地下無線感測器網路定位方法及套用

內容簡介

本書是專門針對地下工程環境監測、人員及設備定位套用的地下無線感測器網路定位方法及套用介紹的著作。全書共5章，內容涉及地下無線感測器網路體系結構、本質安全型網路節點系統、網路節點能量收集方法、協同感知方法和自主定位跟蹤方法。本書可以為計算機科學、測控技術、信息科學、自動化等領域從事無線感測器網路研究的相關專業技術人員提供參考。

圖書目錄

第1章地下無線感測器網路體系結構 1

1.1 引言 1

1.2 地下無線感測器網路模型 3

1.2.1 無線感測器網路拓撲結構 3

1.2.2 地下無線感測器網路結構 3

1.3 地下非理想無線通信模型 7

1.3.1 引言 7

1.3.2 採煤工作面無線通信信道衰落模型 9

1.3.3 採煤工作面無線通信信噪比模型 15

1.4 簇頭節點布置策略 17

1.4.1 簇頭節點布置模型 17

1.4.2 簇頭節點最低密度布置數學模型 18

1.4.3 簇頭節點非均勻最低密度布置算法 22

1.4.4 簇頭節點動態選擇算法 22

1.4.5 簇頭節點動態選擇算法仿真測試 24

參考文獻 26

第2章本質安全型網路節點系統 29

2.1 引言 29

2.2 網路節點本質安全電源電路 30

2.2.1 網路節點的硬體結構 30

2.2.2 本質安全電源電路設計與分析 32

2.3 網路節點電路設計 41

2.3.1 目標節點電路設計 41

2.3.2 感知節點硬體電路設計 46

2.3.3 網關硬體電路設計 50

2.4 網路節點系統軟體設計 52

2.4.1 ZigBee協定簡介 52

2.4.2 目標節點軟體設計 54

2.4.3 感知節點軟體設計 57

2.4.4 網關軟體設計 62

2.5 網路節點系統性能測試與分析 66

2.5.1 系統可靠性分析 66

2.5.2 系統能耗分析 71

2.5.3 網路節點系統定位性能實驗 76

參考文獻 78

第3章網路節點能量收集方法 81

3.1 引言 81

3.2 振動發電原理 82

3.2.1 壓電發電原理 82

3.2.2 電磁發電原理 88

3.3 壓電振子發電方法 91

3.3.1 壓電振子介紹 91

3.3.2 雙晶懸臂樑式壓電振子建模 93

3.2.3 雙晶懸臂樑式壓電振子結構有限元分析 102

3.4 變頻發電方法 112

3.4.1 變頻發電裝置結構 112

3.4.2 變頻發電裝置諧振建模 113

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