無線感測器網路:技術、協定與套用

書籍信息,內容簡介,圖書目錄,

書籍信息

作譯者:中國科學院信息工程研究所等
出版時間:2019-04千 字 數:397版次:01-01頁 數:284
開本:16開裝幀:I S B N :9787121354823
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紙質書定價:¥88.0

內容簡介

本書共11章,系統地介紹近年來無線感測器網路相關方面的研究成果,從無線感測器的來源及主要套用介紹的基礎上,深入描述了感測器不同協定層的主要技術,讓讀者能全方位地了解無線感測器網路。本書可作為通信工程、計算機等相關專業的教材,也可供相關領域的教學、科研和工程技術人員參考。

圖書目錄

第1章 無線感測器網路概述 1
1.1 引言 1
1.1.1 無線感測器網路的背景 2
1.1.2 感測器網路的套用 9
1.1.3 本書重點 12
1.2 無線感測器網路技術概述 13
1.2.1 感測器網路體系結構的基本元素 14
1.2.2 感測器網路發展史簡要回顧 25
1.2.3 挑戰與阻礙 26
1.3 小結 29
參考文獻 29
第2章 無線感測器網路的套用 37
2.1 引言 37
2.2 背景知識 37
2.3 套用範圍 40
2.4 第二類無線感測器網路套用實例 49
2.4.1 家居控制 50
2.4.2 建築自動化 51
2.4.3 工業自動化 54
2.4.4 醫學套用 55
2.5 第一類無線感測器網路套用舉例 56
2.5.1 感測器和機器人 57
2.5.2 可重構感測器網路 59
2.5.3 高速公路監控 60
2.5.4 軍事套用 61
2.5.5 土木與環境工程套用 63
2.5.6 火災儀表 64
2.5.7 環境監測 64
2.5.8 納米感測器的套用 64
2.6 WSN技術的另一個分類 65
2.7 小結 66
參考文獻 67
第3章 基礎無線感測器技術 72
3.1 引言 72
3.2 感測器節點技術 72
3.2.1 概述 72
3.2.2 硬體和軟體 75
3.3 感測器的分類 78
3.4 無線節點的工作環境 80
3.5 無線節點的發展趨勢 82
3.6 小結 85
參考文獻 85
第4章 無線傳輸技術與系統 87
4.1 簡介 87
4.2 無線電技術 87
4.2.1 傳播與傳播損耗 88
4.2.2 調製 93
4.3 可用的無線技術 95
4.3.1 校園網套用 101
4.3.2 城域網/廣域網套用 110
4.4 小結 119
參考文獻 125
第5章 無線感測器網路介質訪問控制協定 129
5.1 簡介 129
5.2 背景 130
5.3 介質訪問控制協定的基礎 131
5.3.1 性能要求 131
5.3.2 通用協定 134
5.4 無線感測器網路介質訪問控制協定 142
5.4.1 基於調度的協定 143
5.4.2 隨機接入協定 146
5.5 感測器介質訪問控制案例 148
5.5.1 協定概況 148
5.5.2 周期性偵聽和睡眠操作 149
5.5.3 調度表選擇與維護 149
5.5.4 維持同步 150
5.5.5 自適應監聽 151
5.5.6 訪問控制和數據交換 151
5.5.7 訊息傳遞 152
5.6 IEEE 802.15.4 LR-WPANs服務標準案例研究 153
5.6.1 物理層 155
5.6.2 MAC層 156
5.7 小結 167
參考文獻 168
第6章 無線感測器網路路由協定 173
6.1 引言 173
6.2 背景 174
6.3 數據分發與採集 174
6.4 無線感測器網路路由挑戰與設計問題 175
6.4.1 網路規模與時變特性 176
6.4.2 資源限制 176
6.4.3 感測器套用數據模型 176
6.5 無線感測器網路路由策略 177
6.5.1 無線感測器網路路由技術 178
6.5.2 洪泛機制及其變形 178
6.5.3 SPIN協定 180
6.5.4 LEACH協定 184
6.5.5 PEGASIS協定 187
6.5.6 定向擴散協定 189
6.5.7 基於地理位置的路由協定 192
6.6 小結 198
參考文獻 198
第7章 無線感測器網路傳輸控制協定 202
7.1 傳統的傳輸控制協定 202
7.1.1 TCP(RFC 793) 204
7.1.2 UDP(RFC 768) 205
7.1.3 移動IP 205
7.1.4 在無線感測器網路中使用TCP或UDP的可行性 206
7.2 傳輸協定的設計問題 207
7.3 現有的傳輸控制協定的實例 209
7.3.1 CODA(擁塞檢測和避免) 209
7.3.2 ESRT(事件下沉可靠傳輸) 210
7.3.3 RMST(可靠的多段傳輸) 210
7.3.4 PSFQ(慢存入,快取出) 210
7.3.5 GARUDA(揭路荼) 211
7.3.6 ATP(自組織網路的傳輸協定) 211
7.3.7 傳輸控制協定的問題 212
7.4 傳輸控制協定的性能 212
7.4.1 擁塞 212
7.4.2 丟包恢復 214
7.5 小結 215
參考文獻 215
第8章 無線感測器網路中間件 217
8.1 簡介 217
8.2 無線感測器網路中間件工作的原理 217
8.3 中間件的結構 219
8.3.1 與數據相關的函式 220
8.3.2 結構 223
8.4 現有的中間件 224
8.4.1 MiLAN(連線套用和網路的中間件) 224
8.4.2 IrisNet(網際網路規模資源密集型感測器網路服務) 225
8.4.3 AMF(自適應中間件框架) 225
8.4.4 DSWare(數據服務中間件) 226
8.4.5 CLMF(基於簇的輕量級中間件框架) 226
8.4.6 MSM(監控中間件服務) 226
8.4.7 Em*(一種開發和部署無線感測器網路的軟體環境) 227
8.4.8 Impala(針對自動化的並行感測系統的中間件) 227
8.4.9 Dfuse(一種分散式數據融合框架) 227
8.4.10 DDS(設備資料庫系統) 228
8.4.11 感測器件 228
8.5 小結 229
參考文獻 229
第9章 無線感測器網路的管理 233
9.1 概述 233
9.2 網路管理需求 233
9.3 傳統的網路管理模型 234
9.3.1 簡單的網路管理協定 234
9.3.2 電信運營圖 235
9.4 網路管理的設計問題 235
9.5 管理架構示例:MANNA 237
9.6 與網路管理相關的其他問題 239
9.6.1 命名 239
9.6.2 定位 240
9.7 小結 241
參考文獻 241
第10章 無線感測器網路作業系統 244
10.1 概述 244
10.2 作業系統的設計問題 245
10.3 作業系統實例 247
10.3.1 TinyOS 247
10.3.2 Mate 248
10.3.3 MagnetOS 248
10.3.4 MANTIS 249
10.3.5 OSPM 249
10.3.6 EYESOS 250
10.3.7 SenOS 250
10.3.8 EMERALDS 251
10.3.9 PicOS 251
10.4 小結 251
參考文獻 252
第11章 性能和流量管理 254
11.1 簡介 254
11.2 背景 254
11.3 無線感測器網路的網路協定 256
11.3.1 MAC協定 256
11.3.2 路由協定 257
11.3.3 傳輸協定 258
11.4 無線感測器網路的性能建模 258
11.4.1 性能指標 259
11.4.2 基本模型 259
11.4.3 網路模型 263
11.5 案例研究:系統生命周期的簡單計算 265
11.5.1 分析 266
11.5.2 討論 268
11.6 小結 270
參考文獻 270

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