前言
教學(xué)建議
第1章　緒論 /1
1.1　傳感網(wǎng)的起源與發(fā)展 /1
1.2　傳感網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu) /3
1.2.1　傳感器節(jié)點(diǎn)體系結(jié)構(gòu) /3
1.2.2　傳感網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) /4
1.3　傳感網(wǎng)的核心技術(shù) /5
1.4　傳感網(wǎng)的主要特點(diǎn) /7
1.5　傳感網(wǎng)的應(yīng)用 /8
1.5.1　軍事應(yīng)用 /8
1.5.2　環(huán)境監(jiān)測(cè) /10
1.5.3　醫(yī)療衛(wèi)生 /12
1.5.4　智能家居 /12
1.5.5　其他方面 /13
1.6　傳感網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系 /13
1.7　本章小結(jié)與進(jìn)一步閱讀的文獻(xiàn) /14
習(xí)題1 /14
參考文獻(xiàn) /14
第2章　傳感網(wǎng)通信協(xié)議 /16
2.1　物理層的協(xié)議設(shè)計(jì) /16
2.1.1　IEEE 802.15.4物理層標(biāo)準(zhǔn) /17
2.1.2　868/915 MHz頻段物理層 /18
2.1.3　2.4 GHz物理層描述 /19
2.1.4　各頻段通用規(guī)范 /20
2.2　MAC層協(xié)議 /21
2.2.1　傳感網(wǎng)MAC協(xié)議設(shè)計(jì)原則 /21
2.2.2　IEEE 802.15.4 MAC /21
2.2.3　S-MAC /22
2.2.4　B-MAC /24
2.2.5　RI-MAC /25
2.2.6　實(shí)例：TinyOS MAC層協(xié)議分析 /26
2.3　路由協(xié)議 /29
2.3.1　路由協(xié)議簡(jiǎn)介 /29
2.3.2　分發(fā)協(xié)議 /30
2.3.3　匯聚協(xié)議 /32
2.4　傳輸層 /42
2.4.1　傳輸層的挑戰(zhàn) /43
2.4.2　可靠多段傳輸協(xié)議（RMST） /44
2.4.3　慢存入快取出協(xié)議（PSFQ） /45
2.4.4　擁塞檢測(cè)和避免協(xié)議（CODA） /48
2.4.5　可靠的事件傳輸協(xié)議（ESRT） /50
2.5　6LoWPAN標(biāo)準(zhǔn) /52
2.5.1　6LoWPAN簡(jiǎn)介 /52
2.5.2　6LoWPAN協(xié)議棧體系結(jié)構(gòu) /53
2.5.3　6LoWPAN適配層 /54
2.5.4　6LoWPAN路由協(xié)議 /55
2.5.5　6LoWPAN傳輸層 /55
2.6　ZigBee標(biāo)準(zhǔn) /56
2.7　本章小結(jié)與進(jìn)一步閱讀的文獻(xiàn) /58
習(xí)題2 /58
參考文獻(xiàn) /59
第3章　傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)管理 /60
3.1　概述 /60
3.1.1　傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) /61
3.1.2　傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型 /63
3.2　數(shù)據(jù)管理技術(shù) /64
3.2.1　數(shù)據(jù)查詢(xún) /64
3.2.2　數(shù)據(jù)索引 /68
3.2.3　網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)聚合 /72
3.3　實(shí)例：TinyDB系統(tǒng) /77
3.3.1　TinyDB系統(tǒng)簡(jiǎn)介 /77
3.3.2　TinyDB的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) /78
3.3.3　TinyDB系統(tǒng)組成 /78
3.3.4　查詢(xún)語(yǔ)言 /80
3.3.5　TinyDB系統(tǒng)仿真 /80
3.4　本章小結(jié)與進(jìn)一步閱讀的文獻(xiàn) /84
習(xí)題3 /85
參考文獻(xiàn) /85
第4章　傳感網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù) /87
4.1　命名與尋址 /87
4.1.1　基本原理 /87
4.1.2　地址管理 /88
4.1.3　地址分配 /89
4.1.4　基于內(nèi)容和地理位置尋址 /90
4.2　拓?fù)淇刂?/90
4.2.1　概述 /91
4.2.2　功率控制 /92
4.2.3　層次拓?fù)?/96
4.3　能量管理 /101
4.3.1　概述 /101
4.3.2　能耗優(yōu)化策略 /102
4.4　時(shí)間同步 /107
4.4.1　概述 /108
4.4.2　事件同步 /113
4.4.3　局部同步 /115
4.4.4　全網(wǎng)同步 /118
4.5　節(jié)點(diǎn)定位 /121
4.5.1　概述 /121
4.5.2　節(jié)點(diǎn)位置的基本計(jì)算方法 /124
4.5.3　測(cè)距定位 /125
4.5.4　非測(cè)距定位 /132
4.6　本章小結(jié)與進(jìn)一步閱讀的文獻(xiàn) /136
習(xí)題4 /139
參考文獻(xiàn) /140
第5章　傳感網(wǎng)應(yīng)用 /144
5.1　概述 /144
5.2 傳感網(wǎng)應(yīng)用設(shè)計(jì)基本原理 /144
5.2.1 設(shè)計(jì)因素 /145
5.2.2　架構(gòu)設(shè)計(jì) /146
5.2.3　硬件設(shè)計(jì) /147
5.2.4　軟件設(shè)計(jì) /150
5.3　應(yīng)用開(kāi)發(fā)、部署與維護(hù)技術(shù) /150
5.3.1　開(kāi)發(fā)技術(shù) /151
5.3.2　部署技術(shù) /156
5.3.3　維護(hù)技術(shù) /156
5.4　環(huán)境監(jiān)測(cè)類(lèi)案例：精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)應(yīng)用 /158
5.4.1　概述 /158
5.4.2　系統(tǒng)架構(gòu) /158
5.4.3　軟硬件介紹 /159
5.5　事件檢測(cè)類(lèi)案例：反狙擊系統(tǒng) /162
5.5.1　概述 /162
5.5.2　系統(tǒng)架構(gòu) /163
5.5.3　軟硬件介紹 /163
5.6　目標(biāo)追蹤類(lèi)案例：警戒網(wǎng) /165
5.6.1　概述 /165
5.6.2　系統(tǒng)架構(gòu) /166
5.6.3　軟硬件介紹 /166
5.7　案例分析：金門(mén)大橋震動(dòng)監(jiān)測(cè) /168
5.7.1　應(yīng)用需求 /168
5.7.2　系統(tǒng)架構(gòu) /168
5.7.3　硬件設(shè)計(jì) /169
5.7.4　軟件設(shè)計(jì) /171
5.8　光纖傳感技術(shù) /173
5.8.1　光纖傳感器 /173
5.8.2　光纖傳感系統(tǒng)組成 /174
5.8.3　光纖傳感技術(shù)的應(yīng)用 /175
5.9　本章小結(jié)與進(jìn)一步閱讀的文獻(xiàn) /175
習(xí)題5 /176
參考文獻(xiàn) /177
第6章　基于TinyOS的傳感網(wǎng)應(yīng)用開(kāi)發(fā) /180
6.1 典型的無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)開(kāi)發(fā)套件 /180
6.1.1　MICA系列節(jié)點(diǎn) /180
6.1.2　MICA系列處理器/射頻板 /183
6.1.3　MICA系列傳感器板 /185
6.1.4　編程調(diào)試接口板 /186
6.1.5　國(guó)內(nèi)外其他典型的無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn) /187
6.2　nesC語(yǔ)言基礎(chǔ) /188
6.2.1　簡(jiǎn)介 /188
6.2.2　術(shù)語(yǔ) /190
6.2.3　接口（interface） /192
6.2.4　組件（component） /194
6.2.5　模塊（module） /197
6.2.6　配件（configuration） /202
6.2.7　應(yīng)用程序樣例 /207
6.3　TinyOS操作系統(tǒng) /210
6.3.1　組件模型 /211
6.3.2　事件驅(qū)動(dòng)的并發(fā)執(zhí)行模型 /211
6.3.3　通信模型 /212
6.4　TinyOS開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建 /214
6.4.1　創(chuàng)建Ubuntu虛擬機(jī) /215
6.4.2　安裝Java編譯運(yùn)行環(huán)境 /216
6.4.3　安裝必備工具 /217
6.4.4　下載并編譯安裝nesC編譯器 /217
6.4.5　下載并安裝TinyOS /218
6.4.6　下載并安裝AVR交叉編譯工具鏈 /218
6.4.7　測(cè)試TinyOS開(kāi)發(fā)環(huán)境 /218
6.5　簡(jiǎn)單無(wú)線(xiàn)傳輸 /221
6.5.1　BlinkToRadio依賴(lài)的其他組件 /222
6.5.2　BlinkToRadio的執(zhí)行過(guò)程 /224
6.5.3　內(nèi)存所有權(quán) /226
6.6　簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)分發(fā) /227
6.6.1　數(shù)據(jù)分發(fā)依賴(lài)的組件 /227
6.6.2　數(shù)據(jù)分發(fā)例程 /228
6.7　簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)匯聚 /230
6.7.1　數(shù)據(jù)匯聚依賴(lài)的組件 /231
6.7.2　數(shù)據(jù)匯聚例程 /232
6.8　TinyOS仿真平臺(tái)——TOSSIM /235
6.8.1　TOSSIM簡(jiǎn)介 /236
6.8.2　仿真庫(kù)的編譯 /236
6.8.3　仿真腳本的編寫(xiě) /236
6.8.4　仿真例子 /238
6.8.5　高級(jí)功能簡(jiǎn)介 /240
6.9　本章小結(jié)與進(jìn)一步閱讀的文獻(xiàn) /241
習(xí)題6 /241
參考文獻(xiàn) /242
附錄