物聯(lián)網(wǎng)與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（第2版）

定　價：￥79.00

作　者：	劉偉榮著
出版社：	電子工業(yè)出版社
叢編項：	新工科人才培養(yǎng)系列叢書?物聯(lián)網(wǎng)工程
標(biāo)　簽：	暫缺

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ISBN：	9787121423154	出版時間：	2021-11-01	包裝：	平裝
開本：	16開	頁數(shù)：	324	字?jǐn)?shù)：

內(nèi)容簡介

　　本書是依托中南大學(xué)***特色專業(yè)（物聯(lián)網(wǎng)工程）的建設(shè)，結(jié)合國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的教學(xué)情況編寫的。本書主要介紹物聯(lián)網(wǎng)中核心技術(shù)之一的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）的知識，首先在簡要介紹WSN的基礎(chǔ)上，詳細(xì)敘述WSN的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層的設(shè)計要點及路由協(xié)議；然后介紹WSN中的主要技術(shù)，如通信標(biāo)準(zhǔn)、時間同步技術(shù)、節(jié)點定位技術(shù)、服務(wù)質(zhì)量保障和網(wǎng)絡(luò)管理，并給出WSN的仿真技術(shù)；接著介紹WSN中硬件開發(fā)、操作系統(tǒng)和軟件開發(fā)的內(nèi)容；最后給出WSN的應(yīng)用案例。

作者簡介

　　劉偉榮，中科院自動化所控制科學(xué)與控制工程專業(yè)博士?，F(xiàn)為中南大學(xué)計算機(jī)學(xué)院教授，主要研究領(lǐng)域為物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、網(wǎng)絡(luò)安全、云計算、5G車聯(lián)網(wǎng)域。獲湖南省教學(xué)成果獎一等獎1項，湖南省自然科學(xué)二等獎1項，主持和參加國家自然科學(xué)基金、省部級項目十余項，授權(quán)發(fā)明專利7項、受理發(fā)明專利8項、擁有軟件著作權(quán)12項，出版《物聯(lián)網(wǎng)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)》專著一部，發(fā)表SCI、EI收錄論文70余篇。代表性學(xué)術(shù)成果發(fā)表在IEEE Trans. on Vehicular Technology （TVT）、IEEE Trans. on Neural Networks and Learning Systems （TNNLS）、IEEE Trans. on Service Computing （TSC）、IEEE Trans. on Industry Application （TIA）等國際頂級期刊和國際通信會議（IEEE ICC）、全球通信會議（IEEE Globecom）、美國控制會議（ACC）、國際自動控制聯(lián)合會世界大會（IFAC World Congress）、電力電子國際會議和展覽（IEEE APEC）、能源轉(zhuǎn)換和展覽國際會議（IEEE ECCE）等會議。

圖書目錄

第1章　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述\t（1）
1．1　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)介紹\t（1）
1．1．1　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念\t（1）
1．1．2　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點及優(yōu)勢\t（2）
1．1．3　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用\t（4）
1．2　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)\t（6）
1．2．1　傳感器的節(jié)點結(jié)構(gòu)\t（6）
1．2．2　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)\t（7）
1．3　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究及發(fā)展現(xiàn)狀\t（9）
1．4　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)所面臨的挑戰(zhàn)\t（10）
1．5　本章小結(jié)\t（11）
參考文獻(xiàn)\t（12）
第2章　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)物理層設(shè)計\t（13）
2．1　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)物理層概述\t（13）
2．2　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)物理層研究現(xiàn)狀及發(fā)展\t（14）
2．3　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)物理層關(guān)鍵技術(shù)\t（15）
2．3．1　編碼調(diào)制方式的選擇\t（15）
2．3．2　頻率的選擇\t（16）
2．4　物理層調(diào)制/解調(diào)方式與編碼方式\t（17）
2．4．1　M-ary調(diào)制機(jī)制\t（17）
2．4．2　差分脈沖位置調(diào)制機(jī)制\t（18）
2．4．3　自適應(yīng)編碼位置調(diào)制機(jī)制\t（18）
2．5　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)物理層設(shè)計\t（19）
2．5．1　頻率分配\t（19）
2．5．2　通信信道\t（20）
2．6　本章小結(jié)\t（24）
參考文獻(xiàn)\t（24）
第3章　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)計\t（27）
3．1　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路層概述\t（27）
3．2　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路層研究現(xiàn)狀與發(fā)展\t（27）
3．2．1　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議的分類\t（27）
3．2．2　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議需要解決的問題\t（28）
3．3　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路層的關(guān)鍵問題\t（29）
3．4　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的MAC協(xié)議\t（30）
3．4．1　基于競爭的MAC協(xié)議\t（30）
3．4．2　基于分配的MAC協(xié)議\t（37）
3．4．3　混合型MAC協(xié)議\t（44）
3．4．4　跨層MAC協(xié)議\t（47）
3．5　本章小結(jié)\t（50）
參考文獻(xiàn)\t（50）
第4章　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)層\t（53）
4．1　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)層概述\t（53）
4．2　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)層研究現(xiàn)狀和發(fā)展\t（54）
4．3　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)層關(guān)鍵問題\t（56）
4．4　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議\t（58）
4．4．1　基于數(shù)據(jù)的路由協(xié)議\t（58）
4．4．2　基于集群結(jié)構(gòu)的路由協(xié)議\t（62）
4．4．3　基于地理位置信息的路由協(xié)議\t（65）
4．5　本章小結(jié)\t（69）
參考文獻(xiàn)\t（69）
第5章　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸層協(xié)議\t（71）
5．1　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸層協(xié)議概述\t（71）
5．2　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸層研究現(xiàn)狀和發(fā)展\t（73）
5．2．1　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸層關(guān)鍵問題\t（74）
5．2．2　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸層協(xié)議分析\t（75）
5．3　無線傳感器網(wǎng)格體系\t（83）
5．3．1　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)\t（83）
5．3．2　MPAS設(shè)計\t（84）
5．4　本章小結(jié)\t（86）
參考文獻(xiàn)\t（87）
第6章　通信標(biāo)準(zhǔn)\t（89）
6．1　IEEE 802．15．4標(biāo)準(zhǔn)\t（89）
6．1．1　IEEE 802．15．4協(xié)議簡介\t（89）
6．1．2　IEEE 802．15．4協(xié)議棧\t（90）
6．2　ZigBee標(biāo)準(zhǔn)\t（96）
6．2．1　網(wǎng)絡(luò)層規(guī)范\t（96）
6．2．2　應(yīng)用層規(guī)范簡介\t（98）
6．3　無線局域網(wǎng)技術(shù)\t（98）
6．3．1　無線局域網(wǎng)概述\t（98）
6．3．2　網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)\t（99）
6．3．3　IEEE 802．11協(xié)議棧\t（100）
6．4　藍(lán)牙技術(shù)\t（103）
6．4．1　藍(lán)牙核心協(xié)議\t（103）
6．4．2　藍(lán)牙優(yōu)勢\t（104）
6．5　UWB技術(shù)\t（105）
6．5．1　UWB協(xié)議模型\t（105）
6．5．2　UWB優(yōu)勢\t（106）
6．6　本章小結(jié)\t（107）
參考文獻(xiàn)\t（108）
第7章　時間同步技術(shù)\t（109）
7．1　時間同步技術(shù)概述\t（109）
7．2　時間同步技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展\t（110）
7．3　時間同步技術(shù)關(guān)鍵問題\t（112）
7．4　傳統(tǒng)時間同步技術(shù)\t（114）
7．4．1　DMTS同步\t（114）
7．4．2　RBS同步\t（115）
7．4．3　TPSN同步\t（116）
7．4．4　FTSP同步\t（117）
7．4．5　傳統(tǒng)協(xié)議比較\t（118）
7．5　新型時間同步技術(shù)\t（120）
7．5．1　協(xié)作同步\t（121）
7．5．2　螢火蟲同步\t（122）
7．6　本章小結(jié)\t（124）
參考文獻(xiàn)\t（124）
第8章　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點定位技術(shù)\t（127）
8．1　節(jié)點定位技術(shù)概述\t（127）
8．2　節(jié)點定位技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展\t（129）
8．3　節(jié)點定位技術(shù)關(guān)鍵問題\t（129）
8．4　基于測距的定位技術(shù)\t（130）
8．4．1　三邊定位\t（131）
8．4．2　角度定位\t（134）
8．4．3　測距定位算法性能比較分析\t（135）
8．5　基于非測距定位技術(shù)\t（136）
8．5．1　基本原理\t（136）
8．5．2　典型算法\t（137）
8．5．3　幾種非測距的定位技術(shù)性能分析\t（140）
8．6　協(xié)作定位技術(shù)\t（141）
8．6．1　剛性圖理論概述\t（141）
8．6．2　協(xié)作體的定義\t（142）
8．6．3　協(xié)作定義原理\t（144）
8．7　本章小結(jié)\t（145）
參考文獻(xiàn)\t（145）
第9章　容錯設(shè)計技術(shù)\t（147）
9．1　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)容錯技術(shù)概述\t（147）
9．2　容錯設(shè)計模型\t（148）
9．3　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可靠性分析\t（150）
9．3．1　網(wǎng)絡(luò)層可靠性\t（150）
9．3．2　傳輸層可靠性\t（150）
9．4　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)故障檢測與診斷\t（151）
9．4．1　基于空間相關(guān)性的故障診斷\t（152）
9．4．2　基于貝葉斯信任網(wǎng)絡(luò)的故障診斷\t（153）
9．5　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的自恢復(fù)策略\t（154）
9．5．1　基于連接的故障修復(fù)\t（154）
9．5．2　基于覆蓋的故障修復(fù)\t（155）
9．6　本章小結(jié)\t（155）
參考文獻(xiàn)\t（155）
第10章　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的能量收集\t（157）
10．1　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量收集概述\t（157）
10．1．1　帶有能量收集功能的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點結(jié)構(gòu)\t（157）
10．1．2　能量收集功能的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品與應(yīng)用\t（157）
10．2　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的能量收集轉(zhuǎn)換技術(shù)\t（159）
10．2．1　光能的收集轉(zhuǎn)換技術(shù)\t（159）
10．2．2　風(fēng)能的收集轉(zhuǎn)換技術(shù)\t（160）
10．2．3　生物能與化學(xué)能的收集轉(zhuǎn)換技術(shù)\t（161）
10．2．4　動能的收集轉(zhuǎn)換技術(shù)\t（162）
10．2．5　電磁能量的收集轉(zhuǎn)換技術(shù)\t（162）
10．2．6　熱能的收集轉(zhuǎn)換技術(shù)\t（163）
10．3　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的無線充電技術(shù)\t（163）
10．3．1　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的充電電路設(shè)計\t（163）
10．3．2　無線充電傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計\t（166）
10．4　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的感知與能量收集的一體化\t（169）
10．4．1　動能的感知與能量收集一體化\t（169）
10．4．2　熱能的感知與能量收集一體化\t（170）
10．4．3　光能的感知與能量收集一體化\t（171）
10．4．4　射頻能量的感知與能量收集一體化\t（172）
10．5　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量收集下的協(xié)議與應(yīng)用設(shè)計\t（172）
10．5．1　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量收集的MAC協(xié)議設(shè)計\t（173）
10．5．2　能量收集無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議設(shè)計\t（174）
10．5．3　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的無線充電與移動數(shù)據(jù)收集的聯(lián)合設(shè)計\t（175）
10．6　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量收集的技術(shù)展望\t（176）
10．6．1　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量收集下的程序運(yùn)行管理\t（176）
10．6．2　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量收集下的通信優(yōu)化\t（177）
10．6．3　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的集成設(shè)計\t（177）
參考文獻(xiàn)\t（178）
第11章　服務(wù)質(zhì)量保證\t（181）
11．1　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量概述\t（181）
11．2　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量研究現(xiàn)狀與發(fā)展\t（182）
11．3　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)QoS關(guān)鍵問題\t（185）
11．4　感知QoS保證\t（186）
11．4．1　感知QoS概述\t（186）
11．4．2　感知模型\t（187）
11．4．3　典型的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制算法與協(xié)議\t（188）
11．4．4　亟待解決的問題\t（194）
11．5　傳輸QoS保證\t（194）
11．5．1　可靠數(shù)據(jù)傳輸\t（195）
11．5．2　擁塞控制\t（196）
11．6　本章小結(jié)　\t（197）
參考文獻(xiàn)\t（197）
第12章　網(wǎng)絡(luò)管理\t（201）
12．1　網(wǎng)絡(luò)管理概述\t（201）
12．1．1　網(wǎng)絡(luò)管理的概念\t（201）
12．1．2　網(wǎng)絡(luò)管理的體系結(jié)構(gòu)\t（202）
12．2　網(wǎng)絡(luò)管理研究現(xiàn)狀與發(fā)展\t（204）
12．2．1　SNMP的網(wǎng)絡(luò)管理架構(gòu)\t（204）
12．2．2　網(wǎng)絡(luò)管理新技術(shù)\t（205）
12．3　網(wǎng)絡(luò)管理關(guān)鍵問題\t（207）
12．4　典型網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)\t（209）
12．4．1　集中式網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)\t（209）
12．4．2　層次式網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)\t（211）
12．4．3　分布式網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)\t（212）
12．5　本章小結(jié)　\t（214）
參考文獻(xiàn)\t（215）
第13章　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的仿真技術(shù)\t（217）
13．1　網(wǎng)絡(luò)仿真概述\t（217）
13．2　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)仿真研究現(xiàn)狀與發(fā)展\t（218）
13．3　常用的仿真軟件\t（219）
13．3．1　OPNET\t（219）
13．3．2　NS2\t（221）
13．3．3　TOSSIM\t（222）
13．4　仿真軟件比較\t（224）
13．5　本章小結(jié)　\t（225）
參考文獻(xiàn)\t（225）
第14章　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的硬件開發(fā)\t（227）
14．1　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)硬件開發(fā)概述\t（227）
14．2　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)硬件開發(fā)研究現(xiàn)狀與發(fā)展\t（228）
14．3　傳感器節(jié)點的設(shè)計\t（230）
14．3．1　核心處理模塊設(shè)計\t（230）
14．3．2　能量模塊設(shè)計\t（232）
14．4　本章小結(jié)\t（232）
參考文獻(xiàn)\t（232）
第15章　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的操作系統(tǒng)\t（235）
15．1　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)概述\t（235）
15．2　TinyOS操作系統(tǒng)\t（236）
15．2．1　概述\t（236）
15．2．2　TinyOS的系統(tǒng)架構(gòu)\t（237）
15．2．3　TinyOS編譯機(jī)制\t（238）
15．2．4　TinyOS啟動機(jī)制\t（238）
15．2．5　TinyOS任務(wù)調(diào)度機(jī)制\t（240）
15．2．6　TinyOS的并發(fā)性\t（242）
15．2．7　TinyOS的能量管理機(jī)制\t（243）
15．2．8　通信機(jī)制\t（246）
15．3　MANTIS OS操作系統(tǒng)\t（249）
15．3．1　MANTIS OS的系統(tǒng)架構(gòu)\t（249）
15．3．2　應(yīng)用程序設(shè)計\t（250）
15．4　SOS操作系統(tǒng)\t（253）
15．5　操作系統(tǒng)比較分析\t（257）
15．6　本章小結(jié)\t（257）
參考文獻(xiàn)\t（257）
第16章　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的軟件開發(fā)\t（259）
16．1　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)軟件開發(fā)概述\t（259）
16．1．1　軟件開發(fā)特點和設(shè)計要求\t（259）
16．1．2　軟件開發(fā)的內(nèi)容\t（260）
16．1．3　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)軟件開發(fā)的主要技術(shù)挑戰(zhàn)\t（261）
16．2　主要開發(fā)環(huán)境\t（262）
16．2．1　nesC語言結(jié)構(gòu)\t（262）
16．2．2　nesC應(yīng)用程序的分析\t（263）
16．2．3　nesC程序的仿真\t（265）
16．3　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中間件設(shè)計\t（266）
16．4　本章小結(jié)\t（269）
參考文獻(xiàn)\t（269）
第17章　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用\t（271）
17．1　概述\t（271）
17．2　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用場景\t（272）
17．3　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)\t（274）
17．3．1　靜態(tài)部署\t（275）
17．3．2　動態(tài)部署\t（276）
17．4　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實例分析\t（277）
17．4．1　用于礦井環(huán)境監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)\t（278）
17．4．2　山體滑坡案例\t（282）
17．5　本章小結(jié)\t（288）
參考文獻(xiàn)\t（288）
第18章　基于Z-Stack協(xié)議棧的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)\t（291）
18．1　Z-Stack協(xié)議棧概述\t（291）
18．1．1　Z-Stack產(chǎn)品特性與安裝\t（291）
18．1．2　支持Z-Stack的硬件和SDK\t（293）
18．1．3　Z-Stack3．0的新特性\t（293）
18．2　Z-Stack協(xié)議棧配置\t（295）
18．2．1　Z-Stack協(xié)議的設(shè)備類型\t（295）
18．2．2　Z-Stack協(xié)議棧地址與路由\t（295）
18．2．3　Z-Stack協(xié)議棧配置選項\t（298）
18．3　Z-Stack協(xié)議棧的運(yùn)行流程\t（299）
18．3．1　Z-Stack的OSAL運(yùn)行機(jī)理\t（299）
18．3．2　Z-Stack的消息隊列和任務(wù)調(diào)度\t（301）
18．3．3　Z-Stack的應(yīng)用編程接口\t（301）
18．4　Z-Stack協(xié)議棧的集成開發(fā)環(huán)境IAR\t（302）
18．4．1　工程的創(chuàng)建與編輯\t（302）
18．4．2　工程的編譯與下載調(diào)試\t（303）
18．5　Z-Stack協(xié)議棧開發(fā)示例\t（305）
18．5．1　最簡單的Z-Stack程序\t（305）
18．5．2　基于Z-Stack協(xié)議棧的滑坡檢測系統(tǒng)\t（308）
18．6　本章小結(jié)\t（311）
參考文獻(xiàn)\t（311）