無線感測器網路原理及方法

《無線感測器網路原理及方法》是2012年清華大學出版社出版的圖書，作者是許毅。本書主要內容包括無線感測器網路概述，網路結構、覆蓋與連線，網路通信，網路的支撐技術，網路mac層，網路協定的技術標準，網路的路由協定，網路安全，網路套用開發，物聯網環境下的wsn等。

基本介紹

• 書名：無線感測器網路原理及方法
• 作者：許毅
• ISBN：9787302261414
• 出版社：清華大學出版社
• 出版時間：2012年1月
• 開本：16開

內容簡介

《無線感測器網路原理及方法》根據物聯網工程本科專業的發展方向和教學需要，結合無線感測器網路技術的最新發展及其套用現狀編寫而成。

《無線感測器網路原理及方法》內容豐富、覆蓋面廣、淺顯易懂，側重基本概念和基礎技術，強調基本原理和方法，力求概念準確、圖文並茂。本書可作為普通高等院校物聯網工程專業的本科教材。

《無線感測器網路原理及方法》主要針對以下閱讀群體：①開設無線感測器網路課程的本科生，涉及物聯網工程、計算機和自動化等信息技術類專業；②普通高校的碩士生、博士生，將其作為無線感測器網路的入門輔導書；③工程技術開發人員，將其作為參考書；④作為初學者的人門輔導書籍。

目錄

《無線感測器網路原理及方法》

第1章無線感測器網路概述

1.1無線感測器網路的基本概念

1.2無線感測器網路的特徵

1.2.1與現有無線網路的區別

1.2.2與現場匯流排的區別

1.2.3感測器節點的限制

1.2.4感測器組網的特點

1.3無線感測器網路的關鍵性能指標

1.4無線感測器網路的套用

1.5無線感測器網路的研究歷史

1.5.1計算設備的演化歷史

1.5.2無線感測器網路發展的三個階段

1.5.3無線感測器網路的發展趨勢

習題1

第2章無線感測器網路結構、覆蓋與連線

2.1無線感測器網路拓撲結構

2.2無線感測器網路覆蓋

2.2.1無線感測器網路覆蓋問題

2.2.2無線感測器網路區域覆蓋

.2.2.3無線感測器網路的點覆蓋

2.2.4無線感測器網路邊界覆蓋

2.2.5無線感測器網路覆蓋能效評價指標

2.3無線感測器網路連線可靠性

2.3.1無線感測器網路連線可靠性分析

2.3.2基於機率和圖論的連線可靠性

2.3.3基於擴散理論的連線可靠性

習題2

第3章無線感測器網路通信

3.1無線感測器網路協定結構

3.1.1傳統網路協定osi參考模型

3.1.2無線感測器網路協定的分層結構

3.2物理層

3.2.1物理層的概述

3.2.2感測器網路物理層的設計

3.3數據鏈路層協定

3.4網路層協定

3.5傳輸層協定

3.5.1event-to-sink傳輸

3.5.2sink-to-sensors傳輸

3.6套用層協定

3.6.1感測器管理協定

3.6.2任務分派與數據廣播協定

3.6.3感測器查詢與數據分發協定

3.7無線感測器網路跨層設計

3.7.1分層設計方法

3.7.2跨層設計方法

3.7.3跨層設計的必要性

3.7.4無線感測器網路跨層設計主要技術

習題3

第4章無線感測器網路的支撐技術

4.1時間同步機制

4.1.1時間同步的意義和特點

4.1.2tpsn時間同步協定

4.1.3時間同步的套用示例

4.2定位技術

4.2.1感測器網路節點定位問題

4.2.2基於測距的定位技術

4.2.3無須測距的定位技術

4.2.4定位系統的典型套用

4.3數據融合

4.3.1多感測器數據融合概述

4.3.2感測器網路中數據融合的作用

4.3.3數據融合技術的分類

4.3.4數據融合的主要方法

4.3.5感測器網路套用層的數據融合示例

4.4能量管理

4.4.1能量管理的意義

4.4.2感測器網路的電源節能方法

4.4.3 動態能理管理

4.5容錯技術

4.5.1概述

4.5.2故障模型

4.5.3故障檢測與診斷

4.5.4故障修復

4.6數據管理

4.6.1系統的結構

4.6.2數據模型

4.6.3查詢語言

4.6.4數據存儲

4.6.5索引技術

4.6.6查詢處理技術

4.6.7數據管理系統實例

4.7服務質量保證

4.7.1無線感測器網路服務質量概述

4.7.2無線感測器網路服務質量研究

習題4

第5章無線感測器網路mac層

5.1無線感測器網路mac協定的分類

5.21eee 802.11協定

5.2.iieee 802.11網路拓撲結構

5.2.21eee 802.11協定mac層的工作模式

5.2.3分散式協調功能(dcf)

5.2.4集中式協調功能(pcf)

5.2.5dcf與pcf機制的局限性

5.2.61eee 802.11的oos保障

5.3基於競爭的mac協定

5.3.1s-mac協定

5.3.2t-mac協定

5.3.3sift協定

5.4基於時分復用的mac協定

5.4.1基於分簇網路的mac協定

5.4.2deana協定

5.4.3基於周期性調度的mac協定

5.4.4trama協定

5.4.5dmac

5.4.6其他類型的mac協定

習題5

第6章無線感測器網路協定的技術標準

6.1技術標準的意義

6.21eee 1451系列標準

6.31eee 802.15.4標準

6.3.11eee 802.15.4標準概述

6.3.2物理層

6.3.3mac子層

6.3.4符合ieee 802.15.4標準的感測器網路實例

6.4zigbee協定標準

6.4.1zigbee概述

6.4.2網路層規範

6.4.3zigbee系統軟體的設計開發

6.4.4符合zigbee規範的感測器網路實例

6.5藍牙(bluetooth)

6.5.1藍牙協定棧簡介

6.5.2藍牙協定棧分析

6.5.3藍牙技術的發展趨勢

6.6uwb

6.6.1uwb技術概括

6.6.2uwb主流技術

6.6.3uwb的發展趨勢

習題6

第7章無線感測器網路的路由協定

7.1路由協定概述

7.1.1無線感測器網路路由協定的考慮因素

7.1.2路由的過程

7.1.3無線感測器網路路由協定分類方法

7.2平面路由協定

7.2.1flooding和grossing協定

7.2.2spin協定

7.2.3sar、dd和mcfa協定

7.3層次路由協定

7.3.1leach

7.3.2pegasis

7.3.3teen

7.3.4apteen、ttdd和earsn協定

7.3.5 平面路由協定和層次路由協定比較

7.4 能量感知路由

7.4.1能量消耗源

7.4.2能量路由

7.4.3能量多路徑路由

7.5基於查詢的路由

7.5.1定向擴散路由

7.5.2謠傳路由

7.6地理位置路由

7.6.1gear路出

7.6.2gaf路由

7.6.3gpsr路由

7.6.4gem和mecn路由

7.7可靠路由協定

7.7.1不相交多路徑路由機制

7.7.2relnform路由

7.7.3speed協定

7.8路由協定自主切換

習題7

第8章無線感測器網路安全

8.1無線感測器網路安全概述

8.1.1無線感測器網路安全威脅模型

8.1.2無線感測器網路安全面臨的障礙

8.1.3無線感測器網路安全要求

8.1.4無線感測器網路安全解決方案的評估

8.2無線感測器網路中的安全攻擊

8.2.1物理層安全攻擊

8.2.2鏈路層安全攻擊

8.2.3對無線感測器網路層(路由)的攻擊

8.2.4對傳輸層的攻擊

8.3spins安全解決方案

8.3.1符號

8.3.2snep

8.3.3utesla

8.3.4uttesla詳細描述

8.3.5spins實現

8.3.6spins性能評估

8.4安全管理

8.4.1預共享密鑰模型

8.4.2 隨機密鑰預分布模型

8.4.3基於分簇式的密鑰管理

8.4.4基於本地協作的組密鑰分發方案

習題8

第9章無線感測器網路套用開發

9.1無線感測器網路硬體平台

9.1.1無線感測器網路硬體結構及分類

9.1.2網路節點的硬體開發

9.1.3感測器節點的模組化設計

9.1.4感測器節點開發實例

9.2作業系統與軟體開發

9.2.1網路節點的作業系統

9.2.2軟體開發

9.3後台管理軟體

9.4無線感測器網路的仿真

9.4.1無線感測器網路仿真的特點

9.4.2通用網路仿真平台

9.4.3針對無線感測器網路的仿真平台

9.4.4無線感測器網路工程測試床

9.5無線感測器網路套用開發

9.5.1wwms系統分析

9.5.2wwms系統實現的關鍵技術

9.5.3wwms系統整體測試

習題9

第10章物聯網環境下的無線感測器網路

10.1rfid與無線感測器網路的整合

10.1.1rfid的基礎理論

10.1.2rfid和無線感測器網路整合的原因

10.1.3rfid標籤與感測器的整合

10.1.4rfid標籤與無線感測器節點和無線設備的整合

10.1.5讀寫器與無線感測器節點和無線設備的整合

10.1.6rfid和感測器的混合

10.2物聯網與無線感測器網路

10.2.1物聯網的基本概念

10.2.2物聯網環境下的無線感測器網路技術

習題10

參考文獻