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無線傳感器網(wǎng)絡(luò):技術(shù),協(xié)議與應(yīng)用

包郵 無線傳感器網(wǎng)絡(luò):技術(shù),協(xié)議與應(yīng)用

出版社：電子工業(yè)出版社出版時(shí)間：2019-04-01
開本： 其他 頁數(shù)： 284
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無線傳感器網(wǎng)絡(luò):技術(shù),協(xié)議與應(yīng)用 版權(quán)信息

無線傳感器網(wǎng)絡(luò):技術(shù),協(xié)議與應(yīng)用 本書特色

本書共11章，系統(tǒng)地介紹近年來無線傳感器網(wǎng)絡(luò)相關(guān)方面的研究成果，從無線傳感器的來源及主要應(yīng)用介紹的基礎(chǔ)上，深入描述了傳感器不同協(xié)議層的主要技術(shù)，讓讀者能全方位地了解無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。本書可作為通信工程、計(jì)算機(jī)等相關(guān)專業(yè)的教材，也可供相關(guān)領(lǐng)域的教學(xué)、科研和工程技術(shù)人員參考。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò):技術(shù),協(xié)議與應(yīng)用 內(nèi)容簡介

本書共11章，系統(tǒng)地介紹近年來無線傳感器網(wǎng)絡(luò)相關(guān)方面的研究成果，從無線傳感器的來源及主要應(yīng)用介紹的基礎(chǔ)上，深入描述了傳感器不同協(xié)議層的主要技術(shù)，讓讀者能多方面地了解無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。本書可作為通信工程、計(jì)算機(jī)等相關(guān)專業(yè)的教材，也可供相關(guān)領(lǐng)域的教學(xué)、科研和工程技術(shù)人員參考。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò):技術(shù),協(xié)議與應(yīng)用 目錄

目 錄
第1章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述 1
1.1 引言 1
1.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的背景 2
1.1.2 傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用 9
1.1.3 本書重點(diǎn) 12
1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述 13
1.2.1 傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基本元素 14
1.2.2 傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)展史簡要回顧 25
1.2.3 挑戰(zhàn)與阻礙 26
1.3 小結(jié) 29
參考文獻(xiàn) 29
第2章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用 37
2.1 引言 37
2.2 背景知識 37
2.3 應(yīng)用范圍 40
2.4 第二類無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實(shí)例 49
2.4.1 家居控制 50
2.4.2 建筑自動化 51
2.4.3 工業(yè)自動化 54
2.4.4 醫(yī)學(xué)應(yīng)用 55
2.5 **類無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用舉例 56
2.5.1 傳感器和機(jī)器人 57
2.5.2 可重構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò) 59
2.5.3 高速公路監(jiān)控 60
2.5.4 軍事應(yīng)用 61
2.5.5 土木與環(huán)境工程應(yīng)用 63
2.5.6 火災(zāi)儀表 64
2.5.7 環(huán)境監(jiān)測 64
2.5.8 納米傳感器的應(yīng)用 64
2.6 WSN技術(shù)的另一個(gè)分類 65
2.7 小結(jié) 66
參考文獻(xiàn) 67
第3章 基礎(chǔ)無線傳感器技術(shù) 72
3.1 引言 72
3.2 傳感器節(jié)點(diǎn)技術(shù) 72
3.2.1 概述 72
3.2.2 硬件和軟件 75
3.3 傳感器的分類 78
3.4 無線節(jié)點(diǎn)的工作環(huán)境 80
3.5 無線節(jié)點(diǎn)的發(fā)展趨勢 82
3.6 小結(jié) 85
參考文獻(xiàn) 85
第4章 無線傳輸技術(shù)與系統(tǒng) 87
4.1 簡介 87
4.2 無線電技術(shù) 87
4.2.1 傳播與傳播損耗 88
4.2.2 調(diào)制 93
4.3 可用的無線技術(shù) 95
4.3.1 校園網(wǎng)應(yīng)用 101
4.3.2 城域網(wǎng)/廣域網(wǎng)應(yīng)用 110
4.4 小結(jié) 119
參考文獻(xiàn) 125
第5章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)訪問控制協(xié)議 129
5.1 簡介 129
5.2 背景 130
5.3 介質(zhì)訪問控制協(xié)議的基礎(chǔ) 131
5.3.1 性能要求 131
5.3.2 通用協(xié)議 134
5.4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)訪問控制協(xié)議 142
5.4.1 基于調(diào)度的協(xié)議 143
5.4.2 隨機(jī)接入?yún)f(xié)議 146
5.5 傳感器介質(zhì)訪問控制案例 148
5.5.1 協(xié)議概況 148
5.5.2 周期性偵聽和睡眠操作 149
5.5.3 調(diào)度表選擇與維護(hù) 149
5.5.4 維持同步 150
5.5.5 自適應(yīng)監(jiān)聽 151
5.5.6 訪問控制和數(shù)據(jù)交換 151
5.5.7 消息傳遞 152
5.6 IEEE 802.15.4 LR-WPANs服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)案例研究 153
5.6.1 物理層 155
5.6.2 MAC層 156
5.7 小結(jié) 167
參考文獻(xiàn) 168
第6章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議 173
6.1 引言 173
6.2 背景 174
6.3 數(shù)據(jù)分發(fā)與采集 174
6.4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由挑戰(zhàn)與設(shè)計(jì)問題 175
6.4.1 網(wǎng)絡(luò)規(guī)模與時(shí)變特性 176
6.4.2 資源限制 176
6.4.3 傳感器應(yīng)用數(shù)據(jù)模型 176
6.5 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由策略 177
6.5.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù) 178
6.5.2 洪泛機(jī)制及其變形 178
6.5.3 SPIN協(xié)議 180
6.5.4 LEACH協(xié)議 184
6.5.5 PEGASIS協(xié)議 187
6.5.6 定向擴(kuò)散協(xié)議 189
6.5.7 基于地理位置的路由協(xié)議 192
6.6 小結(jié) 198
參考文獻(xiàn) 198
第7章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸控制協(xié)議 202
7.1 傳統(tǒng)的傳輸控制協(xié)議 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 在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中使用TCP或UDP的可行性 206
7.2 傳輸協(xié)議的設(shè)計(jì)問題 207
7.3 現(xiàn)有的傳輸控制協(xié)議的實(shí)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(wǎng)絡(luò)的傳輸協(xié)議） 211
7.3.7 傳輸控制協(xié)議的問題 212
7.4 傳輸控制協(xié)議的性能 212
7.4.1 擁塞 212
7.4.2 丟包恢復(fù) 214
7.5 小結(jié) 215
參考文獻(xiàn) 215
第8章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中間件 217
8.1 簡介 217
8.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中間件工作的原理 217
8.3 中間件的結(jié)構(gòu) 219
8.3.1 與數(shù)據(jù)相關(guān)的函數(shù) 220
8.3.2 結(jié)構(gòu) 223
8.4 現(xiàn)有的中間件 224
8.4.1 MiLAN（連接應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)的中間件） 224
8.4.2 IrisNet（互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模資源密集型傳感器網(wǎng)絡(luò)服務(wù)） 225
8.4.3 AMF（自適應(yīng)中間件框架） 225
8.4.4 DSWare（數(shù)據(jù)服務(wù)中間件） 226
8.4.5 CLMF（基于簇的輕量級中間件框架） 226
8.4.6 MSM（監(jiān)控中間件服務(wù)） 226
8.4.7 Em*（一種開發(fā)和部署無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的軟件環(huán)境） 227
8.4.8 Impala（針對自動化的并行傳感系統(tǒng)的中間件） 227
8.4.9 Dfuse（一種分布式數(shù)據(jù)融合框架） 227
8.4.10 DDS（設(shè)備數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)） 228
8.4.11 傳感器件 228
8.5 小結(jié) 229
參考文獻(xiàn) 229
第9章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的管理 233
9.1 概述 233
9.2 網(wǎng)絡(luò)管理需求 233
9.3 傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理模型 234
9.3.1 簡單的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議 234
9.3.2 電信運(yùn)營圖 235
9.4 網(wǎng)絡(luò)管理的設(shè)計(jì)問題 235
9.5 管理架構(gòu)示例：MANNA 237
9.6 與網(wǎng)絡(luò)管理相關(guān)的其他問題 239
9.6.1 命名 239
9.6.2 定位 240
9.7 小結(jié) 241
參考文獻(xiàn) 241
第10章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 244
10.1 概述 244
10.2 操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問題 245
10.3 操作系統(tǒng)實(shí)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(jié) 251
參考文獻(xiàn) 252
第11章 性能和流量管理 254
11.1 簡介 254
11.2 背景 254
11.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 256
11.3.1 MAC協(xié)議 256
11.3.2 路由協(xié)議 257
11.3.3 傳輸協(xié)議 258
11.4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的性能建模 258
11.4.1 性能指標(biāo) 259
11.4.2 基本模型 259
11.4.3 網(wǎng)絡(luò)模型 263
11.5 案例研究：系統(tǒng)生命周期的簡單計(jì)算 265
11.5.1 分析 266
11.5.2 討論 268
11.6 小結(jié) 270
參考文獻(xiàn) 270
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無線傳感器網(wǎng)絡(luò):技術(shù),協(xié)議與應(yīng)用 作者簡介

卡奇姆·蘇赫拉比（KAZEM SOHRABY），美國圣迭戈州立大學(xué)(San Diego State University)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院教授，主要研究方向?yàn)闊o線通信。在國際知名期刊發(fā)表論文數(shù)十篇，出版多部專著。
中國科學(xué)院信息工程研究所是2011年批準(zhǔn)成立的中國科學(xué)院直屬科研機(jī)構(gòu)。研究所按照"軟硬兼修，矛盾兼容，開合有法，張弛有度”的辦所方針，秉承"打造一流平臺，集聚一流人才，支撐國家需求，引領(lǐng)學(xué)科發(fā)展，努力成為國家在信息工程領(lǐng)域的戰(zhàn)略科技力量”的組織目標(biāo)，面向國家戰(zhàn)略需求，在信息安全科技領(lǐng)域，開展基礎(chǔ)理論與前沿技術(shù)研究，開發(fā)應(yīng)用性技術(shù)與系統(tǒng)，為國家信息化進(jìn)程提供核心關(guān)鍵技術(shù)支撐與系統(tǒng)解決方案。主要研究方向?yàn)槊艽a理論與安全協(xié)議、信息智能處理、數(shù)據(jù)安全、通信與電磁安全、網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)技術(shù)、信息系統(tǒng)測評等。截至2016年3月，研究所在職人員898人，其中正式職工616人（正高級專業(yè)技術(shù)崗位人員57人，副高級專業(yè)技術(shù)崗位人員126人）；在學(xué)研究生1127人，其中在冊研究生761人，包含碩士生450人、博士生311人,另有客座學(xué)生366人。研究所目前擁有信息安全國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、信息內(nèi)容安全技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室、信息安全共性技術(shù)國家工程研究中心和中國科學(xué)院數(shù)據(jù)與通信保護(hù)研究教育中心等一批國家級和院部級的科研創(chuàng)新平臺。研究所面向國際信息技術(shù)發(fā)展前沿與國家信息化重大需求，凝練提出了自己的"一三五”戰(zhàn)略科技目標(biāo)，承擔(dān)了"面向感知中國的新一代信息技術(shù)”先導(dǎo)專項(xiàng)、863重大科技項(xiàng)目、發(fā)改委專項(xiàng)等重大任務(wù)，在智能云電視產(chǎn)業(yè)鏈、海云安全防護(hù)體系、未來網(wǎng)絡(luò)等方向取得了一系列重大突破，成果已應(yīng)用于國家有關(guān)部門和地區(qū)的實(shí)際工作中。

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