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無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概論

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概論

作者：施云波
出版社：西安電子科技大學(xué)出版社出版時間：2017-09-01
開本： 26cm 頁數(shù)： 418頁
本類榜單：教材銷量榜
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無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概論 版權(quán)信息

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概論 本書特色

本書重點(diǎn)介紹無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)基礎(chǔ)和應(yīng)用，具體包括：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本概況、體系結(jié)構(gòu)、傳感技術(shù)、感知節(jié)點(diǎn)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)、管理技術(shù)、安全技術(shù)、其他關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用等。本書內(nèi)容深入淺出、概念清晰、理論與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，是一本比較全面、系統(tǒng)、深入的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專著。
本書既可作為高等院校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的本科生教材，也可作為計(jì)算機(jī)類、通信類、信息類、電子類等專業(yè)的本科生及研究生教材，還可作為相關(guān)領(lǐng)域的科研人員及工程師的參考書。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概論 內(nèi)容簡介

本書重點(diǎn)介紹無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)基礎(chǔ)和應(yīng)用, 具體包括: 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本概況、體系結(jié)構(gòu)、傳感技術(shù)、感知節(jié)點(diǎn)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)、管理技術(shù)、安全技術(shù)、其他關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用等。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概論 目錄

第1章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)基本概況 1
1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述 1
1.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生與發(fā)展 1
1.1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的含義與作用 2
1.2 物聯(lián)網(wǎng)與WSN的關(guān)系 3
1.2.1 物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生與發(fā)展 3
1.2.2 物聯(lián)網(wǎng)的含義 4
1.2.3 物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu) 5
1.2.4 WSN與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系 6
1.3 WSN與互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系 7
1.3.1 互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)涵的理解 7
1.3.2 互聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn) 8
1.3.3 WSN與互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系 8
1.4 WSN的技術(shù)特點(diǎn) 12
1.4.1 WSN與現(xiàn)有無線網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別 12
1.4.2 WSN與現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別 13
1.4.3 WSN的特點(diǎn) 13
1.5 WSN的相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ) 15
1.5.1 傳感器技術(shù) 15
1.5.2 無線電技術(shù) 16
1.5.3 短距離無線通信技術(shù) 19
思考題 26
第2章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 27
2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 27
2.1.1 基本結(jié)構(gòu) 27
2.1.2 多網(wǎng)絡(luò)融合系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 28
2.1.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 29
2.2 節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu) 31
2.2.1 傳感器節(jié)點(diǎn)的特點(diǎn)與類型 31
2.2.2 節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)與作用 32
2.2.3 節(jié)點(diǎn)約束條件 32
2.3 傳感器網(wǎng)絡(luò)工作模式 33
2.3.1 網(wǎng)絡(luò)的組成和特點(diǎn) 33
2.3.2 通信機(jī)制 34
2.4 網(wǎng)絡(luò)整體結(jié)構(gòu) 36
2.4.1 OSI分層模型 37
2.4.2 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 37
2.5 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量及其
?體系結(jié)構(gòu) 40
2.5.1 服務(wù)質(zhì)量體系 40
2.5.2 通信協(xié)議QoS 42
2.5.3 管理系統(tǒng)QoS 43
2.5.4 功能模塊QoS 46
2.6 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則與
?優(yōu)化設(shè)計(jì)方法 46
2.6.1 設(shè)計(jì)原則 46
2.6.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)方法 48
2.6.3 跨層設(shè)計(jì)總體架構(gòu) 49
2.6.4 跨層設(shè)計(jì)的步驟 50
2.6.5 設(shè)計(jì)模型與問題求解方法 51
2.6.6 網(wǎng)絡(luò)效能*大化模型 53
思考題 54
第3章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳感技術(shù) 55
3.1 傳感技術(shù)概述 55
3.1.1 傳感技術(shù)的地位和作用 55
3.1.2 傳感技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 58
3.1.3 傳感技術(shù)與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 61
3.2 傳感器的含義與分類 62
3.2.1 傳感器的含義 62
3.2.2 傳感器的分類和性能要求 63
3.3 典型傳感器 64
3.3.1 力敏傳感器 64
3.3.2 磁敏傳感器 65
3.3.3 光敏傳感器 68
3.3.4 溫度傳感器 70
3.3.5 氣敏傳感器 74
3.3.6 濕敏傳感器 76
3.3.7 其他傳感器 78
3.4 射頻識別傳感技術(shù) 83
3.4.1 射頻識別技術(shù)概述 83
3.4.2 射頻識別系統(tǒng)基本構(gòu)成 84
3.4.3 射頻識別系統(tǒng)分類及典型應(yīng)用 89
3.4.4 射頻識別的基本原理及關(guān)鍵技術(shù) 92
3.5 模式識別傳感技術(shù) 95
3.5.1 模式和模式識別 95
3.5.2 模式識別的發(fā)展和應(yīng)用 95
3.5.3 模式識別的研究內(nèi)容、分類及
研究方法 97
3.6 圖像識別傳感技術(shù) 99
3.6.1 圖像的定義及分類 99
3.6.2 數(shù)字圖像處理與應(yīng)用 101
3.6.3 圖像識別過程 103
3.6.4 二值圖像壓縮編碼技術(shù) 104
3.7 納米技術(shù)與小型化技術(shù) 107
3.7.1 納米技術(shù) 107
3.7.2 微機(jī)電系統(tǒng)及裝置 109
3.7.3 封裝、組裝與連接技術(shù) 111
思考題 112
第4章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)感知節(jié)點(diǎn)
技術(shù) 113
4.1 感知節(jié)點(diǎn)技術(shù)的基本概況 113
4.1.1 感知節(jié)點(diǎn)技術(shù)的發(fā)展情況 113
4.1.2 感知節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的基本原則 115
4.2 感知節(jié)點(diǎn)硬件技術(shù) 117
4.2.1 電源技術(shù) 117
4.2.2 傳感器模塊 123
4.2.3 微處理器模塊 124
4.2.4 存儲模塊 130
4.2.5 通信模塊 135
4.3 感知節(jié)點(diǎn)軟件技術(shù) 138
4.3.1 軟件的基本概況 138
4.3.2 匯編語言 141
4.3.3 C語言 143
4.3.4 C 語言 145
4.3.5 Java語言 147
4.3.6 VHDL語言 152
4.4 常用微處理器 154
4.4.1 單片微處理器 154
4.4.2 ARM處理器 161
4.4.3 DSP處理器 164
4.4.4 FPGA處理器 169
4.5 操作系統(tǒng) 175
4.5.1 操作系統(tǒng)基本概述 175
4.5.2 WSN操作系統(tǒng)(WSNOS) 179
思考題 185
第5章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù) 186
5.1 信息通信構(gòu)建基礎(chǔ) 186
5.1.1 構(gòu)建框架 186
5.1.2 物理層 187
5.1.3 數(shù)據(jù)鏈路層 187
5.1.4 網(wǎng)絡(luò)層 187
5.1.5 傳輸層 190
5.1.6 應(yīng)用層 190
5.2 IEEE 802標(biāo)準(zhǔn) 190
5.2.1 標(biāo)準(zhǔn)概述 190
5.2.2 MAC協(xié)議 191
5.3 通信模塊硬件架構(gòu) 212
5.3.1 藍(lán)牙模塊 212
5.3.2 ZigBee模塊 220
5.3.3 無線射頻模塊 224
5.3.4 WiFi通信模塊 226
5.3.5 紅外通信模塊 228
5.3.6 GPRS模塊 229
5.3.7 全球定位系統(tǒng)模塊 231
5.4 無線通信協(xié)議 235
5.4.1 ZigBee協(xié)議 235
5.4.2 藍(lán)牙協(xié)議 238
5.4.3 WiFi協(xié)議 240
5.4.4 其他協(xié)議 244
思考題 245
第6章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù) 246
6.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的構(gòu)成 246
6.1.1 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 246
6.1.2 控制關(guān)鍵技術(shù) 251
6.1.3 控制模式 252
6.1.4 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 255
6.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的控制終端 255
6.2.1 可編程邏輯控制器 255
6.2.2 數(shù)字控制器 261
6.2.3 嵌入式控制器 264
6.3 網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制技術(shù) 266
6.3.1 移動通信遠(yuǎn)程控制 266
6.3.2 網(wǎng)絡(luò)遙控操作 268
6.3.3 Web動態(tài)服務(wù)及控制 269
6.4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的控制策略 271
6.4.1 智能控制策略 271
6.4.2 自適應(yīng)控制系統(tǒng)策略 273
6.4.3 能耗控制策略 275
6.5 數(shù)據(jù)融合與優(yōu)化決策 276
6.5.1 數(shù)據(jù)融合結(jié)構(gòu) 276
6.5.2 優(yōu)化決策 278
6.6 現(xiàn)場控制網(wǎng)絡(luò)通信 281
6.6.1 現(xiàn)場總線簡介 281
6.6.2 基金會現(xiàn)場總線 281
6.6.3 局部操作網(wǎng)絡(luò)總線 282
6.6.4 過程現(xiàn)場總線 283
6.6.5 CAN總線網(wǎng)絡(luò) 285
思考題 286
第7章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù) 287
7.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)管理概述 287
7.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)管理面臨的問題 287
7.1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
要求 288
7.1.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的分類 288
7.2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)管理系統(tǒng) 290
7.2.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)管理系統(tǒng)概述 290
7.2.2 分簇層次型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 291
7.2.3 功率控制的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 295
7.2.4 啟發(fā)式節(jié)點(diǎn)喚醒和睡眠機(jī)制 296
7.3 能量管理 298
7.3.1 能量管理概述 298
7.3.2 硬件能耗設(shè)計(jì) 299
7.3.3 狀態(tài)調(diào)制機(jī)制 302
7.3.4 通信能耗 303
7.3.5 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能耗分析 304
7.3.6 路由協(xié)議能耗分析 305
思考題 306
第8章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù) 307
8.1 網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)概述 307
8.1.1 網(wǎng)絡(luò)安全問題 307
8.1.2 安全防護(hù)技術(shù)的分類 310
8.1.3 WSN的網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計(jì)策略 312
8.1.4 網(wǎng)絡(luò)安全框架協(xié)議分析 317
8.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全機(jī)制 320
8.2.1 節(jié)點(diǎn)的安全機(jī)制 320
8.2.2 信息通信的安全機(jī)制 322
8.2.3 信息應(yīng)用的安全機(jī)制 323
8.3 信息隱私權(quán)與保護(hù) 325
8.3.1 隱私保護(hù) 325
8.3.2 隱私保護(hù)面臨的威脅 327
8.3.3 隱私權(quán)的保護(hù)策略 328
8.4 數(shù)據(jù)計(jì)算安全性 330
8.4.1 數(shù)據(jù)計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù) 330
8.4.2 數(shù)據(jù)計(jì)算安全問題 333
8.5 業(yè)務(wù)認(rèn)證與加密技術(shù) 335
8.5.1 業(yè)務(wù)認(rèn)證機(jī)制 335
8.5.2 加密機(jī)制 337
8.6 物理設(shè)備安全問題 343
8.6.1 物理安全概況 343
8.6.2 物理設(shè)備的安全問題 344
8.6.3 其他物理安全問題 346
8.7 移動互聯(lián)網(wǎng)安全漏洞與防范技術(shù) 349
8.7.1 移動互聯(lián)網(wǎng)的基本概況 349
8.7.2 移動互聯(lián)網(wǎng)面臨的安全威脅 350
8.7.3 移動系統(tǒng)的安全措施 351
思考題 354
第9章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)其他關(guān)鍵
?技術(shù) 355
9.1 時間同步機(jī)制 355
9.1.1 時間同步面臨的問題 355
9.1.2 時鐘模型 356
9.1.3 接收者和接收者交互時間同步
機(jī)制 357
9.1.4 發(fā)送者和接收者的雙向時間同步
機(jī)制 358
9.1.5 發(fā)送者和接收者的單向時間同步
機(jī)制 359
9.1.6 時間同步機(jī)制的誤差來源及性能
指標(biāo) 361
9.1.7 時間同步機(jī)制的主要應(yīng)用 362
9.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù) 363
9.2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位的基本
原理 363
9.2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位算法 365
9.2.3 定位算法的應(yīng)用案例 369
9.3 數(shù)據(jù)融合技術(shù) 370
9.3.1 數(shù)據(jù)融合概述 370
9.3.2 主要數(shù)據(jù)融合方法分析 374
9.4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)跟蹤技術(shù) 379
9.4.1 目標(biāo)跟蹤概述 379
9.4.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)作跟蹤方法 381
9.4.3 典型目標(biāo)跟蹤算法比較分析 384
9.4.4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)主要跟蹤技術(shù) 386
思考題 389
第10章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用 390
10.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用基本概況 390
10.2 軍事領(lǐng)域的應(yīng)用 391
10.2.1 智能塵埃網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 392
10.2.2 靈巧傳感器網(wǎng)絡(luò) 393
10.2.3 WSN在協(xié)同作戰(zhàn)中的應(yīng)用 393
10.2.4 WSN在軍事目標(biāo)定位和跟蹤中的
應(yīng)用 396
10.3 氣象生態(tài)環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用 397
10.3.1 氣象環(huán)境監(jiān)測 397
10.3.2 生態(tài)環(huán)境監(jiān)測 399
10.3.3 海洋與空間生態(tài)監(jiān)測 401
10.4 工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用 403
10.4.1 智能制造傳感器網(wǎng)絡(luò) 403
10.4.2 礦業(yè)領(lǐng)域傳感器網(wǎng)絡(luò) 405
10.4.3 數(shù)字化油田傳感器網(wǎng)絡(luò) 406
10.5 智能電網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用 408
10.5.1 智能抄表傳感器網(wǎng)絡(luò) 408
10.5.2 智能變電站傳感器網(wǎng)絡(luò) 409
10.6 農(nóng)林領(lǐng)域的應(yīng)用 412
10.6.1 智慧農(nóng)業(yè)傳感器網(wǎng)絡(luò) 412
10.6.2 智慧林業(yè)傳感器網(wǎng)絡(luò) 413
10.7 智能交通領(lǐng)域的應(yīng)用 415
10.8 智能家居領(lǐng)域的應(yīng)用 416
10.9 其他領(lǐng)域的應(yīng)用 417
思考題 418
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