智能無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（第二版）

《信息化與工業(yè)化兩化融合研究與應(yīng)用》序
序
第二版前言
第一版前言
第一部分 總論
第1章 緒論
1.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述
1.1.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本概念
1.1.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)
1.1.3 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域
1.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展
1.2.1 無(wú)線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)
1.2.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)
1.3 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究
1.3.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)面臨的挑戰(zhàn)
1.3.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)
1.3.3 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
參考文獻(xiàn)
第二部分 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)
第2章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的物理層
2.1 物理層技術(shù)概述
2.1.1 物理層的基本概念
2.1.2 無(wú)線通信物理層的主要技術(shù)
2.2 IEEE 802.15.4
2.2.1 IEEE 802.15.4物理層概述
2.2.2 IEEE 802.15.4物理層服務(wù)規(guī)范
2.2.3 IEEE 802.15.4物理層的幀結(jié)構(gòu)
2.3 超寬帶技術(shù)
2.3.1 超寬帶技術(shù)的基本原理
2.3.2 超寬帶技術(shù)的特點(diǎn)
2.3.3 超寬帶技術(shù)的研究現(xiàn)狀
2.3.4 超寬帶技術(shù)在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用
2.4 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)物理層的研究
2.4.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)物理層需要解決的問(wèn)題
2.4.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)物理層的研究現(xiàn)狀
2.5 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)物理層面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)
參考文獻(xiàn)
第3章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的信道接入
3.1 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信道接入概述
3.2 基于競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制的信道接入技術(shù)
3.2.1 基于競(jìng)爭(zhēng)協(xié)議的信道接入技術(shù)概述
3.2.2 隱藏終端和暴露終端
3.2.3 退避算法
3.3 基于固定分配的信道接入技術(shù)
3.3.1 FDMA方式
3.3.2 TDMA方式
3.3.3 CDMA方式
3.3.4 SDMA方式
3.4 按需分配的信道接入技術(shù)
3.4.1 PCF方式
3.4.2 WTRP方式
3.5 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)信道接入技術(shù)的研究
3.5.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)信道接入技術(shù)需要解決的問(wèn)題
3.5.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)信道接入技術(shù)的研究現(xiàn)狀
3.5.3 SM-AC協(xié)議
3.5.4 DE-MAC協(xié)議
3.5.5 MD協(xié)議
3.6 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)信道接入技術(shù)面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)
3.7 信道接入算例——S-MAC算法
3.7.1 流程圖
3.7.2 S-MAC算法偽代碼
3.7.3 仿真實(shí)驗(yàn)
參考文獻(xiàn)
第三部分 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)技術(shù)
第4章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由
4.1 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議概述
4.1.1 路由的基本概念
4.1.2 路由算法及協(xié)議
4.2 無(wú)線自組網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究
4.2.1 無(wú)線自組網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議需要解決的主要問(wèn)題
4.2.2 無(wú)線自組網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的分類(lèi)
4.2.3 無(wú)線自組網(wǎng)絡(luò)平面路由協(xié)議
4.2.4 無(wú)線自組網(wǎng)絡(luò)分層路由協(xié)議
4.2.5 無(wú)線自組網(wǎng)絡(luò)地理定位輔助路由協(xié)議
4.3 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究
4.3.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議需要解決的問(wèn)題
4.3.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的分類(lèi)
4.3.3 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)平面路由協(xié)議
4.3.4 網(wǎng)絡(luò)分層路由協(xié)議
4.3.5 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)地理定位輔助路由協(xié)議
4.4 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的優(yōu)化
4.4.1 路由協(xié)議的比較
4.4.2 路由協(xié)議的優(yōu)化方法
4.4.3 以數(shù)據(jù)為中心的啟發(fā)式數(shù)據(jù)收集算法
4.5 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)
4.6 路由算例——LEACH算法
4.6.1 流程圖
4.6.2 LEACH算法偽代碼
4.6.3 仿真實(shí)驗(yàn)
參考文獻(xiàn)
第5章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議
5.1 無(wú)線傳輸協(xié)議概述
5.1.1 傳輸層的基本概念
5.1.2 傳輸協(xié)議
5.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議研究
5.2.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議需要解決的問(wèn)題
5.2.2 PSFQ協(xié)議
5.2.3 ESRT協(xié)議
5.3 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與Internet的互聯(lián)
5.3.1 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)結(jié)構(gòu)
5.3.2 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)協(xié)議
5.4 傳輸協(xié)議算法——PSFQ算法
5.4.1 流程圖
5.4.2 PSFQ算法偽代碼
5.4.3 仿真實(shí)驗(yàn)
參考文獻(xiàn)
第四部分 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)
第6章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建
6.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)
6.1.1 拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)的基本概念
6.1.2 拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)研究
6.1.3 拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)
6.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位
6.2.1 節(jié)點(diǎn)定位的基本概念
6.2.2 節(jié)點(diǎn)定位的研究
6.2.3 節(jié)點(diǎn)定位面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)
6.3 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步
6.3.1 時(shí)間同步的基本概念
6.3.2 時(shí)間同步的研究
6.3.3 時(shí)間同步面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)
6.4 定位算例——質(zhì)心算法
6.4.1 流程圖
6.4.2 質(zhì)心算法偽代碼
6.4.3 仿真實(shí)驗(yàn)
參考文獻(xiàn)
第7章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)管理
7.1 網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)及協(xié)議概述
7.1.1 網(wǎng)絡(luò)管理的基本概念
7.1.2 網(wǎng)絡(luò)管理的基本內(nèi)容
7.1.3 Internet網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議
7.1.4 無(wú)線自組網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議
7.1.5 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)管理體系及協(xié)議
7.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)涔芾?br /> 7.2.1 拓?fù)涔芾淼幕靖拍?br /> 7.2.2 拓?fù)涔芾淼难芯?br /> 7.2.3 拓?fù)涔芾砻媾R的技術(shù)挑戰(zhàn)
7.3 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳感器管理
7.3.1 傳感器管理的基本概念
7.3.2 傳感器管理的研究
7.3.3 傳感器管理面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)
7.4 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的能量管理
7.4.1 能量管理的基本概念
7.4.2 能量管理研究
7.4.3 能量管理面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)
7.5 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)測(cè)
7.5.1 網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)測(cè)的基本概念
7.5.2 網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)測(cè)的研究
7.5.3 網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)測(cè)面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)
7.6 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全管理
7.6.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全需求
7.6.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題的特點(diǎn)
7.6.3 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題的研究現(xiàn)狀
7.6.4 基于生物免疫原理的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全體系
7.6.5 實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全的途徑
7.7 拓?fù)涔芾硭憷猄PAN算法
7.7.1 流程圖
7.7.2 SPAN算法偽代碼
7.7.3 仿真實(shí)驗(yàn)
參考文獻(xiàn)
第五部分 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)同技術(shù)
第8章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同問(wèn)題
8.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)同問(wèn)題概述
8.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)同需要解決的問(wèn)題
8.3 典型的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)同問(wèn)題——追蹤
8.3.1 追蹤問(wèn)題描述
8.3.2 追蹤步驟
8.4 協(xié)同問(wèn)題算例——時(shí)延定位算法
8.4.1 流程圖
8.4.2 時(shí)延定位算法偽代碼
8.4.3 仿真實(shí)驗(yàn)
參考文獻(xiàn)
第9章 協(xié)同信息處理方法
9.1 貝葉斯估計(jì)方法
9.1.1 貝葉斯估計(jì)的傳感器節(jié)點(diǎn)模型
9.1.2 貝葉斯估計(jì)的過(guò)程模型
9.1.3 結(jié)論
9.2 卡爾曼濾波方法
9.2.1 卡爾曼濾波方法
9.2.2 擴(kuò)展卡爾曼濾波方法
9.2.3 聯(lián)合卡爾曼濾波方法
9.3 協(xié)同信息處理方法算例——卡爾曼濾波算法
9.3.1 流程圖
9.3.2 卡爾曼濾波算法偽代碼
9.3.3 仿真實(shí)驗(yàn)
參考文獻(xiàn)
第10章 多智能體系統(tǒng)中的協(xié)同方法
10.1 多智能體系統(tǒng)概述
10.2 協(xié)同方法
10.2.1 合同網(wǎng)
10.2.2 組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)法
10.2.3 多智能體計(jì)劃調(diào)度
10.2.4 協(xié)商
10.2.5 設(shè)計(jì)協(xié)同方法的準(zhǔn)則
10.3 分布式?jīng)Q策及搜索方法
10.4 多智能體系統(tǒng)中的協(xié)同方法算例——多智能體計(jì)劃調(diào)度算法
10.4.1 流程圖
10.4.2 多智能體計(jì)劃調(diào)度算法偽代碼
10.4.3 仿真實(shí)驗(yàn)
參考文獻(xiàn)
第11章 基于多智能體理論的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)同方法
11.1 基于合同網(wǎng)及拍賣(mài)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)同方法
11.1.1 基于合同網(wǎng)及拍賣(mài)的協(xié)同方法概述
11.1.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中任務(wù)間的相互作用關(guān)系
11.1.3 基于中心的任務(wù)分配方法
11.1.4 仲裁方法與組合拍賣(mài)方法
11.1.5 迭代式組合拍賣(mài)方法
11.1.6 動(dòng)態(tài)仲裁方法
11.2 基于動(dòng)態(tài)聯(lián)盟的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)同方法
11.2.1 動(dòng)態(tài)聯(lián)盟方法概述
11.2.2 初始聯(lián)盟的形成
11.2.3 聯(lián)盟的形成
11.2.4 聯(lián)盟的確認(rèn)
11.3 基于組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)同方法
11.3.1 組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法概述
11.3.2 組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的運(yùn)行原理
11.4 基于分布式約束滿足的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)同方法
11.4.1 分布式探測(cè)調(diào)度問(wèn)題
11.4.2 低負(fù)載分布式方法
11.5 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)同問(wèn)題面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)
11.6 協(xié)同方法算例——?jiǎng)討B(tài)仲裁算法
11.6.1 流程圖
11.6.2 動(dòng)態(tài)仲裁算法偽代碼
11.6.3 仿真實(shí)驗(yàn)
參考文獻(xiàn)
第六部分 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用
第12章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的典型開(kāi)發(fā)環(huán)境與仿真平臺(tái)
12.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)硬件系統(tǒng)
12.1.1 傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)需要解決的問(wèn)題
12.1.2 傳感器節(jié)點(diǎn)的開(kāi)發(fā)
12.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)軟件環(huán)境
12.2.1 TinyOS操作系統(tǒng)
12.2.2 nesC編程語(yǔ)言
12.3 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)仿真平臺(tái)
12.3.1 網(wǎng)絡(luò)仿真概述
12.3.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)仿真需要解決的問(wèn)題
12.3.3 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)仿真的研究
12.3.4 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)常用的仿真軟件
參考文獻(xiàn)
第13章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用
13.1 NSOF系統(tǒng)
13.1.1 NSOF系統(tǒng)概述
13.1.2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
13.1.3 NSOF系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
13.2 GDI系統(tǒng)
13.2.1 GDI系統(tǒng)概述
13.2.2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
13.2.3 原型系統(tǒng)與實(shí)驗(yàn)
13.3 建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)
13.3.1 建筑健康監(jiān)測(cè)概述
13.3.2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
13.3.3 原型系統(tǒng)與實(shí)驗(yàn)
13.4 未來(lái)家庭健康監(jiān)測(cè)
13.4.1 家庭健康監(jiān)測(cè)概述
13.4.2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
13.4.3 WWM實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
參考文獻(xiàn)
附錄 英漢縮略語(yǔ)對(duì)照表