色專業(yè) (物聯(lián)網(wǎng)工程) 規(guī)劃教材
- 作者：劉偉榮 ，何云 著
- 出版時間：2013/1/1
- ISBN：9787121191183
- 出 版 社：電子工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TP393.4;TP18
- 頁碼：308
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16開
《國家級特色專業(yè)（物聯(lián)網(wǎng)工程）規(guī)劃教材：物聯(lián)網(wǎng)與無線傳感器網(wǎng)絡》結(jié)合國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的教學情況編寫的�！秶壹壧厣珜I(yè)（物聯(lián)網(wǎng)工程）規(guī)劃教材：物聯(lián)網(wǎng)與無線傳感器網(wǎng)絡》主要介紹物聯(lián)網(wǎng)中核心技術(shù)之一的無線傳感器網(wǎng)絡（WSN）的知識，在簡要介紹WSN的基礎上，詳細地敘述了WSN的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡層的設計要點及其路由協(xié)議；然后介紹WSN中的主要技術(shù)，如通信標準、時間同步技術(shù)、節(jié)點定位技術(shù)、服務質(zhì)量保障和網(wǎng)絡管理，并給出了WSN的仿真技術(shù)；接著介紹WSN中硬件開發(fā)、操作系統(tǒng)和軟件開發(fā)的內(nèi)容；最后給出了WSN的應用案例。
傳感器網(wǎng)絡是物聯(lián)網(wǎng)的基本組成部分，是物聯(lián)網(wǎng)用來感知和識別周圍環(huán)境的信息生成和采集系統(tǒng)，傳感器網(wǎng)絡對信息處理來說如同人體的感覺突觸一樣重要。為了方便感知和部署并提高網(wǎng)絡的可擴展性，傳感器網(wǎng)絡一般采用無線通信方式，從而形成了節(jié)點之間可自組織拓撲結(jié)構(gòu)的無線傳感器網(wǎng)絡。無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)集成了傳感器技術(shù)、嵌入式計算技術(shù)、計算機網(wǎng)絡和無線通信技術(shù)等重要信息技術(shù)，目前已經(jīng)逐漸走向成熟，在各個領域的應用不斷擴大，被認為21世紀最有影響力的技術(shù)之一。
本書比較系統(tǒng)地介紹無線傳感器網(wǎng)絡的理論、技術(shù)和若干應用。全書從結(jié)構(gòu)上可以分為三個部分：無線傳感器網(wǎng)絡的基礎理論，主要介紹無線傳感器網(wǎng)絡從物理層到網(wǎng)絡層的各層通信協(xié)議，給出了目前常用的針對無線傳感器網(wǎng)絡特點的網(wǎng)絡協(xié)議設計思想和若干典型協(xié)議，這些理論和技術(shù)為無線傳感器網(wǎng)絡的部署和通信提供了基本的支持；無線傳感器的若干關(guān)鍵技術(shù)，包括無線傳感器網(wǎng)絡的時間同步、節(jié)點定位、容錯設計、質(zhì)量保證和網(wǎng)絡管理等技術(shù)，這些技術(shù)為無線傳感器網(wǎng)絡的各種應用提供了有力的支撐；無線傳感器網(wǎng)絡的網(wǎng)絡仿真、無線傳感器網(wǎng)絡的硬件開發(fā)、操作系統(tǒng)、無線傳感器網(wǎng)絡應用開發(fā)等，并給出了部署和應用開發(fā)實例。
本書主要有以下特點：
（1）基礎性。本書注重無線傳感器網(wǎng)絡的基本理論和關(guān)鍵技術(shù)，包括無線傳感器的基本概念、基本原理、基本架構(gòu)、基本協(xié)議和典型基礎應用。力求展示出無線傳感器網(wǎng)絡重要和基礎的內(nèi)容，并介紹了當前主流的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點和開發(fā)平臺，適合于初學者對無線傳感器網(wǎng)絡有清楚的認識和理解，并做到通俗易懂。
�。�2）系統(tǒng)性。本書涉及無線傳感器網(wǎng)絡的各個方面，注重內(nèi)容的系統(tǒng)性，以無線傳感器網(wǎng)絡的體系為內(nèi)容框架，涵蓋了無線傳感器網(wǎng)絡的從物理層到網(wǎng)絡層的各種協(xié)議、時間同步技術(shù)、節(jié)點定位技術(shù)、容錯設計技術(shù)、網(wǎng)絡管理技術(shù)、硬件設計技術(shù)、操作系統(tǒng)平臺、應用開發(fā)技術(shù)等，內(nèi)容全面，體系完整。
（3）新穎性。為適應無線傳感器網(wǎng)絡理論和技術(shù)發(fā)展迅速、知識更新快的特點，本書緊跟學科發(fā)展前沿，針對當前新出現(xiàn)各種應用，及時將無線傳感器網(wǎng)絡的新技術(shù)、新手段和新工具融入內(nèi)容體系，及時對無線傳感器網(wǎng)絡的技術(shù)框架進行擴充和完善，并給出了新的應用和實例。
�。�4）邏輯性。無線傳感器網(wǎng)絡牽涉到的技術(shù)眾多，應用領域?qū)拸V，本書注重介紹時的邏輯性，面向無線傳感器網(wǎng)絡應用這一關(guān)鍵問題，由無線傳感器網(wǎng)絡的基本架構(gòu)和協(xié)議引入，再介紹無線傳感器網(wǎng)絡的關(guān)鍵支撐技術(shù)和建立在基本架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)上的應用開發(fā)，以此為主線介紹若干仿真環(huán)境、系統(tǒng)平臺和開發(fā)環(huán)境。層層深入，由淺入深，層次分明，有利于無線傳感器網(wǎng)絡理論和技術(shù)的掌握實踐。
本書可作為高等院校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)以及電氣信息類專業(yè)的高年級本科生、研究生教材和教學參考用書，也可供從事相關(guān)行業(yè)的工程技術(shù)人員與研究人員參考。
本書受到國家自然科學基金和高等學校博士點科研基會資助，在此表示感謝。
由于時間倉促，本書的錯誤和不足在所難免，敬請廣大讀者批評指正。
第1章 無線傳感器網(wǎng)絡概述
1.1 無線傳感器網(wǎng)絡介紹
1.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡的概念
1.1.2 無線傳感器網(wǎng)絡的特點及優(yōu)勢
1.1.3 無線傳感器網(wǎng)絡的應用
1.2 無線傳感器網(wǎng)絡的體系結(jié)構(gòu)
1.2.1 傳感器的節(jié)點結(jié)構(gòu)
1.2.2 無線傳感器網(wǎng)絡架構(gòu)
1.3 無線傳感器網(wǎng)絡研究及發(fā)展現(xiàn)狀
1.4 無線傳感器網(wǎng)絡所面臨的挑戰(zhàn)
1.5 本章小結(jié)
參考文獻
第2章 無線傳感器網(wǎng)絡物理層設計
2.1 無線傳感器網(wǎng)絡物理層概述
2.2 無線傳感器網(wǎng)絡物理層研究現(xiàn)狀及發(fā)展
2.3 無線傳感器網(wǎng)絡物理層關(guān)鍵技術(shù)
2.3.1 編碼調(diào)制方式的選擇
2.3.2 頻率的選擇
2.4 物理層調(diào)制解調(diào)方式與編碼方式
2.4.1 M-ary調(diào)制機制
2.4.2 差分脈沖位置調(diào)制機制
2.4.3 自適應編碼位置調(diào)制機制
2.5 無線傳感器網(wǎng)絡物理層設計
2.5.1 頻率分配
2.5.2 通信信道
2.6 本章小結(jié)
參考文獻
第3章 無線傳感器網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)鏈路層設計
3.1 無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)鏈路層概述
3.2 無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)鏈路層研究現(xiàn)狀與發(fā)展
3.2.1 無線傳感器網(wǎng)絡MAC協(xié)議的分類
3.2.2 無線傳感器網(wǎng)絡MAC協(xié)議需要解決的問題
3.3 無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)鏈路層的關(guān)鍵問題
3.4 無線傳感器網(wǎng)絡的MAC協(xié)議
3.4.1 基于競爭的MAC協(xié)議
3.4.2 基于分配的MAC協(xié)議
3.4.3 混合型MAC協(xié)議
3.4.4 跨層MAC協(xié)議
3.5 本章小結(jié)
參考文獻
第4章 無線傳感器網(wǎng)絡的網(wǎng)絡層
4.1 無線傳感器網(wǎng)絡網(wǎng)絡層概述
4.2 無線傳感器網(wǎng)絡網(wǎng)絡層研究現(xiàn)狀和發(fā)展
4.3 無線傳感器網(wǎng)絡網(wǎng)絡層關(guān)鍵問題
4.4 無線傳感器網(wǎng)絡路由協(xié)議
4.4.1 基于數(shù)據(jù)的路由協(xié)議
4.4.2 基于集群結(jié)構(gòu)的路由協(xié)議
4.4.3 基于地理位置信息的路由協(xié)議
4.5 本章小結(jié)
參考文獻
第5章 無線傳感器網(wǎng)絡傳輸層協(xié)議
5.1 無線傳感器網(wǎng)絡傳輸層協(xié)議概述
5.2 無線傳感器網(wǎng)絡傳輸層研究現(xiàn)狀和發(fā)展
5.2.1 無線傳感器網(wǎng)絡傳輸層關(guān)鍵問題
5.2.2 無線傳感器網(wǎng)絡傳輸層協(xié)議分析
5.3 無線傳感器網(wǎng)格體系
5.3.1 無線傳感器網(wǎng)絡網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)
5.3.2 MPAS設計
5.4 本章小結(jié)
參考文獻
第6章 通信標準
6.1 IEEE 802.15.4標準
6.1.1 IEEE 802.15.4協(xié)議簡介
6.1.2 IEEE 802.15.4協(xié)議棧
6.2 ZigBee標準
6.2.1 網(wǎng)絡層規(guī)范
6.2.2 應用層規(guī)范簡介
6.3 無線局域網(wǎng)技術(shù)
6.3.1 無線局域網(wǎng)概述
6.3.2 網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)
6.3.3 IEEE 802.11協(xié)議棧
6.4 藍牙技術(shù)
6.4.1 藍牙核心協(xié)議
6.4.2 藍牙優(yōu)勢
6.5 UWB技術(shù)
6.5.1 UWB協(xié)議模型
6.5.2 UWB優(yōu)勢
6.6 本章小結(jié)
參考文獻
第7章 時間同步技術(shù)
7.1 時間同步技術(shù)概述
7.2 時間同步技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展
7.3 時間同步技術(shù)關(guān)鍵問題
7.4 傳統(tǒng)時間同步技術(shù)
7.4.1 DMTS同步
7.4.2 RBS同步
7.4.3 TPSN同步
7.4.4 FTSP同步
7.4.5 傳統(tǒng)協(xié)議比較
7.5 新型時間同步技術(shù)
7.5.1 協(xié)作同步
7.5.2 螢火蟲同步
7.6 本章小結(jié)
參考文獻
第8章 無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點定位技術(shù)
8.1 節(jié)點定位技術(shù)概述
8.2 節(jié)點定位技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展
8.3 節(jié)點定位技術(shù)關(guān)鍵問題
8.4 基于測距的定位技術(shù)
8.4.1 三邊定位技術(shù)
8.4.2 角度定位
8.4.3 測距定位算法性能比較分析
8.5 基于非測距定位技術(shù)
8.5.1 基本原理
8.5.2 典型算法
8.5.3 幾種非測距的定位技術(shù)性能分析
8.6 協(xié)作定位技術(shù)
8.6.1 剛性體理論概述
8.6.2 協(xié)作體的定義
8.6.3 協(xié)作定義原理
8.7 本章小結(jié)
參考文獻
第9章 容錯設計技術(shù)
9.1 無線傳感器網(wǎng)絡容錯技術(shù)概述
9.2 容錯設計模型
9.3 無線傳感器網(wǎng)絡可靠性分析
9.3.1 網(wǎng)絡層可靠性
9.3.2 傳輸層可靠性
9.4 無線傳感器網(wǎng)絡故障檢測與診斷
9.4.1 基于空間相關(guān)性的故障診斷
9.4.2 基于貝葉斯信任網(wǎng)絡的故障診斷
9.5 無線傳感器網(wǎng)絡的自恢復策略
9.5.1 基于連接的修復
9.5.2 基于覆蓋的修復
9.6 本章小結(jié)
參考文獻
第10章 服務質(zhì)量保證
10.1 無線傳感器網(wǎng)絡服務質(zhì)量概述
10.2 無線傳感器網(wǎng)絡服務質(zhì)量研究現(xiàn)狀與發(fā)展
10.3 無線傳感器網(wǎng)絡QOS關(guān)鍵問題
10.4 感知QoS保證
10.4.1 感知Qos概述
10.4.2 感知模型
10.4.3 典型的無線傳感器網(wǎng)絡覆蓋控制算法與協(xié)議
10.4.4 亟待解決的問題
10.5 傳輸QoS保證
10.5.1 可靠數(shù)據(jù)傳輸
10.5.2 擁塞控制
10.6 本章小結(jié)
參考文獻
第11章 網(wǎng)絡管理
11.1 網(wǎng)絡管理概述
11.1.1 網(wǎng)絡管理的概念
11.1.2 網(wǎng)絡管理的體系結(jié)構(gòu)
11.2 網(wǎng)絡管理研究現(xiàn)狀與發(fā)展
11.2.1 SNMP網(wǎng)絡管理架構(gòu)
11.2.2 網(wǎng)絡管理新技術(shù)
11.3 網(wǎng)絡管理關(guān)鍵問題
11.4 典型網(wǎng)絡管理系統(tǒng)
11.4.1 集中式網(wǎng)絡管理系統(tǒng)
11.4.2 層次式網(wǎng)絡管理系統(tǒng)
11.4.3 分布式網(wǎng)絡管理系統(tǒng)
11.5 本章小結(jié)
參考文獻
第12章 無線傳感器網(wǎng)絡的仿真技術(shù)
12.1 網(wǎng)絡仿真概述
12.2 無線傳感器網(wǎng)絡仿真研究現(xiàn)狀與發(fā)展
12.3 常用的仿真軟件
12.3.1 OPNET
12.3.2 NS2
12.3.3 TOSSIM
12.4 仿真軟件比較
12.5 本章小結(jié)
參考文獻
第13章 無線傳感器網(wǎng)絡的硬件開發(fā)
13.1 無線傳感器網(wǎng)絡硬件開發(fā)概述
13.2 無線傳感器網(wǎng)絡硬件開發(fā)研究現(xiàn)狀與發(fā)展
13.3 傳感器節(jié)點的設計
13.3.1 核心處理模塊設計
13.3.2 能量模塊設計
13.4 本章小結(jié)
參考文獻
第14章 無線傳感器網(wǎng)絡的操作系統(tǒng)
14.1 無線傳感器網(wǎng)絡操作系統(tǒng)概述
14.2 TinyOS操作系統(tǒng)
14.2.1 概述
14.2.2 TinyOS的系統(tǒng)架構(gòu)
14.2.3 TinyOS編譯機制
14.2.4 TinyOS啟動機制
14.2.5 TinyOS任務調(diào)度機制
14.2.6 TinyOS的并發(fā)性
14.2.7 TinyOS的能量管理機制
14.2.8 通信機制
14.3 MANTIS OS操作系統(tǒng)
14.3.1 MANTIS OS的系統(tǒng)架構(gòu)
14.3.2 應用程序設計
14.4 SOS操作系統(tǒng)
14.5 操作系統(tǒng)比較分析
14.6 本章小結(jié)
參考文獻
第15章 無線傳感器網(wǎng)絡的軟件開發(fā)
15.1 無線傳感器網(wǎng)絡軟件開發(fā)概述
15.1.1 軟件開發(fā)特點和設計要求
15.1.2 軟件開發(fā)的內(nèi)容
15.1.3 無線傳感器網(wǎng)絡軟件開發(fā)的主要技術(shù)挑戰(zhàn)
15.2 主要開發(fā)環(huán)境
15.2.1 nesC語言結(jié)構(gòu)
15.2.2 nesC應用程序的分析
15.2.3 nesC程序的仿真
15.3 無線傳感器網(wǎng)絡中間件設計
15.4 本章小結(jié)
參考文獻
第16章 無線傳感器網(wǎng)絡應用
16.1 概述
16.2 無線傳感器網(wǎng)絡的應用場景
16.3 無線傳感器網(wǎng)絡應用技術(shù)
16.3.1 靜態(tài)部署
16.3.2 動態(tài)部署
16.4 無線傳感器網(wǎng)絡應用實例分析
16.4.1 用于礦井環(huán)境監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡
16.4.2 山體滑坡案例
16.5 本章
……
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