《无线感测器网路技术与套用》介绍无线感测器网路技术,主要包括三个部分的内容:无线感测器网路概述,包括基本概念、发展历史、主要技术、网路设计主要影响因素;无线感测器网路技术,包括MAC、路由、拥塞控制与可靠传输、数据融合、安全、定位、同步、中间件方面的技术;无线感测器网路套用与编程,包括套用设计原理、网路编程、分层编程技术、融合套用编程体系架构。
基本介绍
- 书名:无线感测器网路技术与套用
- 作者:陈林星
- ISBN:9787121084096
- 出版社:电子工业出版社
- 出版时间:2009
基本信息
书 名:
作 者:
出版社:
出版时间:
ISBN:
开本: 16
定价: 69.00 元
适用人群
《无线感测器网路技术与套用》可供从事无线感测器网路的科研人员、工程技术人员、院校师生,以及所有对此感兴趣的人士阅读和参考。
作者简介
陈林星,毕业于电子科技大学通信专业,研究员。长期从事通信尤其是分组无线网路方面的研究和开发工作。参与或主持过多项大型或重点通信项目的研究和开发工作。研究兴趣是无线网路技术。已出版的技术专着有:《移动AdHoc网路——自组织分组无线网路技术》、《IEEE802.11无线区域网路》、《无线网路安全——技术与策略》。
编辑推荐
《无线感测器网路技术与套用》系统地介绍了无线感测器网路技术,包括三个部分的内容:无线感测器网路概述、无线感测器网路技术、无线感测器网路套用与编程。其目的是为无线感测器网路设计者、研究人员、院校师生以及所有对此感兴趣的人士等全面、系统地理解和掌握无线感测器网路技术提供一些帮助。
目录
第1章无线感测器网路概述
1.1感测器网路的研究历史
1.1.1早期的军用感测器网路研究
1.1.2美军DARPA的分散式感测器网路研究计画
1.1.320世纪80年代和90年代的军用感测器网路
1.1.421世纪的感测器网路研究
1.2WSN基本概念
1.2.1什幺是WSN
1.2.2WSN与MANET的异同
1.2.3WSN的通信体系结构
1.3WSN的主要技术
1.3.1系统体系结构
1.3.2网路与通信的控制
1.4影响WSN设计的因素
1.4.1容错
1.4.2扩展性
1.4.3价格
1.4.4硬体限制
1.4.5WSN拓扑
1.4.6WSN工作环境
1.4.7传输媒介
1.4.8功耗
参考文献
第2章无线感测器网路竞争类MAC协定
2.1感测器媒介访问控制协定(S-MAC)
2.1.1能量浪费原因分析
2.1.2S-MAC协定概述
2.1.3休眠的协调
2.1.4避免旁听与讯息分片传输
2.1.5时延分析
2.1.6S-MAC协定实现
2.1.7S-MAC协定的性能
2.2逾时MAC协定(T-MAC)
2.2.1T-MAC协定概述
2.2.2T-MAC基本协定
2.2.3分群与同步
2.2.4RTS操作与TA选择
2.2.5避免旁听
2.2.6不对称通信
2.2.7T-MAC的性能
2.3伯克利媒介访问控制协定(B-MAC)
2.3.1B-MAC协定的设计与实现
2.3.2寿命建模
2.3.3参数
2.3.4自适应控制
参考文献
第3章无线感测器网路分配类MAC协定
3.1流量自适应媒介访问协定(TRAMA)
3.1.1TRAMA协定概述
3.1.2TRAMA协定组成
3.1.3访问方式与相邻节点协定
3.1.4传输时间安排交换协定
3.1.5自适应选举算法
3.1.6TRAMA的性能
3.2分散式随机时隙安排协定(DRAND)
3.2.1TDMA时隙分配问题定义
3.2.2DRAND算法详述
3.2.3DRAND正确性
3.2.4DRAND複杂性分析
3.2.5DRAND的性能
3.3功率高效与时延意识媒介访问协定(PEDAMACS)
3.3.1PEDAMACS协定概述
3.3.2PEDAMACS分组格式
3.3.3本地拓扑建立阶段
3.3.4AP拓扑信息收集阶段
3.3.5传输时间安排阶段
3.3.6拓扑调整阶段
3.3.7传输时间安排算法
参考文献
第4章无线感测器网路混合类MAC协定
4.1斑马MAC协定(Z-MAC)
4.1.1时间同步协定(TPSN)
4.1.2Z-MAC协定概述
4.1.3相邻节点寻找与时隙分配
4.1.4本地成帧
4.1.5Z-MAC协定的传输控制
4.1.6传送规则
4.1.7直接竞争通知
4.1.8Z-MAC传输时间安排的接收
4.1.9本地时间同步
4.1.10Z-MAC协定的性能
4.1.11Z-MAC协定随机分析
4.2漏斗-MAC协定
4.2.1漏斗问题
4.2.2按需传送信标
4.2.3面向中心节点的传输时间安排
4.2.4定时与成帧
4.2.5Meta-传输时间安排的广播
4.2.6动态深度调整
4.2.7漏斗-MAC协定的测试床实验评估
参考文献
第5章无线感测器网路数据中心路由协定
5.1协商式感测器信息分发协定(SPIN)
5.1.1SPIN概述
5.1.2Meta-Data
5.1.3SPIN讯息
5.1.4SPIN资源管理
5.1.5SPIN实现
5.1.6SPIN-1:3步握手协定
5.1.7SPIN-2:低能量门限的SPIN-1
5.1.8用于与SPIN比较的其他数据分发算法
5.1.9SPIN的性能评估
5.1.10SPIN小结
5.2定向扩散
5.2.1定向扩散的组成要素
5.2.2命名
5.2.3兴趣与梯度
5.2.4数据传播
5.2.5路径建立与路径裁剪的强化
5.2.6定向扩散的分析评估
5.2.7定向扩散的仿真评估
参考文献
第6章无线感测器网路分层路由协定
6.1低能量自适应分群分层(LEACH)
6.1.1LEACH协定体系结构
6.1.2群首选择算法
6.1.3分群算法
6.1.4稳定状态阶段
6.1.5LEACH-C:BS建立分群
6.1.6LEACH的分析与仿真
6.2两层数据分发协定(TTDD)
6.2.1两层数据分发
6.2.2栅格结构
6.2.3TTDD转发
6.2.4栅格维护
6.2.5TTDD开销分析
6.2.6TTDD的性能
6.2.7TTDD讨论
参考文献
第7章无线感测器网路地理位置路由协定
7.1定位技术
7.1.1距离测量与角度测量
7.1.2位置计算
7.1.3TPS网路模型
7.1.4TPS定位方案
7.1.5TPS技术性能分析
7.2贪婪地理路由算法
7.2.1概述
7.2.2基于DT的膨胀分析
7.2.3贪婪转发(GF)
7.2.4有界Voronoi贪婪转发(BVGF)
7.2.5网路膨胀分析总结
7.2.6基于机率通信模型的扩充
7.3位置辅助泛洪协定(LAF)
7.3.1LAF协定概述
7.3.2採用LAF分发信息
7.3.3LAF中的资源管理
7.3.4栅格维护开销
7.3.5数据分发规程的完备性
7.3.6LAF节能分析
7.3.7位置估计中的误差
7.3.8LAF的性能
参考文献
第8章无线感测器网路端到端可靠传输协定
8.1事件到中心节点的可靠传输协定(ESRT)
8.1.1问题定义
8.1.2评估环境
8.1.3特性区域
8.1.4ESRT协定描述
8.1.5拥塞检测
8.1.6ESRT协定对并发事件的处理
8.1.7ESRT协定的性能分析
8.1.8ESRT协定的仿真结果
8.1.9?的正确选择
8.2基于多电台虚拟中心节点的过载流量管理(SIPHON)
8.2.1拥塞检测与预防(CODA)
8.2.2虚拟中心节点寻找与可见度範围控制
8.2.3SIPHON拥塞检测
8.2.4改变流量的传输路径
8.2.5次网路中的拥塞
8.2.6虚拟中心节点开销分析
参考文献
第9章无线感测器网路逐跳可靠传输协定
9.1合成拥塞控制技术(FUSION)
9.1.1拥塞崩溃的症状
9.1.2逐跳流量控制
9.1.3速率限制
9.1.4MAC层优先权化
9.1.5套用自适应
9.2慢分发、快提取可靠传输协定(PSFQ)
9.2.1PSFQ协定概述
9.2.2PSFQ分发操作
9.2.3PSFQ提取操作
9.2.4PSFQ报告操作
9.2.5单个分组讯息的交付
9.2.6PSFQ的性能
9.3下行数据可靠交付可扩展体系结构(GARUDA)
9.3.1面临的挑战
9.3.2可靠性语义
9.3.3GARUDA的基本原理
9.3.4单个分组或第一个分组的交付
9.3.5即时构建GARUDA核
9.3.6两阶段丢失恢复
9.3.7其他可靠性语义的支持
9.3.8GARUDA的性能
参考文献
第10章无线感测器网路数据融合技术
10.1树状结构累积
10.1.1分散式生成树算法
10.1.2E-Span树
10.2不受套用约束的自适应数据累积(AIDA)
10.2.1AIDA协定概述
10.2.2AIDA体系结构
10.2.3AIDA控制单元中的累积方案
10.2.4AIDA累积功能单元
10.2.5AIDA分组格式
10.2.6AIDA分组头开销分析
10.2.7AIDA节省分析
10.2.8AIDA的性能
10.3无结构累积法与半结构累积法
10.3.1数据意识任意组播(DAA)
10.3.2ToD上的动态转发
10.3.3性能分析
10.3.4ToD和DAA的性能
参考文献
第11章无线感测器网路安全
11.1WSN安全概述
11.1.1WSN安全威胁模型
11.1.2WSN安全面临的障碍
11.1.3WSN安全要求
11.1.4WSN安全解决方案的评估
11.2WSN中的安全攻击
11.2.1物理层安全攻击
11.2.2链路层安全攻击
11.2.3对WSN网路层(路由)的攻击
11.2.4对传输层的攻击
11.3SPINS安全解决方案
11.3.1符号
11.3.2SNEP
11.3.3μTESLA
11.3.4μTESLA详细描述
11.3.5SPINS实现
11.3.6SPINS性能评估
11.4LEAP+安全解决方案
11.4.1假设条件
11.4.2LEAP+概述
11.4.3单独密钥的建立
11.4.4成对密钥的建立
11.4.5分群密钥的建立
11.4.6全网密钥的建立
11.4.7本地广播认证
11.4.8LEAP+安全分析
11.4.9LEAP+性能评估
参考文献
第12章无线感测器网路中间件技术
12.1WSN中间件面临的挑战
12.2WSN中间件的功能要求
12.3ZebraNet系统中的中间件系统(Impala)
12.3.1ZebraNet系统简介
12.3.2ZebraNet中间件体系结构
12.3.3套用适配器
12.3.4套用更新器
12.3.5周期性操作调度
12.3.6事件处理模型
12.3.7Impala网路接口
12.3.8Impala评估
12.4感测器信息网路化体系结构(SINA)
12.4.1SINA的功能组成
12.4.2信息抽象
12.4.3感测器查询与任务分配语言(SQTL)
12.4.4感测器执行环境(SEE)
12.4.5信息收集方法
12.4.6套用举例
参考文献
第13章无线感测器网路套用及编程
13.1感测器网路的套用
13.1.1军事套用
13.1.2环境套用
13.1.3医疗卫生套用
13.1.4家庭套用
13.1.5其他商业套用
13.2WSN套用设计原理
13.2.1设计方面
13.2.2确定WSN操作坊式
13.3WSN网路编程
13.3.1编程抽象
13.3.2现有若干编程模型简介
13.4分层编程与ATaG编程架构
13.4.1WSN的分层编程
13.4.2抽象任务图编程架构(ATaG)
13.4.3採用ATaG的套用开发方法
13.4.4一个ATaG套用例子
参考文献
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