- 电子工业出版社
- 9787121191602
- 1-1
- 175318
- 46217633-0
- 平塑
- 16开
- 2013-03
- 723
- 452
- 工学
- 控制科学与工程
- TP212
- 物联网工程
- 本科 研究生(硕士、EMBA、MBA、MPA、博士)
内容简介
本书可供英文原版教辅:PPT;教辅申请咨询Email:Te_service@。
本书讨论无线传感器平台和网络架构,军事和生活应用,设计影响因素;对应TCP/IP参考模型;将网络层的路由协议分为四类分别进行阐述;传输层的技术和协议;应用层的应用实例:信源编码、查询处理和网络管理;跨层方案;定时同步技术;定位技术;拓扑管理;新颖的无线传感器网络;各章均指出了重要挑战和研究成果,剖析了无线传感器网络为什么,怎样和在哪些领域可以发挥重大作用。为解决当前问题提供了架构、协议、建模、分析和解决方案的深刻而全面的指导,同时强调经济问题,市场趋势,正在出现的、前沿的应用。
本书讨论无线传感器平台和网络架构,军事和生活应用,设计影响因素;对应TCP/IP参考模型;将网络层的路由协议分为四类分别进行阐述;传输层的技术和协议;应用层的应用实例:信源编码、查询处理和网络管理;跨层方案;定时同步技术;定位技术;拓扑管理;新颖的无线传感器网络;各章均指出了重要挑战和研究成果,剖析了无线传感器网络为什么,怎样和在哪些领域可以发挥重大作用。为解决当前问题提供了架构、协议、建模、分析和解决方案的深刻而全面的指导,同时强调经济问题,市场趋势,正在出现的、前沿的应用。
目录
目录
第1章概述
11传感器微尘平台
111低端平台
112高端平台
113标准化工作
114软件
12WSN工艺和协议栈
121物理层
122数据链路层
123网络层
124传输层
125应用层
参考文献
第2章WSN应用
21军事应用
211智能微尘
212狙击手侦测系统
213VigilNet系统
22环境应用
221大鸭岛实验
222CORIE
223ZebraNet系统
224火山监测
225洪水早期检测
23医疗应用
231人工视网膜
232病人监测
233应急响应
24家庭应用
241用水监测
25工业应用
251预防性维护
252结构健康监测
253其他商业应用
参考文献
第3章WSN设计影响因素
31硬件约束
32容错性
33可扩展性
34生产成本
35WSN的拓扑结构
351预部署和部署阶段
352后期部署阶段
353额外节点的重新部署阶段
36传输介质
37功耗
371传感
372数据处理
373通信
参考文献
第4章物理层
41物理层技术
411RF
412其他技术
42射频无线通信概述
43信道编码(差错控制编码)
431分组码
432联合信源信道编码
44调制
441FSK
442QPSK
443二进制和M进制调制
45无线信道效应
451衰减
452多径效应
453信道差错率
454圆盘图表单元与统计信道模型
46物理层标准
461IEEE 802154
462现有的收发机
参考文献
第5章介质访问控制
51MAC层的挑战
511功耗
512结构
513基于事件的网络
514相关性
52CSMA机制
53基于竞争的介质访问
531SMAC
532BMAC
533CCMAC协议
534其他基于竞争的MAC协议
535小结
54预留的介质访问
541TRAMA
542其他预留的MAC协议
543小结
55混合介质访问
551ZebraMAC
参考文献
第6章差错控制
61差错控制方案的分类
611功率控制
612ARQ
613FEC
614HARQ
62WSN中的差错控制
63跨层分析模型
631网络模型
632预期跳距
633功耗分析
634时延分析
635解码时延和功耗
636BER和PER
64差错控制方案的比较
641跳距延伸
642发射功率控制
643混合差错控制
644小结
参考文献
第7章网络层
71路由选择的挑战
711功耗
712可扩展性
713寻址技术
714鲁棒性
715拓扑结构
716应用
72以数据为中心和等级化的路由协议
721洪泛
722谣传
723信息协商机制
724定向扩散
725定性评价
73分层协议
731LEACH
732PEGASIS
733TEEN和APTEEN
734定性评价
74地理路由协议
741MECN和SMECN
742有损连接的地理转发方案
743PRADA
744定性评价
75基于QoS的协议
751SAR
752最小成本路径转发
753SPEED
754定性评价
参考文献
第8章传输层
81传输层的挑战
811端到端的通信方式
812应用相关性
813能量消耗
814非对称执行
815路由/寻址受限
82RMST
821定性评价
83PSFQ
831定性评价
84CODA
841定性评价
85ESRT协议
851定量评价
86GARUDA
861定性评价
87实时可靠性传输(RT)2协议
871定性评价
参考文献
第9章应用层
91信源编码(数据压缩)
911传感器LZW
912分布式信源编码
92查询处理
921查询表示
922数据融合
923COUGAR
924Fjords架构
925微融合服务
926TinyDB
93网络管理
931MANNA
932SNMS
参考文献
第10章跨层解决方案
101层间影响
102跨层的相互作用
1021MAC层和网络层
1022MAC层和应用层
1023网络层和物理层
1024传输层和物理层
103跨层模块
1031启动判决
1032传输启动
1033汇聚节点竞争
1034基于角度的路由
1035局部跨层拥塞控制
1036小结:XLP跨层的相互作用和性能
参考文献
第11章时间同步
111时间同步的挑战
1111低成本的时钟
1112无线通信
1113资源受限
1114高部署密度
1115节点易失效
112NTP
113定义
114TPSN
1141定性评价
115RBS
1151定性评价
116ACS
1161定性评价
117TDP
1171定性评价
118RDP
1181定性评价
119小型/微型同步协议
1191定性评价
1110其他协议
11101LTS
11102TSync
11103渐进优化同步
11104移动网络同步
参考文献
第12章定位
121定位中的挑战
1211物理层的测量
1212计算的约束
1213全球定位系统的不足
1214低端的传感器节点
122测距技术
1221接收信号强度
1222到达时间
1223到达时间差
1224到达角
123基于测距的定位协议
1231Ad Hoc定位系统
1232有噪测距定位
1233基于时间的定位系统
1234辅助移动定位
124基于预留的定位协议
1241凸位置估计
1242近似三角形内点系统
参考文献
第13章拓扑管理
131部署
132功率控制
1321LMST
1322LMA和LMN
1323干扰感知功率控制
1324CONREAP
133活动调度
1331GAF
1332ASCENT
1333SPAN
1334PEAS
1335STEM
134分簇
1341分层分簇
1342HEED
1343覆盖保持分簇
参考文献
第14章无线传感器和执行器网络
141WSAN的特点
1411网络架构
1412物理结构
142传感器节点与执行器节点协作
1421传感器节点与执行器节点通信要求
1422执行器节点的选举
1423最优解决方案
1424分布式事件驱动的分簇和路由协议
1425性能
1426传感器节点与执行器节点协作的挑战
143执行器节点与执行器节点协作
1431任务分配
1432最优解方案
1433局部拍卖协议
1434定性评价
1435执行器节点与执行器节点协作的挑战
144WSAN协议栈
1441管理域
1442协作域
1443通信域
参考文献
第15章无线多媒体传感器网络
151设计挑战
1511多媒体信源编码
1512高带宽要求
1513具体应用服务质量要求
1514多媒体网内处理
1515功耗
1516覆盖范围
1517资源限制
1518可变的信道容量
1519跨层耦合功能
152网络结构
1521单层结构
1522多层结构
1523覆盖
153多媒体传感器的硬件
1531音频传感器
1532低分辨率视频传感器
1533中分辨率视频传感器
1534多媒体传感器网络配置举例
154物理层
1541THIRUWB
1542MCUWB
1543UWB测距
155MAC层
1551FRASH MAC
1552实时独立信道MAC
1553MIMO技术
1554开放研究问题
156差错控制
1561联合信源信道编码和功率控制
1562开放研究问题
157网络层
1571MMSPEED
1572开放研究问题
158传输层
1581多跳缓冲和自适应性
1582错误的鲁棒图像传输
1583开放研究问题
159应用层
1591流量管理和接入控制
1592多媒体编码技术
1593静态图像编码
1594分布式信源编码
1595开放研究问题
1510跨层设计
15101跨层控制单元
1511进一步研究的问题
15111网内处理的协作
15112同步
参考文献
第16章水下无线传感器网络
161设计挑战
1611陆上传感器网络与水下传感器网络
1612实时网络与容迟网络
162水下传感器网络的组件
1621水下传感器
1622自主式水下航行器
163通信体系结构
1631二维UWSN
1632三维UWSN
1633AUV传感器网络
164水声传播的基本要素
1641Urick传播模型
1642深水区信道模型
1643浅水区信道模型
165物理层
166介质访问控制层
1661基于CSMA的MAC协议
1662基于CDMA的MAC协议
1663混合MAC协议
167网络层
1671集中式路由方案
1672分布式路由方案
1673混合路由方案
168传输层
1681开放研究课题
169应用层
1610跨层设计
参考文献
第17章地下无线传感网
171应用
1711环境监测
1712基础设施监测
1713定位应用
1714边境巡逻和安全监测
172设计方面的挑战
1721能量效率问题
1722网络拓扑设计
1723天线设计
1724恶劣环境
173网络架构
1731土壤中的WUSN
1732矿井隧道中的WUSN
174使用电磁波技术的地下无线信道
1741地下信道的特性
1742土壤特性对地下信道的影响
1743土壤介电常数
1744地下信号传播
1745地面反射
1746多径衰落及误码率
175地下无线信道的磁感应技术
1751MI信道模型
1752MI波导
1753土壤中的MI波及MI波导特性
176矿井及公路/地铁隧道环境下的无线通信
1761隧道环境
1762房柱式环境
1763与实验测量情况的对比
177通信架构
1771物理层
1772数据链路层
1773网络层
1774传输层
1775跨层设计
参考文献
第18章主要挑战
181传感器网络和Internet的联合
182实时和多媒体通信
183协议栈
184同步和定位
185挑战环境中的WSN
186实际的考虑
187无线纳米传感器网络
参考文献
索引及中英文缩写对照表
第1章概述
11传感器微尘平台
111低端平台
112高端平台
113标准化工作
114软件
12WSN工艺和协议栈
121物理层
122数据链路层
123网络层
124传输层
125应用层
参考文献
第2章WSN应用
21军事应用
211智能微尘
212狙击手侦测系统
213VigilNet系统
22环境应用
221大鸭岛实验
222CORIE
223ZebraNet系统
224火山监测
225洪水早期检测
23医疗应用
231人工视网膜
232病人监测
233应急响应
24家庭应用
241用水监测
25工业应用
251预防性维护
252结构健康监测
253其他商业应用
参考文献
第3章WSN设计影响因素
31硬件约束
32容错性
33可扩展性
34生产成本
35WSN的拓扑结构
351预部署和部署阶段
352后期部署阶段
353额外节点的重新部署阶段
36传输介质
37功耗
371传感
372数据处理
373通信
参考文献
第4章物理层
41物理层技术
411RF
412其他技术
42射频无线通信概述
43信道编码(差错控制编码)
431分组码
432联合信源信道编码
44调制
441FSK
442QPSK
443二进制和M进制调制
45无线信道效应
451衰减
452多径效应
453信道差错率
454圆盘图表单元与统计信道模型
46物理层标准
461IEEE 802154
462现有的收发机
参考文献
第5章介质访问控制
51MAC层的挑战
511功耗
512结构
513基于事件的网络
514相关性
52CSMA机制
53基于竞争的介质访问
531SMAC
532BMAC
533CCMAC协议
534其他基于竞争的MAC协议
535小结
54预留的介质访问
541TRAMA
542其他预留的MAC协议
543小结
55混合介质访问
551ZebraMAC
参考文献
第6章差错控制
61差错控制方案的分类
611功率控制
612ARQ
613FEC
614HARQ
62WSN中的差错控制
63跨层分析模型
631网络模型
632预期跳距
633功耗分析
634时延分析
635解码时延和功耗
636BER和PER
64差错控制方案的比较
641跳距延伸
642发射功率控制
643混合差错控制
644小结
参考文献
第7章网络层
71路由选择的挑战
711功耗
712可扩展性
713寻址技术
714鲁棒性
715拓扑结构
716应用
72以数据为中心和等级化的路由协议
721洪泛
722谣传
723信息协商机制
724定向扩散
725定性评价
73分层协议
731LEACH
732PEGASIS
733TEEN和APTEEN
734定性评价
74地理路由协议
741MECN和SMECN
742有损连接的地理转发方案
743PRADA
744定性评价
75基于QoS的协议
751SAR
752最小成本路径转发
753SPEED
754定性评价
参考文献
第8章传输层
81传输层的挑战
811端到端的通信方式
812应用相关性
813能量消耗
814非对称执行
815路由/寻址受限
82RMST
821定性评价
83PSFQ
831定性评价
84CODA
841定性评价
85ESRT协议
851定量评价
86GARUDA
861定性评价
87实时可靠性传输(RT)2协议
871定性评价
参考文献
第9章应用层
91信源编码(数据压缩)
911传感器LZW
912分布式信源编码
92查询处理
921查询表示
922数据融合
923COUGAR
924Fjords架构
925微融合服务
926TinyDB
93网络管理
931MANNA
932SNMS
参考文献
第10章跨层解决方案
101层间影响
102跨层的相互作用
1021MAC层和网络层
1022MAC层和应用层
1023网络层和物理层
1024传输层和物理层
103跨层模块
1031启动判决
1032传输启动
1033汇聚节点竞争
1034基于角度的路由
1035局部跨层拥塞控制
1036小结:XLP跨层的相互作用和性能
参考文献
第11章时间同步
111时间同步的挑战
1111低成本的时钟
1112无线通信
1113资源受限
1114高部署密度
1115节点易失效
112NTP
113定义
114TPSN
1141定性评价
115RBS
1151定性评价
116ACS
1161定性评价
117TDP
1171定性评价
118RDP
1181定性评价
119小型/微型同步协议
1191定性评价
1110其他协议
11101LTS
11102TSync
11103渐进优化同步
11104移动网络同步
参考文献
第12章定位
121定位中的挑战
1211物理层的测量
1212计算的约束
1213全球定位系统的不足
1214低端的传感器节点
122测距技术
1221接收信号强度
1222到达时间
1223到达时间差
1224到达角
123基于测距的定位协议
1231Ad Hoc定位系统
1232有噪测距定位
1233基于时间的定位系统
1234辅助移动定位
124基于预留的定位协议
1241凸位置估计
1242近似三角形内点系统
参考文献
第13章拓扑管理
131部署
132功率控制
1321LMST
1322LMA和LMN
1323干扰感知功率控制
1324CONREAP
133活动调度
1331GAF
1332ASCENT
1333SPAN
1334PEAS
1335STEM
134分簇
1341分层分簇
1342HEED
1343覆盖保持分簇
参考文献
第14章无线传感器和执行器网络
141WSAN的特点
1411网络架构
1412物理结构
142传感器节点与执行器节点协作
1421传感器节点与执行器节点通信要求
1422执行器节点的选举
1423最优解决方案
1424分布式事件驱动的分簇和路由协议
1425性能
1426传感器节点与执行器节点协作的挑战
143执行器节点与执行器节点协作
1431任务分配
1432最优解方案
1433局部拍卖协议
1434定性评价
1435执行器节点与执行器节点协作的挑战
144WSAN协议栈
1441管理域
1442协作域
1443通信域
参考文献
第15章无线多媒体传感器网络
151设计挑战
1511多媒体信源编码
1512高带宽要求
1513具体应用服务质量要求
1514多媒体网内处理
1515功耗
1516覆盖范围
1517资源限制
1518可变的信道容量
1519跨层耦合功能
152网络结构
1521单层结构
1522多层结构
1523覆盖
153多媒体传感器的硬件
1531音频传感器
1532低分辨率视频传感器
1533中分辨率视频传感器
1534多媒体传感器网络配置举例
154物理层
1541THIRUWB
1542MCUWB
1543UWB测距
155MAC层
1551FRASH MAC
1552实时独立信道MAC
1553MIMO技术
1554开放研究问题
156差错控制
1561联合信源信道编码和功率控制
1562开放研究问题
157网络层
1571MMSPEED
1572开放研究问题
158传输层
1581多跳缓冲和自适应性
1582错误的鲁棒图像传输
1583开放研究问题
159应用层
1591流量管理和接入控制
1592多媒体编码技术
1593静态图像编码
1594分布式信源编码
1595开放研究问题
1510跨层设计
15101跨层控制单元
1511进一步研究的问题
15111网内处理的协作
15112同步
参考文献
第16章水下无线传感器网络
161设计挑战
1611陆上传感器网络与水下传感器网络
1612实时网络与容迟网络
162水下传感器网络的组件
1621水下传感器
1622自主式水下航行器
163通信体系结构
1631二维UWSN
1632三维UWSN
1633AUV传感器网络
164水声传播的基本要素
1641Urick传播模型
1642深水区信道模型
1643浅水区信道模型
165物理层
166介质访问控制层
1661基于CSMA的MAC协议
1662基于CDMA的MAC协议
1663混合MAC协议
167网络层
1671集中式路由方案
1672分布式路由方案
1673混合路由方案
168传输层
1681开放研究课题
169应用层
1610跨层设计
参考文献
第17章地下无线传感网
171应用
1711环境监测
1712基础设施监测
1713定位应用
1714边境巡逻和安全监测
172设计方面的挑战
1721能量效率问题
1722网络拓扑设计
1723天线设计
1724恶劣环境
173网络架构
1731土壤中的WUSN
1732矿井隧道中的WUSN
174使用电磁波技术的地下无线信道
1741地下信道的特性
1742土壤特性对地下信道的影响
1743土壤介电常数
1744地下信号传播
1745地面反射
1746多径衰落及误码率
175地下无线信道的磁感应技术
1751MI信道模型
1752MI波导
1753土壤中的MI波及MI波导特性
176矿井及公路/地铁隧道环境下的无线通信
1761隧道环境
1762房柱式环境
1763与实验测量情况的对比
177通信架构
1771物理层
1772数据链路层
1773网络层
1774传输层
1775跨层设计
参考文献
第18章主要挑战
181传感器网络和Internet的联合
182实时和多媒体通信
183协议栈
184同步和定位
185挑战环境中的WSN
186实际的考虑
187无线纳米传感器网络
参考文献
索引及中英文缩写对照表