智能無線傳感器網絡系統(tǒng)（第二版）

《信息化與工業(yè)化兩化融合研究與應用》序
序
第二版前言
第一版前言
第一部分 總論
第1章 緒論
1.1 無線傳感器網絡概述
1.1.1 無線傳感器網絡的基本概念
1.1.2 無線傳感器網絡的特點
1.1.3 無線傳感器網絡的應用領域
1.2 無線傳感器網絡的發(fā)展
1.2.1 無線數據網絡
1.2.2 無線傳感器網絡
1.3 無線傳感器網絡的研究
1.3.1 無線傳感器網絡面臨的挑戰(zhàn)
1.3.2 無線傳感器網絡的關鍵技術
1.3.3 無線傳感器網絡技術發(fā)展趨勢
參考文獻
第二部分 無線傳感器網絡通信技術
第2章 無線傳感器網絡的物理層
2.1 物理層技術概述
2.1.1 物理層的基本概念
2.1.2 無線通信物理層的主要技術
2.2 IEEE 802.15.4
2.2.1 IEEE 802.15.4物理層概述
2.2.2 IEEE 802.15.4物理層服務規(guī)范
2.2.3 IEEE 802.15.4物理層的幀結構
2.3 超寬帶技術
2.3.1 超寬帶技術的基本原理
2.3.2 超寬帶技術的特點
2.3.3 超寬帶技術的研究現狀
2.3.4 超寬帶技術在無線傳感器網絡中的應用
2.4 無線傳感器網絡物理層的研究
2.4.1 無線傳感器網絡物理層需要解決的問題
2.4.2 無線傳感器網絡物理層的研究現狀
2.5 無線傳感器網絡物理層面臨的技術挑戰(zhàn)
參考文獻
第3章 無線傳感器網絡的信道接入
3.1 無線網絡信道接入概述
3.2 基于競爭機制的信道接入技術
3.2.1 基于競爭協(xié)議的信道接入技術概述
3.2.2 隱藏終端和暴露終端
3.2.3 退避算法
3.3 基于固定分配的信道接入技術
3.3.1 FDMA方式
3.3.2 TDMA方式
3.3.3 CDMA方式
3.3.4 SDMA方式
3.4 按需分配的信道接入技術
3.4.1 PCF方式
3.4.2 WTRP方式
3.5 無線傳感器網絡信道接入技術的研究
3.5.1 無線傳感器網絡信道接入技術需要解決的問題
3.5.2 無線傳感器網絡信道接入技術的研究現狀
3.5.3 SM-AC協(xié)議
3.5.4 DE-MAC協(xié)議
3.5.5 MD協(xié)議
3.6 無線傳感器網絡信道接入技術面臨的技術挑戰(zhàn)
3.7 信道接入算例——S-MAC算法
3.7.1 流程圖
3.7.2 S-MAC算法偽代碼
3.7.3 仿真實驗
參考文獻
第三部分 無線傳感器網絡組網技術
第4章 無線傳感器網絡的路由
4.1 無線網絡路由協(xié)議概述
4.1.1 路由的基本概念
4.1.2 路由算法及協(xié)議
4.2 無線自組網絡路由協(xié)議研究
4.2.1 無線自組網絡路由協(xié)議需要解決的主要問題
4.2.2 無線自組網絡路由協(xié)議的分類
4.2.3 無線自組網絡平面路由協(xié)議
4.2.4 無線自組網絡分層路由協(xié)議
4.2.5 無線自組網絡地理定位輔助路由協(xié)議
4.3 無線傳感器網絡路由協(xié)議研究
4.3.1 無線傳感器網絡路由協(xié)議需要解決的問題
4.3.2 無線傳感器網絡路由協(xié)議的分類
4.3.3 無線傳感器網絡平面路由協(xié)議
4.3.4 網絡分層路由協(xié)議
4.3.5 無線傳感器網絡地理定位輔助路由協(xié)議
4.4 無線傳感器網絡路由協(xié)議的優(yōu)化
4.4.1 路由協(xié)議的比較
4.4.2 路由協(xié)議的優(yōu)化方法
4.4.3 以數據為中心的啟發(fā)式數據收集算法
4.5 無線傳感器網絡路由協(xié)議面臨的技術挑戰(zhàn)
4.6 路由算例——LEACH算法
4.6.1 流程圖
4.6.2 LEACH算法偽代碼
4.6.3 仿真實驗
參考文獻
第5章 無線傳感器網絡傳輸協(xié)議
5.1 無線傳輸協(xié)議概述
5.1.1 傳輸層的基本概念
5.1.2 傳輸協(xié)議
5.2 無線傳感器網絡傳輸協(xié)議研究
5.2.1 無線傳感器網絡傳輸協(xié)議需要解決的問題
5.2.2 PSFQ協(xié)議
5.2.3 ESRT協(xié)議
5.3 無線傳感器網絡與Internet的互聯
5.3.1 網絡互聯結構
5.3.2 網絡互聯協(xié)議
5.4 傳輸協(xié)議算法——PSFQ算法
5.4.1 流程圖
5.4.2 PSFQ算法偽代碼
5.4.3 仿真實驗
參考文獻
第四部分 無線傳感器網絡管理技術
第6章 無線傳感器網絡的構建
6.1 無線傳感器網絡的拓撲發(fā)現
6.1.1 拓撲發(fā)現的基本概念
6.1.2 拓撲發(fā)現研究
6.1.3 拓撲發(fā)現面臨的技術挑戰(zhàn)
6.2 無線傳感器網絡節(jié)點定位
6.2.1 節(jié)點定位的基本概念
6.2.2 節(jié)點定位的研究
6.2.3 節(jié)點定位面臨的技術挑戰(zhàn)
6.3 無線傳感器網絡的時間同步
6.3.1 時間同步的基本概念
6.3.2 時間同步的研究
6.3.3 時間同步面臨的技術挑戰(zhàn)
6.4 定位算例——質心算法
6.4.1 流程圖
6.4.2 質心算法偽代碼
6.4.3 仿真實驗
參考文獻
第7章 無線傳感器網絡的網絡管理
7.1 網絡管理技術及協(xié)議概述
7.1.1 網絡管理的基本概念
7.1.2 網絡管理的基本內容
7.1.3 Internet網絡管理協(xié)議
7.1.4 無線自組網絡網絡管理協(xié)議
7.1.5 無線傳感器網絡管理體系及協(xié)議
7.2 無線傳感器網絡的拓撲管理
7.2.1 拓撲管理的基本概念
7.2.2 拓撲管理的研究
7.2.3 拓撲管理面臨的技術挑戰(zhàn)
7.3 無線傳感器網絡的傳感器管理
7.3.1 傳感器管理的基本概念
7.3.2 傳感器管理的研究
7.3.3 傳感器管理面臨的技術挑戰(zhàn)
7.4 無線傳感器網絡的能量管理
7.4.1 能量管理的基本概念
7.4.2 能量管理研究
7.4.3 能量管理面臨的技術挑戰(zhàn)
7.5 無線傳感器網絡的網絡性能監(jiān)測
7.5.1 網絡性能監(jiān)測的基本概念
7.5.2 網絡性能監(jiān)測的研究
7.5.3 網絡性能監(jiān)測面臨的技術挑戰(zhàn)
7.6 無線傳感器網絡的安全管理
7.6.1 無線傳感器網絡的安全需求
7.6.2 無線傳感器網絡安全問題的特點
7.6.3 無線傳感器網絡安全問題的研究現狀
7.6.4 基于生物免疫原理的無線傳感器網絡安全體系
7.6.5 實現無線傳感器網絡安全的途徑
7.7 拓撲管理算例——SPAN算法
7.7.1 流程圖
7.7.2 SPAN算法偽代碼
7.7.3 仿真實驗
參考文獻
第五部分 無線傳感器網絡協(xié)同技術
第8章 無線傳感器網絡的協(xié)同問題
8.1 無線傳感器網絡協(xié)同問題概述
8.2 無線傳感器網絡協(xié)同需要解決的問題
8.3 典型的無線傳感器網絡協(xié)同問題——追蹤
8.3.1 追蹤問題描述
8.3.2 追蹤步驟
8.4 協(xié)同問題算例——時延定位算法
8.4.1 流程圖
8.4.2 時延定位算法偽代碼
8.4.3 仿真實驗
參考文獻
第9章 協(xié)同信息處理方法
9.1 貝葉斯估計方法
9.1.1 貝葉斯估計的傳感器節(jié)點模型
9.1.2 貝葉斯估計的過程模型
9.1.3 結論
9.2 卡爾曼濾波方法
9.2.1 卡爾曼濾波方法
9.2.2 擴展卡爾曼濾波方法
9.2.3 聯合卡爾曼濾波方法
9.3 協(xié)同信息處理方法算例——卡爾曼濾波算法
9.3.1 流程圖
9.3.2 卡爾曼濾波算法偽代碼
9.3.3 仿真實驗
參考文獻
第10章 多智能體系統(tǒng)中的協(xié)同方法
10.1 多智能體系統(tǒng)概述
10.2 協(xié)同方法
10.2.1 合同網
10.2.2 組織結構設計法
10.2.3 多智能體計劃調度
10.2.4 協(xié)商
10.2.5 設計協(xié)同方法的準則
10.3 分布式決策及搜索方法
10.4 多智能體系統(tǒng)中的協(xié)同方法算例——多智能體計劃調度算法
10.4.1 流程圖
10.4.2 多智能體計劃調度算法偽代碼
10.4.3 仿真實驗
參考文獻
第11章 基于多智能體理論的無線傳感器網絡協(xié)同方法
11.1 基于合同網及拍賣的無線傳感器網絡協(xié)同方法
11.1.1 基于合同網及拍賣的協(xié)同方法概述
11.1.2 無線傳感器網絡中任務間的相互作用關系
11.1.3 基于中心的任務分配方法
11.1.4 仲裁方法與組合拍賣方法
11.1.5 迭代式組合拍賣方法
11.1.6 動態(tài)仲裁方法
11.2 基于動態(tài)聯盟的無線傳感器網絡協(xié)同方法
11.2.1 動態(tài)聯盟方法概述
11.2.2 初始聯盟的形成
11.2.3 聯盟的形成
11.2.4 聯盟的確認
11.3 基于組織結構設計的無線傳感器網絡協(xié)同方法
11.3.1 組織結構設計方法概述
11.3.2 組織結構設計方法的運行原理
11.4 基于分布式約束滿足的無線傳感器網絡協(xié)同方法
11.4.1 分布式探測調度問題
11.4.2 低負載分布式方法
11.5 無線傳感器網絡協(xié)同問題面臨的技術挑戰(zhàn)
11.6 協(xié)同方法算例——動態(tài)仲裁算法
11.6.1 流程圖
11.6.2 動態(tài)仲裁算法偽代碼
11.6.3 仿真實驗
參考文獻
第六部分 無線傳感器網絡開發(fā)與應用
第12章 無線傳感器網絡的典型開發(fā)環(huán)境與仿真平臺
12.1 無線傳感器網絡硬件系統(tǒng)
12.1.1 傳感器節(jié)點設計與開發(fā)需要解決的問題
12.1.2 傳感器節(jié)點的開發(fā)
12.2 無線傳感器網絡軟件環(huán)境
12.2.1 TinyOS操作系統(tǒng)
12.2.2 nesC編程語言
12.3 無線傳感器網絡仿真平臺
12.3.1 網絡仿真概述
12.3.2 無線傳感器網絡仿真需要解決的問題
12.3.3 無線傳感器網絡仿真的研究
12.3.4 無線傳感器網絡常用的仿真軟件
參考文獻
第13章 無線傳感器網絡的應用
13.1 NSOF系統(tǒng)
13.1.1 NSOF系統(tǒng)概述
13.1.2 系統(tǒng)體系結構
13.1.3 NSOF系統(tǒng)關鍵技術
13.2 GDI系統(tǒng)
13.2.1 GDI系統(tǒng)概述
13.2.2 系統(tǒng)體系結構
13.2.3 原型系統(tǒng)與實驗
13.3 建筑結構健康監(jiān)測
13.3.1 建筑健康監(jiān)測概述
13.3.2 系統(tǒng)體系結構
13.3.3 原型系統(tǒng)與實驗
13.4 未來家庭健康監(jiān)測
13.4.1 家庭健康監(jiān)測概述
13.4.2 系統(tǒng)體系結構
13.4.3 WWM實驗系統(tǒng)
參考文獻
附錄 英漢縮略語對照表