《物聯網與無線感測器網路（第2版）》是2021年電子工業出版社出版的圖書，作者是劉偉榮。
基本介紹
- 中文名：物聯網與無線感測器網路（第2版）
- 作者：劉偉榮
- 出版時間：2021年
- 出版社：電子工業出版社
- 頁數：324 頁
- ISBN：9787121423154
- 類別：計算機/網路類圖書
- 定價：79 元
- 開本：16 開
- 裝幀：平塑
內容簡介,作者簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書是依託中南大學特色專業（物聯網工程）的建設，結合國內物聯網工程專業的教學情況編寫的。本書主要介紹物聯網中核心技術之一的無線感測器網路（WSN）的知識，首先在簡要介紹WSN的基礎上，詳細敘述WSN的物理層、數據鏈路層和網路層的設計要點及路由協定；然後介紹WSN中的主要技術，如通信標準、時間同步技術、節點定位技術、服務質量保障和網路管理，並給出WSN的仿真技術；接著介紹WSN中硬體開發、作業系統和軟體開發的內容；後給出WSN的套用案例。
作者簡介
劉偉榮，中科院自動化所控制科學與控制工程專業博士。現為中南大學計算機學院教授，主要研究領域為物聯網、人工智慧、網路安全、雲計算、5G車聯網域。獲湖南省教學成果獎一等獎1項，湖南省自然科學二等獎1項，主持和參加國家自然科學基金、省部級項目十餘項，授權發明專利7項、受理髮明專利8項、擁有軟體著作權12項，出版《物聯網和無線感測器網路》專著一部，發表SCI、EI收錄論文70餘篇。代表性學術成果發表在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)、能源轉換和展覽國際會議(IEEE ECCE)等會議。
圖書目錄
第1章 無線感測器網路概述 （1）
1.1 無線感測器網路介紹 （1）
1.1.1 無線感測器網路的概念 （1）
1.1.2 無線感測器網路的特點及優勢 （2）
1.1.3 無線感測器網路的套用 （4）
1.2 無線感測器網路的體系結構 （6）
1.2.1 感測器的節點結構 （6）
1.2.2 無線感測器網路架構 （7）
1.3 無線感測器網路研究及發展現狀 （9）
1.4 無線感測器網路所面臨的挑戰 （10）
1.5 本章小結 （11）
參考文獻 （12）
第2章 無線感測器網路物理層設計 （13）
2.1 無線感測器網路物理層概述 （13）
2.2 無線感測器網路物理層研究現狀及發展 （14）
2.3 無線感測器網路物理層關鍵技術 （15）
2.3.1 編碼調製方式的選擇 （15）
2.3.2 頻率的選擇 （16）
2.4 物理層調製/解調方式與編碼方式 （17）
2.4.1 M-ary調製機制 （17）
2.4.2 差分脈衝位置調製機制 （18）
2.4.3 自適應編碼位置調製機制 （18）
2.5 無線感測器網路物理層設計 （19）
2.5.1 頻率分配 （19）
2.5.2 通信信道 （20）
2.6 本章小結 （24）
參考文獻 （24）
第3章 無線感測器網路的數據鏈路層設計 （27）
3.1 無線感測器網路數據鏈路層概述 （27）
3.2 無線感測器網路數據鏈路層研究現狀與發展 （27）
3.2.1 無線感測器網路MAC協定的分類 （27）
3.2.2 無線感測器網路MAC協定需要解決的問題 （28）
3.3 無線感測器網路數據鏈路層的關鍵問題 （29）
3.4 無線感測器網路的MAC協定 （30）
3.4.1 基於競爭的MAC協定 （30）
3.4.2 基於分配的MAC協定 （37）
3.4.3 混合型MAC協定 （44）
3.4.4 跨層MAC協定 （47）
3.5 本章小結 （50）
參考文獻 （50）
第4章 無線感測器網路的網路層 （53）
4.1 無線感測器網路網路層概述 （53）
4.2 無線感測器網路網路層研究現狀和發展 （54）
4.3 無線感測器網路網路層關鍵問題 （56）
4.4 無線感測器網路路由協定 （58）
4.4.1 基於數據的路由協定 （58）
4.4.2 基於集群結構的路由協定 （62）
4.4.3 基於地理位置信息的路由協定 （65）
4.5 本章小結 （69）
參考文獻 （69）
第5章 無線感測器網路傳輸層協定 （71）
5.1 無線感測器網路傳輸層協定概述 （71）
5.2 無線感測器網路傳輸層研究現狀和發展 （73）
5.2.1 無線感測器網路傳輸層關鍵問題 （74）
5.2.2 無線感測器網路傳輸層協定分析 （75）
5.3 無線感測器格線體系 （83）
5.3.1 無線感測器網路格線體系結構 （83）
5.3.2 MPAS設計 （84）
5.4 本章小結 （86）
參考文獻 （87）
第6章 通信標準 （89）
6.1 IEEE 802.15.4標準 （89）
6.1.1 IEEE 802.15.4協定簡介 （89）
6.1.2 IEEE 802.15.4協定棧 （90）
6.2 ZigBee標準 （96）
6.2.1 網路層規範 （96）
6.2.2 套用層規範簡介 （98）
6.3 無線區域網路技術 （98）
6.3.1 無線區域網路概述 （98）
6.3.2 網路拓撲結構 （99）
6.3.3 IEEE 802.11協定棧 （100）
6.4 藍牙技術 （103）
6.4.1 藍牙核心協定 （103）
6.4.2 藍牙優勢 （104）
6.5 UWB技術 （105）
6.5.1 UWB協定模型 （105）
6.5.2 UWB優勢 （106）
6.6 本章小結 （107）
參考文獻 （108）
第7章 時間同步技術 （109）
7.1 時間同步技術概述 （109）
7.2 時間同步技術研究現狀與發展 （110）
7.3 時間同步技術關鍵問題 （112）
7.4 傳統時間同步技術 （114）
7.4.1 DMTS同步 （114）
7.4.2 RBS同步 （115）
7.4.3 TPSN同步 （116）
7.4.4 FTSP同步 （117）
7.4.5 傳統協定比較 （118）
7.5 新型時間同步技術 （120）
7.5.1 協作同步 （121）
7.5.2 螢火蟲同步 （122）
7.6 本章小結 （124）
參考文獻 （124）
第8章 無線感測器網路節點定位技術 （127）
8.1 節點定位技術概述 （127）
8.2 節點定位技術研究現狀與發展 （129）
8.3 節點定位技術關鍵問題 （129）
8.4 基於測距的定位技術 （130）
8.4.1 三邊定位 （131）
8.4.2 角度定位 （134）
8.4.3 測距定位算法性能比較分析 （135）
8.5 基於非測距定位技術 （136）
8.5.1 基本原理 （136）
8.5.2 典型算法 （137）
8.5.3 幾種非測距的定位技術性能分析 （140）
8.6 協作定位技術 （141）
8.6.1 剛性圖理論概述 （141）
8.6.2 協作體的定義 （142）
8.6.3 協作定義原理 （144）
8.7 本章小結 （145）
參考文獻 （145）
第9章 容錯設計技術 （147）
9.1 無線感測器網路容錯技術概述 （147）
9.2 容錯設計模型 （148）
9.3 無線感測器網路可靠性分析 （150）
9.3.1 網路層可靠性 （150）
9.3.2 傳輸層可靠性 （150）
9.4 無線感測器網路故障檢測與診斷 （151）
9.4.1 基於空間相關性的故障診斷 （152）
9.4.2 基於貝葉斯信任網路的故障診斷 （153）
9.5 無線感測器網路的自恢復策略 （154）
9.5.1 基於連線的故障修復 （154）
9.5.2 基於覆蓋的故障修復 （155）
9.6 本章小結 （155）
參考文獻 （155）
第10章 無線感測器網路的能量收集 （157）
10.1 無線感測器網路能量收集概述 （157）
10.1.1 帶有能量收集功能的無線感測器網路節點結構 （157）
10.1.2 能量收集功能的無線感測器網路產品與套用 （157）
10.2 無線感測器網路的能量收集轉換技術 （159）
10.2.1 光能的收集轉換技術 （159）
10.2.2 風能的收集轉換技術 （160）
10.2.3 生物能與化學能的收集轉換技術 （161）
10.2.4 動能的收集轉換技術 （162）
10.2.5 電磁能量的收集轉換技術 （162）
10.2.6 熱能的收集轉換技術 （163）
10.3 無線感測器網路的無線充電技術 （163）
10.3.1 無線感測器網路的充電電路設計 （163）
10.3.2 無線充電感測器網路的網路設計 （166）
10.4 無線感測器網路的感知與能量收集的一體化 （169）
10.4.1 動能的感知與能量收集一體化 （169）
10.4.2 熱能的感知與能量收集一體化 （170）
10.4.3 光能的感知與能量收集一體化 （171）
10.4.4 射頻能量的感知與能量收集一體化 （172）
10.5 無線感測器網路能量收集下的協定與套用設計 （172）
10.5.1 無線感測器網路能量收集的MAC協定設計 （173）
10.5.2 能量收集無線感測器網路的路由協定設計 （174）
10.5.3 無線感測器網路的無線充電與移動數據收集的聯合設計 （175）
10.6 無線感測器網路能量收集的技術展望 （176）
10.6.1 無線感測器網路能量收集下的程式運行管理 （176）
10.6.2 無線感測器網路能量收集下的通信最佳化 （177）
10.6.3 無線感測器網路的集成設計 （177）
參考文獻 （178）
第11章 服務質量保證 （181）
11.1 無線感測器網路服務質量概述 （181）
11.2 無線感測器網路服務質量研究現狀與發展 （182）
11.3 無線感測器網路QoS關鍵問題 （185）
11.4 感知QoS保證 （186）
11.4.1 感知QoS概述 （186）
11.4.2 感知模型 （187）
11.4.3 典型的無線感測器網路覆蓋控制算法與協定 （188）
11.4.4 亟待解決的問題 （194）
11.5 傳輸QoS保證 （194）
11.5.1 可靠數據傳輸 （195）
11.5.2 擁塞控制 （196）
11.6 本章小結 （197）
參考文獻 （197）
第12章 網路管理 （201）
12.1 網路管理概述 （201）
12.1.1 網路管理的概念 （201）
12.1.2 網路管理的體系結構 （202）
12.2 網路管理研究現狀與發展 （204）
12.2.1 SNMP的網路管理架構 （204）
12.2.2 網路管理新技術 （205）
12.3 網路管理關鍵問題 （207）
12.4 典型網路管理系統 （209）
12.4.1 集中式網路管理系統 （209）
12.4.2 層次式網路管理系統 （211）
12.4.3 分散式網路管理系統 （212）
12.5 本章小結 （214）
參考文獻 （215）
第13章 無線感測器網路的仿真技術 （217）
13.1 網路仿真概述 （217）
13.2 無線感測器網路仿真研究現狀與發展 （218）
13.3 常用的仿真軟體 （219）
13.3.1 OPNET （219）
13.3.2 NS2 （221）
13.3.3 TOSSIM （222）
13.4 仿真軟體比較 （224）
13.5 本章小結 （225）
參考文獻 （225）
第14章 無線感測器網路的硬體開發 （227）
14.1 無線感測器網路硬體開發概述 （227）
14.2 無線感測器網路硬體開發研究現狀與發展 （228）
14.3 感測器節點的設計 （230）
14.3.1 核心處理模組設計 （230）
14.3.2 能量模組設計 （232）
14.4 本章小結 （232）
參考文獻 （232）
第15章 無線感測器網路的作業系統 （235）
15.1 無線感測器網路作業系統概述 （235）
15.2 TinyOS作業系統 （236）
15.2.1 概述 （236）
15.2.2 TinyOS的系統架構 （237）
15.2.3 TinyOS編譯機制 （238）
15.2.4 TinyOS啟動機制 （238）
15.2.5 TinyOS任務調度機制 （240）
15.2.6 TinyOS的並發性 （242）
15.2.7 TinyOS的能量管理機制 （243）
15.2.8 通信機制 （246）
15.3 MANTIS OS作業系統 （249）
15.3.1 MANTIS OS的系統架構 （249）
15.3.2 應用程式設計 （250）
15.4 SOS作業系統 （253）
15.5 作業系統比較分析 （257）
