智能無線傳感器網(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 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述
1.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本概念
1.1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點
1.1.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應用領(lǐng)域
1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展
1.2.1 無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)
1.2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)
1.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究
1.3.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)面臨的挑戰(zhàn)
1.3.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)
1.3.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展趨勢
參考文獻
第二部分 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)
第2章 無線傳感器網(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
2.3.3 超寬帶技術(shù)的研究現(xiàn)狀
2.3.4 超寬帶技術(shù)在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的應用
2.4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)物理層的研究
2.4.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)物理層需要解決的問題
2.4.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)物理層的研究現(xiàn)狀
2.5 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)物理層面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)
參考文獻
第3章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的信道接入
3.1 無線網(wǎng)絡(luò)信道接入概述
3.2 基于競爭機制的信道接入技術(shù)
3.2.1 基于競爭協(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 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)信道接入技術(shù)的研究
3.5.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)信道接入技術(shù)需要解決的問題
3.5.2 無線傳感器網(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 仿真實驗
參考文獻
第三部分 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)技術(shù)
第4章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由
4.1 無線網(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 無線自組網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究
4.2.1 無線自組網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議需要解決的主要問題
4.2.2 無線自組網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的分類
4.2.3 無線自組網(wǎng)絡(luò)平面路由協(xié)議
4.2.4 無線自組網(wǎng)絡(luò)分層路由協(xié)議
4.2.5 無線自組網(wǎng)絡(luò)地理定位輔助路由協(xié)議
4.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究
4.3.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議需要解決的問題
4.3.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的分類
4.3.3 無線傳感器網(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 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)地理定位輔助路由協(xié)議
4.4 無線傳感器網(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 仿真實驗
參考文獻
第5章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議
5.1 無線傳輸協(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 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議研究
5.2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議需要解決的問題
5.2.2 PSFQ協(xié)議
5.2.3 ESRT協(xié)議
5.3 無線傳感器網(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 仿真實驗
參考文獻
第四部分 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)
第6章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建
6.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓撲發(fā)現(xiàn)
6.1.1 拓撲發(fā)現(xiàn)的基本概念
6.1.2 拓撲發(fā)現(xiàn)研究
6.1.3 拓撲發(fā)現(xiàn)面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)
6.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點定位
6.2.1 節(jié)點定位的基本概念
6.2.2 節(jié)點定位的研究
6.2.3 節(jié)點定位面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)
6.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的時間同步
6.3.1 時間同步的基本概念
6.3.2 時間同步的研究
6.3.3 時間同步面臨的技術(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 仿真實驗
參考文獻
第7章 無線傳感器網(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 無線自組網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議
7.1.5 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)管理體系及協(xié)議
7.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓撲管理
7.2.1 拓撲管理的基本概念
7.2.2 拓撲管理的研究
7.2.3 拓撲管理面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)
7.3 無線傳感器網(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 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)測
7.5.1 網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)測的基本概念
7.5.2 網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)測的研究
7.5.3 網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)測面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)
7.6 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全管理
7.6.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全需求
7.6.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全問題的特點
7.6.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全問題的研究現(xiàn)狀
7.6.4 基于生物免疫原理的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全體系
7.6.5 實現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全的途徑
7.7 拓撲管理算例——SPAN算法
7.7.1 流程圖
7.7.2 SPAN算法偽代碼
7.7.3 仿真實驗
參考文獻
第五部分 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)同技術(shù)
第8章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同問題
8.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)同問題概述
8.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)同需要解決的問題
8.3 典型的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)同問題——追蹤
8.3.1 追蹤問題描述
8.3.2 追蹤步驟
8.4 協(xié)同問題算例——時延定位算法
8.4.1 流程圖
8.4.2 時延定位算法偽代碼
8.4.3 仿真實驗
參考文獻
第9章 協(xié)同信息處理方法
9.1 貝葉斯估計方法
9.1.1 貝葉斯估計的傳感器節(jié)點模型
9.1.2 貝葉斯估計的過程模型
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 仿真實驗
參考文獻
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)計法
10.2.3 多智能體計劃調(diào)度
10.2.4 協(xié)商
10.2.5 設(shè)計協(xié)同方法的準則
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——多智能體計劃調(diào)度算法
10.4.1 流程圖
10.4.2 多智能體計劃調(diào)度算法偽代碼
10.4.3 仿真實驗
參考文獻
第11章 基于多智能體理論的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)同方法
11.1 基于合同網(wǎng)及拍賣的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)同方法
11.1.1 基于合同網(wǎng)及拍賣的協(xié)同方法概述
11.1.2 無線傳感器網(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方法
11.1.5 迭代式組合拍賣方法
11.1.6 動態(tài)仲裁方法
11.2 基于動態(tài)聯(lián)盟的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)同方法
11.2.1 動態(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
11.3 基于組織結(jié)構(gòu)設(shè)計的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)同方法
11.3.1 組織結(jié)構(gòu)設(shè)計方法概述
11.3.2 組織結(jié)構(gòu)設(shè)計方法的運行原理
11.4 基于分布式約束滿足的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)同方法
11.4.1 分布式探測調(diào)度問題
11.4.2 低負載分布式方法
11.5 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)同問題面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)
11.6 協(xié)同方法算例——動態(tài)仲裁算法
11.6.1 流程圖
11.6.2 動態(tài)仲裁算法偽代碼
11.6.3 仿真實驗
參考文獻
第六部分 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)開發(fā)與應用
第12章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的典型開發(fā)環(huán)境與仿真平臺
12.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)硬件系統(tǒng)
12.1.1 傳感器節(jié)點設(shè)計與開發(fā)需要解決的問題
12.1.2 傳感器節(jié)點的開發(fā)
12.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)軟件環(huán)境
12.2.1 TinyOS操作系統(tǒng)
12.2.2 nesC編程語言
12.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)仿真平臺
12.3.1 網(wǎng)絡(luò)仿真概述
12.3.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)仿真需要解決的問題
12.3.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)仿真的研究
12.3.4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)常用的仿真軟件
參考文獻
第13章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應用
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)與實驗
13.3 建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測
13.3.1 建筑健康監(jiān)測概述
13.3.2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
13.3.3 原型系統(tǒng)與實驗
13.4 未來家庭健康監(jiān)測
13.4.1 家庭健康監(jiān)測概述
13.4.2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
13.4.3 WWM實驗系統(tǒng)
參考文獻
附錄 英漢縮略語對照表