無線感測器網路技術原理及套用（第2版）

《無線感測器網路技術原理及套用（第2版）》是2019年清華大學出版社出版的圖書，作者是許毅、陳立家、甘浪雄、章陽。

基本介紹

• 中文名：無線感測器網路技術原理及套用（第2版）
• 作者：許毅、陳立家、甘浪雄、章陽
• 出版社：清華大學出版社
• 出版時間：2019年01月01日
• ISBN：9787302459910

內容簡介

本書根據物聯網工程本科專業的發展方向和教學需要，結合無線網路感測器網路技術的最新發展技術及其套用現狀編寫而成，主要介紹無線感測器網路的基本概念、無線感測器網路開發環境、無線感測器網路拓撲控制與覆蓋技術、無線感測器網路通信與組網技術、無線感測器網路支撐技術、無線感測器網路協定的技術標準、無線感測器網路安全技術、無線感測器網路接入技術、無線感測器網路的套用、無線感測器網路與物聯網等。

目錄

第1章緒論

1.1WSN的基本概念

1.1.1無線網路的描述

1.1.2WSN的定義

1.1.3WSN系統的組成

1.2WSN的特點

1.2.1與無線自組網的區別

1.2.2與現場匯流排的區別

1.2.3感測器節點的限制

1.2.4WSN的特點

1.3WSN的關鍵性能指標

1.4感測器的類型

1.4.1感測器的基礎知識

1.4.2感測器的分類

1.4.3常見感測器的類型介紹

1.4.4感測器的基本特性

1.5WSN的套用

習題1

第2章WSN開發環境

2.1概述

2.2WSN平台硬體設計

2.2.1系統結構圖

2.2.2節點設計內容與要求

2.2.3節點的模組化設計

2.2.4感測器節點開發實例

2.2.5常見感測器節點

2.3WSN的作業系統

2.3.1概述

2.3.2nesC語言

2.3.3TinyOS組件模型

2.3.4TinyOS通信模型

2.3.5TinyOS事件驅動機制

2.3.6調度策略

2.3.7能量管理機制

2.3.8LED燈閃爍實驗分析

2.4現代WSN典型實驗平台

2.4.1硬體系統的組成

2.4.2硬體組件介紹

2.4.3感測器節點

2.4.4路由器節點

2.5ZigBee硬體平台

2.5.1CC2530晶片的特點

2.5.2CC2530片上8051核心

2.5.3CC2530主要特徵外設

2.5.4CC2530無線收發器

2.5.5CC2530開發環境

習題2

第3章WSN拓撲控制與覆蓋技術

3.1WSN拓撲結構

3.1.1平面網路結構

3.1.2分級網路結構

3.1.3混合網路結構

3.1.4Mesh網路結構

3.2拓撲控制

3.2.1概述

3.2.2拓撲控制的意義

3.2.3拓撲控制設計目標

3.3功率控制

3.4層次性拓撲結構控制方法

3.5啟發機制

3.6覆蓋

3.6.1覆蓋理論基礎

3.6.2覆蓋感知模型

3.6.3覆蓋算法分類

3.6.4典型覆蓋算法

3.6.5覆蓋能效評價指標

3.7感測器網路的覆蓋控制

習題3

第4章WSN通信與組網技術

4.1WSN協定結構

4.1.1傳統網路協定OSI參考模型

4.1.2WSN協定的分層結構

4.2物理層

4.2.1物理層概述

4.2.2通信信道分配

4.2.3WSN物理層的設計

4.3數據鏈路層協定

4.4網路層協定

4.5傳輸層協定

4.5.1EventtoSink傳輸

4.5.2SinktoSensors傳輸

4.6套用層協定

4.6.1感測器管理協定

4.6.2任務分派與數據廣播協定

4.6.3感測器查詢與數據分發協定

4.7MAC協定

4.7.1MAC協定的分類

4.7.2IEEE802.11協定

4.7.3基於競爭的MAC協定

4.7.4基於時分復用的MAC協定

4.8路由協定

4.8.1路由協定概述

4.8.2平面路由協定

4.8.3層次路由協定

4.8.4能量感知路由

習題4

第5章WSN支撐技術

5.1時間同步

5.1.1時鐘同步問題

5.1.2時間同步問題

5.1.3時間同步基礎

5.1.4時間同步協定

5.2定位技術

5.2.1基本描述

5.2.2節點位置的計算方法

5.2.3基於測距的定位算法

5.2.4距離無關的定位算法

5.2.5典型的定位系統

5.3數據融合

5.3.1數據融合的基本概念

5.3.2數據融合分類

5.3.3基於組播樹數據融合算法實現

5.4能量管理

5.4.1能量管理的意義

5.4.2電源節能方法

5.4.3動態能量管理

5.5容錯技術

5.5.1容錯技術的基本描述

5.5.2故障模型

5.5.3故障檢測與診斷

5.5.4故障修復

5.6QoS保證

5.6.1QoS概述

5.6.2QoS研究

5.7安全技術

5.7.1安全攻擊

5.7.2安全協定

5.7.3安全管理

習題5

第6章WSN協定技術標準

6.1IEEE1451系列標準

6.2IEEE802.15.4標準

6.2.1IEEE802.15.4標準概述

6.2.2物理層

6.2.3MAC子層

6.2.4符合IEEE802.15.4標準的感測器網路實例

6.3ZigBee協定棧原理

6.3.1概述

6.3.2定址

6.3.3綁定

6.3.4路由

6.3.5ZDO訊息請求

6.3.6攜帶型設備

6.3.7端到端確認

6.3.8其他

6.3.9安全

6.3.10ZigBee系統軟體的設計

6.3.11符合ZigBee規範的感測器網路實例

6.4藍牙

6.4.1藍牙協定棧簡介

6.4.2藍牙協定棧分析

6.4.3藍牙技術的發展趨勢

6.5UWB技術

6.5.1概述

6.5.2UWB主流技術

6.5.3UWB的發展趨勢

6.6紅外線數據傳輸技術

6.7短距離無線通信技術特點比較

習題6

第7章WSN接入技術

7.1多網融合體系結構

7.2面向WSN接入

7.2.1概述

7.2.2面向乙太網的WSN接入

7.2.3面向無線區域網路的WSN接入

7.2.4面向移動通信網的WSN接入

7.3WSN接入Internet

7.3.1概述

7.3.2WSN接入Internet結構

7.3.3WSN接入Internet方法

7.3.4WSN接入Internet體系結構設計

7.4WSN服務提供方法

7.4.1服務提供體系

7.4.2服務提供網路中間件

7.4.3服務提供步驟

7.5多網融合網關的硬體設計

7.5.1網關總體結構設計

7.5.2現代WSN網關實驗平台

7.6網關接入外部基礎設施網路的實現

習題7

第8章WSN的套用

8.1基於WSN路況信息監測技術的實現

8.1.1路面參數監測感測器選擇

8.1.2道路車流量監測的感測器

8.1.3交通參數監測技術

8.1.4交通參數監測的實施方案

8.2基於WSN的智慧型家居系統設計與實現

8.2.1智慧型家居的基本描述

8.2.2智慧型家居系統的整體架構

8.2.3節點硬體設計

8.2.4終端節點硬體設計

8.2.5節點軟體部分設計

8.2.6節點功能的實現

8.2.7節點能量控制

8.2.8智慧型家居網關分析

8.2.9智慧型家居網關通信技術

8.2.10智慧型家居網關總體設計

8.2.11智慧型家居網關硬體設計

8.2.12智慧型家居網關作業系統及驅動移植

8.2.13智慧型家居網關套用軟體設計

8.2.14智慧型家居系統演示平台搭建

8.3基於TinyOS的WSN定位系統的設計

8.3.1定位系統設計的原則

8.3.2定位系統算法選擇

8.3.3WSN節點硬體設計

8.3.4TinyOS程式編譯與移植

8.3.5RSSI定位的TinyOS實現

8.3.6未知節點程式設計

8.3.7信標節點程式設計

8.3.8網關節點程式設計

8.3.9實驗測試結果

8.3.10無線傳輸損耗模型分析與驗證

習題8

第9章WSN與物聯網

9.1物聯網的基本概念

9.1.1物聯網的興起

9.1.2物聯網的定義

9.1.3物聯網的特點

9.1.4物聯網的技術架構

9.1.5物聯網關鍵技術

9.2RFID與WSN的整合

9.2.1RFID的基礎理論

9.2.2RFID和WSN整合的原因

9.2.3RFID標籤與感測器的整合

9.2.4RFID標籤與感測器節點的整合

9.2.5讀寫器與感測器節點的整合

9.2.6RFID和感測器的整合

9.3物聯網環境下的WSN

9.4基於RFID的WSN車載信息服務系統設計

9.4.1系統整體設計

9.4.2系統硬體設計

9.4.3系統網路模組

9.4.4系統軟體設計

9.4.5套用軟體設計

9.4.6系統軟體測試

習題9

參考文獻