無線傳感器網(wǎng)絡(luò)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(luò)概述 1 \n
1.1　背景 1 \n
1.2　無線傳感器節(jié)點(diǎn)的組成 2 \n
1.3　傳感器網(wǎng)絡(luò)的分類 3 \n
1.4　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn) 4 \n
1.5　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)面臨的挑戰(zhàn) 5 \n
1.6　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的對比 7 \n
1.7　總結(jié) 8 \n
參考文獻(xiàn) 8 \n
第2章　無線傳感器節(jié)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)與操作 10 \n
2.1　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的限制 10 \n
2.2　設(shè)計(jì)挑戰(zhàn) 12 \n
2.3　硬件體系結(jié)構(gòu) 12 \n
2.4　操作系統(tǒng)與環(huán)境 14 \n
2.5　傳感器節(jié)點(diǎn)示例 16 \n
2.6　基礎(chǔ)設(shè)施對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的影響 16 \n
2.7　MEMS技術(shù) 17 \n
2.8　硬件平臺 18 \n
2.8.1　片上系統(tǒng)傳感器節(jié)點(diǎn) 18 \n
2.8.2　增強(qiáng)通用個(gè)人計(jì)算機(jī) 18 \n
2.8.3　專用傳感器節(jié)點(diǎn) 18 \n
2.9　軟件平臺 19 \n
2.10　總結(jié) 19 \n
參考文獻(xiàn) 19 \n
第3章　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用：概述與案例研究 21 \n
3.1　目標(biāo)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(fù)雜度 23 \n
3.1.4　目標(biāo)對環(huán)境擾動的識別（現(xiàn)象學(xué)） 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(diǎn)搜尋 25 \n
3.2.3　輪廓線的創(chuàng)建 26 \n
3.3　應(yīng)用的類型 26 \n
3.3.1　環(huán)境應(yīng)用 26 \n
3.3.2　醫(yī)療應(yīng)用 26 \n
3.3.3　生產(chǎn)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(yīng)用 27 \n
3.3.7　農(nóng)業(yè) 31 \n
3.3.8　軍事應(yīng)用 31 \n
3.4　總結(jié) 31 \n
參考文獻(xiàn) 31 \n
第4章　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的介質(zhì)訪問 34 \n
4.1　無線網(wǎng)絡(luò)中的介質(zhì)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(diào)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(yīng)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(luò)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(luò)的自適應(yīng)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(luò)的MAC問題 48 \n
4.3　總結(jié) 49 \n
參考文獻(xiàn) 49 \n
第5章　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的路由 53 \n
5.1　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的路由基礎(chǔ)與挑戰(zhàn) 53 \n
5.2　基于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)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(jī)制 59 \n
5.2.3　基于位置的路由機(jī)制 64 \n
5.3　基于操作特點(diǎn)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(jī)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(wù)質(zhì)量的路由機(jī)制 67 \n
5.3.5　基于協(xié)商的路由機(jī)制 68 \n
5.4　總結(jié) 68 \n
參考文獻(xiàn) 69 \n
第6章　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳輸協(xié)議 73 \n
6.1　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)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(luò)中的適用性 74 \n
6.3　現(xiàn)有的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)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(jié) 90 \n
參考文獻(xiàn) 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(shù) 94 \n
7.1.2　到達(dá)時(shí)差 95 \n
7.1.3　到達(dá)角和數(shù)字羅盤 96 \n
7.1.4　定位算法 96 \n
7.2　目標(biāo)追蹤 109 \n
7.2.1　單目標(biāo)追蹤 109 \n
7.2.2　多目標(biāo)追蹤 114 \n
7.3　總結(jié) 116 \n
參考文獻(xiàn) 116 \n
第8章　拓?fù)涔芾砼c控制 119 \n
8.1　拓?fù)涔芾?119 \n
8.2　拓?fù)涔芾淼姆诸?119 \n
8.2.1　拓?fù)浒l(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?fù)淇刂?130 \n
8.3.1　網(wǎng)絡(luò)覆蓋 130 \n
8.3.2　網(wǎng)絡(luò)連通性 132 \n
8.4　總結(jié) 134 \n
參考文獻(xiàn) 134 \n
第9章　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)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(luò)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(luò)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(jī)制 145 \n
9.4.4　能量感知要求 145 \n
9.5　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的仿真工具 146 \n
9.6　性能指標(biāo) 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(jié) 150 \n
參考文獻(xiàn) 150 \n
第10章　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的安全問題 153 \n
10.1　背景 153 \n
10.2　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的限制 156 \n
10.3　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全需求 156 \n
10.4　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)特有的漏洞和相應(yīng)攻擊方法 158 \n
10.5　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的物理攻擊 159 \n
10.6　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)近期的安全問題 161 \n
10.7　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)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(luò)中的拒絕服務(wù)攻擊和相關(guān)防御措施 163 \n
10.9　總結(jié) 166 \n
參考文獻(xiàn) 166 \n
第11章　無線移動傳感器網(wǎng)絡(luò) 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(luò)壽命延長 181 \n
11.2.1　可預(yù)測且可控的移動匯聚節(jié)點(diǎn) 181 \n
11.2.2　可預(yù)測但不可控的移動匯聚節(jié)點(diǎn) 182 \n
11.2.3　不可預(yù)測且不可控的匯聚節(jié)點(diǎn) 183 \n
11.2.4　移動中繼與數(shù)據(jù)騾子 188 \n
11.3　總結(jié) 190 \n
參考文獻(xiàn) 190 \n
第12章　無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò) 193 \n
12.1　網(wǎng)絡(luò)應(yīng)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(jìn)的醫(yī)療服務(wù) 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(shí) 194 \n
12.2　無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)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(shù) 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(luò)的不同架構(gòu) 196 \n
12.3.1　傳統(tǒng)架構(gòu) 196 \n
12.3.2　同構(gòu)、單層、集群式架構(gòu) 196 \n
12.3.3　同構(gòu)、多層架構(gòu) 197 \n
12.3.4　集成架構(gòu) 198 \n
12.4　不同架構(gòu)的對比 198 \n
12.5　多媒體傳感器節(jié)點(diǎn)架構(gòu) 198 \n
12.6　現(xiàn)有的傳感器節(jié)點(diǎn)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(luò)層 207 \n
12.7.4　傳輸層 209 \n
12.7.5　應(yīng)用層 211 \n
12.7.6　跨層問題 213 \n
12.8　總結(jié) 214 \n
參考文獻(xiàn) 214 \n
第13章　水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 218 \n
13.1　水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特征、屬性和應(yīng)用 219 \n
13.2　水下物理學(xué)和動力學(xué) 220 \n
13.3　水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)：通信模型和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 224 \n
13.3.1　水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)組件 224 \n
13.3.2　水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 225 \n
13.3.3　定位服務(wù) 226 \n
13.3.4　水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計(jì) 228 \n
13.4　總結(jié) 233 \n
參考文獻(xiàn) 233 \n
第14章　無線地下傳感器網(wǎng)絡(luò) 237 \n
14.1　應(yīng)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(chǔ)設(shè)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(luò)設(shè)計(jì)中的挑戰(zhàn) 239 \n
14.2.1　地下通信信道設(shè)計(jì) 239 \n
14.2.2　拓?fù)湓O(shè)計(jì) 239 \n
14.2.3　能量消耗 240 \n
14.2.4　天線設(shè)計(jì) 240 \n
14.2.5　環(huán)境風(fēng)險(xiǎn) 240 \n
14.3　網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 241 \n
14.3.1　埋在地下的WUGSN拓?fù)?241 \n
14.3.2　部署在礦井和隧道中的WUGSN拓?fù)?242 \n
14.4　通信架構(gòu) 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(luò)層 244 \n
14.4.4　傳輸層 244 \n
14.4.5　跨層設(shè)計(jì) 245 \n
14.4.6　極端機(jī)會路由 245 \n
14.4.7　地下機(jī)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(jié) 250 \n
參考文獻(xiàn) 250 \n
索引 252 \n
參考文獻(xiàn)