无线传感器网络技术及其应用(战略性新兴产业系列丛书——物联网) 在线下载 pdf mobi 2025 epub 电子版

　　《无线传感器网络技术及其应用》介绍了无线传感器网络研究领域中的相关技术和应用，共11章，内容涵盖无线传感器网络的物理层及信道接入技术，路由、覆盖与拓扑控制技术，定位、跟踪与时间同步技术，网络安全和数据管理技术，短距离低功耗无线通信协议标准，无线传感器网络操作系统等方面。《无线传感器网络技术及其应用》还重点介绍了无线传感器网络中间件技术、物联网环境下的无线传感器网络接入技术、传感器节点的硬件设计，介绍了多个典型的无线传感器网络的应用实例。《无线传感器网络技术及其应用》在编写上既重视基础知识，又跟踪前沿技术；既具有学术深度，又具有教材的系统性和可读性。 　　《无线传感器网络技术及其应用》可以作为普通高等院校物联网、传感器网络通信工程、电子信息、计算机等专业高年级本科生和研究生的教材，也可作为无线传感器网络领域的研究人员及广大对无线传感器网络感兴趣的工程技术人员的参考书。

目　录

第 1章　无线传感器网络概述　1

1.1　无线传感器网络的基本概念　1

1.2　无线传感器网络的体系结构　2

1.3　无线传感器网络的基本特点　4

1.4　无线传感器网络的发展现状与趋势　5

1.5　无线传感器网络面临的挑战　7

1.6　无线传感器网络的应用领域　8

参考文献　11

课后习题　11

第 2章　物理层及信道接入技术　12

2.1　物理层相关技术　12

2.1.1　频率分配　12

2.1.2　物理层设计　13

2.2　信道接入技术　14

2.2.1　无线传感器网络信道接入概述　14

2.2.2　基于竞争的信道接入技术　16

2.2.3　基于固定分配的信道接入技术　22

2.2.4　按需分配的信道接入技术　27

2.2.5　无线传感器网络信道接入技术面临的挑战　28

2.3　IEEE 802.15.4标准　28

2.4　ZigBee标准　32

参考文献　39

课后习题　39

第3章　路由、覆盖与拓扑技术　40

3.1　无线传感器网络路由　40

3.1.1　无线传感器网络路由概述　40

3.1.2　路由协议设计的关键问题　41

3.1.3　简单的无结构路由协议　42

3.1.4　树类路由协议　46

3.1.5　地理路由协议　50

3.1.6　无线传感器网络路由协议比较　53

3.2　无线传感器网络拓扑控制技术　55

3.2.1　拓扑控制技术概述　55

3.2.2　拓扑控制的意义　56

3.2.3　拓扑控制的设计目标　57

3.2.4　功率控制技术　58

3.2.5　典型的层次型拓扑控制方法　59

3.2.6　拓扑控制中的休眠调度技术　61

3.3　无线传感器网络覆盖技术　63

3.3.1　无线传感器网络覆盖算法设计思路及性能评价标准　63

3.3.2　无线传感器网络覆盖感知模型　64

3.3.3　无线传感器网络覆盖算法分类　65

3.3.4　典型的无线传感器网络覆盖算法与协议　66

参考文献　70

课后习题　73

第4章　无线传感器网络定位、跟踪与时间同步技术　74

4.1　无线传感器网络定位技术　74

4.1.1　无线传感器网络测距技术　75

4.1.2　无线传感器网络定位机制与性能评价标准　77

4.1.3　现有无线传感器网络定位方法　80

4.2　无线传感器网络跟踪技术　89

4.2.1　无线传感器网络跟踪技术概述　89

4.2.2　无线传感器网络目标跟踪的基本过程　90

4.3　无线传感器网络时间同步技术　91

4.3.1　时间同步模型　91

4.3.2　时间同步协议　95

参考文献　102

课后习题　103

第5章　无线传感器网络安全　104

5.1　无线传感器网络安全问题概述　104

5.1.1　安全需求　104

5.1.2　攻击与威胁　106

5.1.3　跨层的安全框架　108

5.2　无线传感器网络中的密码学理论　108

5.2.1　密码算法的选择　108

5.2.2　密钥管理　110

5.2.3　安全协议　113

5.3　无线传感器网络安全防护技术　116

5.3.1　安全认证技术　116

5.3.2　访问控制技术　117

5.3.3　安全通信与路由技术　118

5.3.4　安全定位与时钟同步技术　119

5.3.5　入侵检测、容侵容错技术　121

5.4　无线传感器网络的发展与安全趋势　123

5.4.1　车载传感网络及其安全性　123

5.4.2　物联网及其安全性　124

参考文献　126

课后习题　129

第6章　无线传感器网络操作系统　130

6.1　无线传感器网络操作系统概述　130

6.2　TinyOS操作系统　130

6.2.1　nesC语言基础　131

6.2.2　TinyOS的组件模型　139

6.2.3　TinyOS的通信模型　140

6.2.4　TinyOS 1.0的安装与调试　141

6.2.5　TinyOS 2.0的安装与调试　145

6.2.6　TinyOS的典型应用分析　147

6.3　MantisOS操作系统　150

6.3.1　MantisOS简介　150

6.3.2　MantisOS的体系架构　150

6.3.3　MantisOS应用程序开发与发布　153

6.4　SOS操作系统　158

6.4.1　SOS简介　158

6.4.2　系统架构　159

6.4.3　SOS的通信机制　162

6.4.4　SOS应用程序开发与发布　164

6.5　无线传感器网络操作系统的主要技术挑战　166

参考文献　168

课后习题　168

第7章　无线传感器网络中间件　169

7.1　无线传感器中间件体系结构及功能　169

7.1.1　通用的中间件体系结构及功能　169

7.1.2　体系结构设计原则　172

7.1.3　已有的不同无线传感器网络中间件体系结构　173

7.2　典型的无线传感器网络中间件　177

7.2.1　Impala　177

7.2.2　MiLAN　181

7.2.3　AMF　183

7.2.4　DSWare　184

7.2.5　MSM　186

7.2.6　DFuse　187

7.2.7　SensorWare　188

7.2.8　Agilla　191

7.2.9　TinyDB　192

7.3　基于Agent的无线传感器网络中间件DisWare　194

7.3.1　DisWare体系结构　194

7.3.2　DisWare关键技术　196

7.3.3　DisWare中间件　198

7.4　DisWare中间件平台软件MeshIDE　201

7.4.1　无线传感器网络集成开发平台MeshIDE概述　202

7.4.2　无线传感器网络集成开发平台MeshIDE for TinyOS　202

7.4.3　无线传感器网络集成开发平台MeshIDE for DisWare　210

7.5　无线多媒体传感器网络中间件技术　214

7.5.1　无线多媒体传感器网络的概述　214

7.5.2　无线多媒体传感器网络中间件的特点　216

7.5.3　基于Agent的无线多媒体传感器网络中间件体系结构　217

参考文献　219

课后习题　220

第8章　无线传感器网络数据管理技术　221

8.1　无线传感器网络数据管理的基本概念　221

8.1.1　以数据为中心的无线传感器网络数据库　221

8.1.2　无线传感器网络数据管理系统的特殊性及设计目标　222

8.1.3　无线传感器网络数据管理技术的研究热点　224

8.2　无线传感器网络数据管理的关键技术　225

8.2.1　无线传感器网络数据存储结构　225

8.2.2　数据查询处理技术　228

8.2.3　数据压缩技术　232

8.2.4　数据融合技术　234

8.3　现有传感器网络数据管理系统介绍　237

8.3.1　TinyDB系统　237

8.3.2　Cougar系统　239

8.3.3　现有无线传感器网络数据管理系统分析　241

8.4　无线传感器网络数据管理系统DiswareDM　242

8.4.1　基于移动Agent中间件的传感器网络数据管理概述　242

8.4.2　DiswareDM整体功能和系统结构设计　245

8.4.3　DiswareDM系统的详细设计　249

8.4.4　DiswareDM的系统功能　253

参考文献　256

课后习题　258

第9章　物联网环境下的无线传感器网络接入技术　259

9.1　基于无线传感器网络的多网络融合系统结构　259

9.2　多种无线传感器网络接入技术的比较　260

9.2.1　现有接入技术概述　260

9.2.2　面向以太网的无线传感器网络接入技术　262

9.2.3　面向无线局域网的无线传感器网络接入技术　264

9.2.4　面向移动通信网的无线传感器网络接入技术　269

9.3　多网络融合网关硬件设计　271

9.3.1　多网络融合网关硬件总体结构设计　272

9.3.2　通信模块设计　276

9.3.3　外围应用电路设计　283

9.4　多网络融合网关数据传输方式的设计与实现　288

9.4.1　多网络融合网关与无线传感器网络节点的数据传输　288

9.4.2　多网络融合网关接入外部基础设施网络的实现　289

参考文献　291

课后习题　291

第 10章　无线传感器网络硬件设计　292

10.1　无线传感器网络硬件节点设计　292

10.1.1　无线传感器网络节点设计技术概述　292

10.1.2　中央处理模块　295

10.1.3　高频无线通信模块　299

10.1.4　传感模块　304

10.1.5　能量供应模块　305

10.1.6　节点外围功能模块　307

10.1.7　典型的无线传感器网络节点　310

10.1.8　无线传感器网络节点开发套件　314

10.2　面向应用的多媒体传感器网络节点　317

10.2.1　无线多媒体传感器网络节点总体架构　317

10.2.2　无线音频传感器节点设计与实现　320

10.2.3　无线图像传感器节点设计与实现　325

10.2.4　无线视频传感器节点设计与实现　331

10.3　无线传感器网络低功耗硬件设计技术　336

10.3.1　无线传感器网络能耗问题概述　336

10.3.2　MEMS技术基本原理　337

10.3.3　MEMS通信设计理论　338

10.3.4　无线传感器网络硬件供能模块设计　339

参考文献　340

课后习题　341

第 11章　无线传感器网络的应用　342

11.1　无线传感器网络在农业中的应用　342

11.1.1　应用背景描述　342

11.1.2　无线传感器网络应用于农业中的主要关键技术　343

11.1.3　面向智能化温室种植的无线传感器网络监测系统　345

11.2　无线传感器网络在智能交通的应用　348

11.2.1　应用背景概述　348

11.2.2　采集传感器选择　348

11.2.3　无线传感器网络在智能交通系统的应用　351

11.3　基于无线传感器网络的医疗健康护理系统　352

11.3.1　应用背景概述　352

11.3.2　总体系统架构　354

11.3.3　无线医疗传感节点的设计与实现　354

11.3.4　无线传感器网络网关设备的设计与实现　358

11.3.5　泛在无线医疗信息传感系统的设计与实现　360

11.4　基于无线多媒体传感器网络的智能家居系统　363

11.4.1　应用背景概述　363

11.4.2　基于无线多媒体传感器网络的智能家居场景设计　365

11.4.3　智能家居系统实现流程　366

11.4.4　节点片上程序设计　366

11.4.5　基站节点的设计与实现　373

11.4.6　电器控制节点的设计与实现　374

11.4.7　基站上位机控制端软件设计　376

参考文献　379

课后习题　380

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书籍介绍

《无线传感器网络技术及其应用》介绍了无线传感器网络研究领域中的相关技术和应用,共11章,内容涵盖无线传感器网络的物理层及信道接入技术,路由、覆盖与拓扑控制技术,定位、跟踪与时间同步技术,网络安全和数据管理技术,短距离低功耗无线通信协议标准,无线传感器网络操作系统等方面。《无线传感器网络技术及其应用》还重点介绍了无线传感器网络中间件技术、物联网环境下的无线传感器网络接入技术、传感器节点的硬件设计,最后介绍了多个典型的无线传感器网络的应用实例。《无线传感器网络技术及其应用》在编写上既重视基础知识,又跟踪前沿技术;既具有学术深度,又具有教材的系统性和可读性。

《无线传感器网络技术及其应用》可以作为普通高等院校物联网、传感器网络通信工程、电子信息、计算机等专业高年级本科生和研究生的教材,也可作为无线传感器网络领域的研究人员及广大对无线传感器网络感兴趣的工程技术人员的参考书。

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• 等待和希望

  作者：人鱼小姐-joyce 发布时间：2007-09-02 22:10:03

  如果流落荒岛的时候你只能带上一本书，你的选择会是什么？

  我会毫不犹豫地选《基督山伯爵》！

  初识唐代斯是高中的一次偶然。某天在同学的座位里面发现一本超厚的书，那时甚至现在我也一直很迷恋那种厚书，总喜欢窝在床上或者坐在自习室里一鼓作气地读完。当时只读了几段就被深深吸引欲罢不能，匆匆去书店买了一套。因为买得这套书字比较小，读完之后眼睛一片模糊，心里却是一份挥之不去的酣畅淋漓，甚至一度绘声绘色地讲给我妹听，导致今日她也十分喜欢这本书。

  记得书的导言说，中国读者喜欢这本书很大程度上是因为书中的故事迎合了我们那种快意恩仇的武侠情结。我喜欢武侠，喜欢中国式的江湖，也很喜欢这个法国式的故事，一个关于复仇的故事。

  年轻有为的唐代斯，因为四个不同的原因遭到了四个人的联手陷害，在暗无天日的牢房呆了十几年。一个睿智的神甫帮他分析了局面，由此一颗复仇的火种也在他的心底开始燃烧......

  初读时，一些细微的场景让我久久难忘。法老号扬帆归来时的喜悦让我感动地流泪，他的老板终于解决了债务，而唐代斯也结束了报恩，开始那条真正的复仇之路。还有当马克西米连和他的妹妹一家邀请唐代斯做客，那种久违的家庭气氛和他们对唐代斯的爱也都让我无法忘怀。

  一连串完美的复仇计划在一步一步完成后，和海蒂乘船远走的唐代斯留下了：等待和希望。再读时才从纯粹的情节中脱离，开始慢慢体会这几个字的意义。

  《肖申克的救赎》中，Andy用耐心地等待终于成功越狱，可是对他而言，监狱生活中还有偶尔可以播放的音乐，还有他熟悉的数字和职业，还有朋友的交谈，而唐代斯，可怜的唐代斯拥有些什么？黑暗，无尽的黑暗，让若干年后的他拥有一双能够在黑暗中洞悉一切的眼睛。孤独，一个畅游在大海习惯于漂泊的人却被锁在一个海中小岛，莫大的讽刺！还好，让他遇见了神甫，一个睿智的老者，他开始有了希望，一个渴望交谈的希望。随后复仇的种子萌生，一生一切都只为了这个复仇的希望，为了这个希望他进入了漫长的等待，这是怎样的一种坚韧和忍耐才能够做到的！

  等待，永远都是一段漫长的征程，等待者总是会觉得时间过的太慢而慢慢耗尽热情，就这样错过了一片风景，一段缘份，一个爱人。如果神甫出现的再晚一些唐代斯是不是就会在绝食中离开人世呢，因为那时他没有希望，没有希望见到父亲，没有希望见到爱人，没有希望见到沉冤得雪的一天，只有拥有希望的等待才会让它长久。

  然而当希望太渺茫时，我们又太脆弱，早早地放弃了等待，所以我们仍在那间心灵的牢狱中无法逃离，只是现在这样卑微的活着，让希望在空气中漂浮。

  坚毅、忍耐、执著、冷静、从容，所有的这些都是唐代斯在等待中的品质，而我也相信，这些正是普通人所欠缺的，我们只是在放弃希望的时候，轻轻拥抱了一下阿Q先生，说上一句，这就是生活！再踏上一段新的征程。

  我仍抱着希望在等待中过活，等待着不断挖掘基督山的财宝，那或许不是让我富足的金银珠宝却是能够让我释然的心灵召唤，唐代斯，时间向前，而你亦没有让它淹没！