無線傳感器網(wǎng)絡原理

目　　錄 \n
Principles of Wireless Sensor Networks \n
出版者的話 \n
譯者序 \n
前言 \n
第1章　無線傳感器網(wǎng)絡概述 1 \n
1.1　背景 1 \n
1.2　無線傳感器節(jié)點的組成 2 \n
1.3　傳感器網(wǎng)絡的分類 3 \n
1.4　無線傳感器網(wǎng)絡的特點 4 \n
1.5　無線傳感器網(wǎng)絡面臨的挑戰(zhàn) 5 \n
1.6　無線傳感器網(wǎng)絡和無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡的對比 7 \n
1.7　總結 8 \n
參考文獻 8 \n
第2章　無線傳感器節(jié)點：結構與操作 10 \n
2.1　無線傳感器網(wǎng)絡的限制 10 \n
2.2　設計挑戰(zhàn) 12 \n
2.3　硬件體系結構 12 \n
2.4　操作系統(tǒng)與環(huán)境 14 \n
2.5　傳感器節(jié)點示例 16 \n
2.6　基礎設施對無線傳感器網(wǎng)絡性能指標的影響 16 \n
2.7　MEMS技術 17 \n
2.8　硬件平臺 18 \n
2.8.1　片上系統(tǒng)傳感器節(jié)點 18 \n
2.8.2　增強通用個人計算機 18 \n
2.8.3　專用傳感器節(jié)點 18 \n
2.9　軟件平臺 19 \n
2.10　總結 19 \n
參考文獻 19 \n
第3章　無線傳感器網(wǎng)絡的應用：概述與案例研究 21 \n
3.1　目標檢測與追蹤 21 \n
3.1.1　能量 22 \n
3.1.2　可靠性 23 \n
3.1.3　復雜度 23 \n
3.1.4　目標對環(huán)境擾動的識別（現(xiàn)象學） 23 \n
3.1.5　傳感器的選擇 24 \n
3.2　輪廓與邊緣檢測 24 \n
3.2.1　連續(xù)極值搜索 25 \n
3.2.2　傳感器分組與輪廓點搜尋 25 \n
3.2.3　輪廓線的創(chuàng)建 26 \n
3.3　應用的類型 26 \n
3.3.1　環(huán)境應用 26 \n
3.3.2　醫(yī)療應用 26 \n
3.3.3　生產過程控制 27 \n
3.3.4　智能家居 27 \n
3.3.5　國土安全 27 \n
3.3.6　水下應用 27 \n
3.3.7　農業(yè) 31 \n
3.3.8　軍事應用 31 \n
3.4　總結 31 \n
參考文獻 31 \n
第4章　無線傳感器網(wǎng)絡中的介質訪問 34 \n
4.1　無線網(wǎng)絡中的介質訪問控制 34 \n
4.1.1　S-MAC：節(jié)能協(xié)議 35 \n
4.1.2　L-MAC：輕量級MAC協(xié)議 38 \n
4.1.3　動態(tài)調度MAC協(xié)議 40 \n
4.1.4　節(jié)能QoS感知MAC協(xié)議 42 \n
4.1.5　節(jié)能應用感知MAC協(xié)議 43 \n
4.1.6　位置感知MAC協(xié)議 43 \n
4.1.7　移動無線傳感器網(wǎng)絡的節(jié)能MAC協(xié)議 44 \n
4.1.8　O-MAC：以接收端為中心的能量管理協(xié)議 44 \n
4.1.9　PMAC：無線傳感器網(wǎng)絡的自適應節(jié)能MAC協(xié)議 45 \n
4.1.10　T-MAC協(xié)議 46 \n
4.1.11　BMAC協(xié)議 47 \n
4.2　無線傳感器網(wǎng)絡的MAC問題 48 \n
4.3　總結 49 \n
參考文獻 49 \n
第5章　無線傳感器網(wǎng)絡中的路由 53 \n
5.1　無線傳感器網(wǎng)絡中的路由基礎與挑戰(zhàn) 53 \n
5.2　基于網(wǎng)絡架構的路由協(xié)議 56 \n
5.2.1　多跳平面路由 56 \n
5.2.2　分層/分簇路由機制 59 \n
5.2.3　基于位置的路由機制 64 \n
5.3　基于操作特點的路由協(xié)議 66 \n
5.3.1　基于查詢的路由方法 66 \n
5.3.2　多徑路由機制 66 \n
5.3.3　協(xié)作與非協(xié)作處理 67 \n
5.3.4　基于服務質量的路由機制 67 \n
5.3.5　基于協(xié)商的路由機制 68 \n
5.4　總結 68 \n
參考文獻 69 \n
第6章　無線傳感器網(wǎng)絡的傳輸協(xié)議 73 \n
6.1　無線傳感器網(wǎng)絡的傳輸協(xié)議需求 73 \n
6.2　因特網(wǎng)傳輸協(xié)議及其在無線傳感器網(wǎng)絡中的適用性 74 \n
6.3　現(xiàn)有的無線傳感器網(wǎng)絡傳輸協(xié)議 75 \n
6.3.1　協(xié)議分類 75 \n
6.3.2　以擁塞控制和流量控制為中心的協(xié)議 75 \n
6.3.3　以可靠性為中心的協(xié)議 82 \n
6.3.4　其他協(xié)議 89 \n
6.4　總結 90 \n
參考文獻 91 \n
第7章　定位與追蹤 93 \n
7.1　定位 93 \n
7.1.1　測距技術 94 \n
7.1.2　到達時差 95 \n
7.1.3　到達角和數(shù)字羅盤 96 \n
7.1.4　定位算法 96 \n
7.2　目標追蹤 109 \n
7.2.1　單目標追蹤 109 \n
7.2.2　多目標追蹤 114 \n
7.3　總結 116 \n
參考文獻 116 \n
第8章　拓撲管理與控制 119 \n
8.1　拓撲管理 119 \n
8.2　拓撲管理的分類 119 \n
8.2.1　拓撲發(fā)現(xiàn) 119 \n
8.2.2　休眠周期管理 122 \n
8.2.3　集群 125 \n
8.3　拓撲控制 130 \n
8.3.1　網(wǎng)絡覆蓋 130 \n
8.3.2　網(wǎng)絡連通性 132 \n
8.4　總結 134 \n
參考文獻 134 \n
第9章　無線傳感器網(wǎng)絡的性能評估 138 \n
9.1　背景信息 138 \n
9.2　無線傳感器網(wǎng)絡建模 139 \n
9.3　仿真模型 142 \n
9.4　對傳感器行為和傳感器網(wǎng)絡建模 144 \n
9.4.1　自組織 144 \n
9.4.2　協(xié)同算法 145 \n
9.4.3　安全機制 145 \n
9.4.4　能量感知要求 145 \n
9.5　無線傳感器網(wǎng)絡的仿真工具 146 \n
9.6　性能指標 148 \n
9.7　基本模型 149 \n
9.7.1　流量模型 149 \n
9.7.2　能量模型 150 \n
9.8　總結 150 \n
參考文獻 150 \n
第10章　無線傳感器網(wǎng)絡中的安全問題 153 \n
10.1　背景 153 \n
10.2　無線傳感器網(wǎng)絡的限制 156 \n
10.3　無線傳感器網(wǎng)絡的安全需求 156 \n
10.4　無線傳感器網(wǎng)絡特有的漏洞和相應攻擊方法 158 \n
10.5　無線傳感器網(wǎng)絡的物理攻擊 159 \n
10.6　無線傳感器網(wǎng)絡近期的安全問題 161 \n
10.7　無線傳感器網(wǎng)絡的安全協(xié)議 162 \n
10.7.1　SPINS 162 \n
10.7.2　TinySec 162 \n
10.7.3　LEAP 162 \n
10.8　無線傳感器網(wǎng)絡中的拒絕服務攻擊和相關防御措施 163 \n
10.9　總結 166 \n
參考文獻 166 \n
第11章　無線移動傳感器網(wǎng)絡 171 \n
11.1　覆蓋與移動傳感器 172 \n
11.1.1　Voronoi圖方法 172 \n
11.1.2　基于虛擬力的方法 175 \n
11.1.3　基于網(wǎng)格的方法 176 \n
11.1.4　事件覆蓋 178 \n
11.2　網(wǎng)絡壽命延長 181 \n
11.2.1　可預測且可控的移動匯聚節(jié)點 181 \n
11.2.2　可預測但不可控的移動匯聚節(jié)點 182 \n
11.2.3　不可預測且不可控的匯聚節(jié)點 183 \n
11.2.4　移動中繼與數(shù)據(jù)騾子 188 \n
11.3　總結 190 \n
參考文獻 190 \n
第12章　無線多媒體傳感器網(wǎng)絡 193 \n
12.1　網(wǎng)絡應用 193 \n
12.1.1　多媒體監(jiān)控 193 \n
12.1.2　交通管理 193 \n
12.1.3　先進的醫(yī)療服務 193 \n
12.1.4　環(huán)境監(jiān)測 194 \n
12.1.5　工業(yè)過程控制 194 \n
12.1.6　虛擬現(xiàn)實 194 \n
12.2　無線多媒體傳感器網(wǎng)絡面臨的挑戰(zhàn) 194 \n
12.2.1　資源限制 194 \n
12.2.2　變化的信道容量 195 \n
12.2.3　多媒體編碼技術 195 \n
12.2.4　冗余移除 195 \n
12.2.5　QoS要求 195 \n
12.3　無線多媒體傳感器網(wǎng)絡的不同架構 196 \n
12.3.1　傳統(tǒng)架構 196 \n
12.3.2　同構、單層、集群式架構 196 \n
12.3.3　同構、多層架構 197 \n
12.3.4　集成架構 198 \n
12.4　不同架構的對比 198 \n
12.5　多媒體傳感器節(jié)點架構 198 \n
12.6　現(xiàn)有的傳感器節(jié)點平臺 199 \n
12.6.1　Panoptes 199 \n
12.6.2　Cyclops 200 \n
12.6.3　SensEye 201 \n
12.7　通信層 201 \n
12.7.1　物理層 201 \n
12.7.2　鏈路層 203 \n
12.7.3　網(wǎng)絡層 207 \n
12.7.4　傳輸層 209 \n
12.7.5　應用層 211 \n
12.7.6　跨層問題 213 \n
12.8　總結 214 \n
參考文獻 214 \n
第13章　水下無線傳感器網(wǎng)絡 218 \n
13.1　水下無線傳感器網(wǎng)絡的特征、屬性和應用 219 \n
13.2　水下物理學和動力學 220 \n
13.3　水下無線傳感器網(wǎng)絡設計：通信模型和網(wǎng)絡協(xié)議 224 \n
13.3.1　水下無線傳感器網(wǎng)絡組件 224 \n
13.3.2　水下無線傳感器網(wǎng)絡架構 225 \n
13.3.3　定位服務 226 \n
13.3.4　水下無線傳感器網(wǎng)絡協(xié)議設計 228 \n
13.4　總結 233 \n
參考文獻 233 \n
第14章　無線地下傳感器網(wǎng)絡 237 \n
14.1　應用 237 \n
14.1.1　土壤屬性監(jiān)測 238 \n
14.1.2　環(huán)境監(jiān)測 238 \n
14.1.3　邊界監(jiān)視 238 \n
14.1.4　采礦安全警戒 238 \n
14.1.5　基礎設施監(jiān)測 238 \n
14.1.6　定位 239 \n
14.2　無線地下傳感器網(wǎng)絡設計中的挑戰(zhàn) 239 \n
14.2.1　地下通信信道設計 239 \n
14.2.2　拓撲設計 239 \n
14.2.3　能量消耗 240 \n
14.2.4　天線設計 240 \n
14.2.5　環(huán)境風險 240 \n
14.3　網(wǎng)絡架構 241 \n
14.3.1　埋在地下的WUGSN拓撲 241 \n
14.3.2　部署在礦井和隧道中的WUGSN拓撲 242 \n
14.4　通信架構 242 \n
14.4.1　物理層 243 \n
14.4.2　數(shù)據(jù)鏈路層 243 \n
14.4.3　網(wǎng)絡層 244 \n
14.4.4　傳輸層 244 \n
14.4.5　跨層設計 245 \n
14.4.6　極端機會路由 245 \n
14.4.7　地下機會路由協(xié)議 246 \n
14.5　無線地下信道 246 \n
14.6　土壤屬性對無線地下信道的影響 248 \n
14.7　地下信道模型 249 \n
14.7.1　埋在地下的WUGSN通信信道 249 \n
14.7.2　部署在礦井和隧道中的WUGSN通信信道 249 \n
14.8　總結 250 \n
參考文獻 250 \n
索引 252 \n
參考文獻