無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全和優(yōu)化

第一部分 緒論

第1章 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)概述

第二部分 分簇策略和優(yōu)化

第2章 分簇結(jié)構(gòu)的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)

第3章 基于圖論的能量有效的分簇算法

第4章 安全可靠的分簇策略

第三部分 密鑰管理技術(shù)

第5章 基于分布式體系結(jié)構(gòu)的密鑰管理方案

第6章 基于分簇式的密鑰管理

第7章 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中組密鑰管理

第四部分 路由協(xié)議和安全

第8章 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議

第9章 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)組播路由協(xié)議

第10章 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)安全路由協(xié)議

第五部分 拓?fù)淙蒎e(cuò)優(yōu)化

第11章 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙蒎e(cuò)優(yōu)化

第12章 基于小世界的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋬?yōu)化

第13章 基于網(wǎng)絡(luò)編碼的拓?fù)淙蒎e(cuò)研究

第六部分 MAC協(xié)議和優(yōu)化

第14章 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC層協(xié)議

第15章 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC層建模

第16章 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC層優(yōu)化

第七部分 節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)

第17章 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位機(jī)制

第18章 DV-HOP定位算法及其優(yōu)化

第19章 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)安全定位技術(shù)

第八部分 跨層協(xié)作與優(yōu)化

第20章 跨層協(xié)作設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

第21章 跨層協(xié)作MAC協(xié)議

第22章 基于跨層協(xié)作的路由協(xié)議

本書(shū)圍繞著近年來(lái)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)在能量管理、數(shù)據(jù)管理、安全管理等方面的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)，以?xún)?yōu)化和安全為主線(xiàn)索，重點(diǎn)介紹和分析分簇策略和優(yōu)化、密鑰管理技術(shù)、路由協(xié)議和安全、拓?fù)淙蒎e(cuò)優(yōu)化、MAC協(xié)議和優(yōu)化、節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)、跨層協(xié)作和優(yōu)化等技術(shù)問(wèn)題和解決策略。

本書(shū)可作為高等院校計(jì)算機(jī)應(yīng)用類(lèi)、通信工程以及電子信息類(lèi)研究生和高年級(jí)本科生教材，也可作為相關(guān)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員的參考書(shū)。

第1篇總論

第1章無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)概述

1.1無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)介紹1

1.1.1無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念1

1.1.2無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的特征2

1.1.3無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用4

1.2無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)7

1.2.1無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)架構(gòu)7

1.2.2傳感器節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)7

1.2.3無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)概述8

1.3無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究進(jìn)展10

1.3.1無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程10

1.3.2無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)14

1.3.3無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)所面臨的挑戰(zhàn)14

參考文獻(xiàn)16

第2篇無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議

第2章無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的物理層

2.1無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)物理層概述19

2.1.1無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)物理層的研究?jī)?nèi)容19

2.1.2無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)物理層的研究現(xiàn)狀20

2.1.3無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)物理層的主要技術(shù)挑戰(zhàn)22

2.2無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的調(diào)制與編碼方法22

2.2.1Mary調(diào)制機(jī)制22

2.2.2差分脈沖位置調(diào)制機(jī)制23

2.2.3自適應(yīng)編碼位置調(diào)制機(jī)制24

2.3超寬帶技術(shù)在無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用25

2.3.1超寬帶技術(shù)概述25

2.3.2超寬帶技術(shù)的基本原理26

2.3.3超寬帶技術(shù)的研究現(xiàn)狀29

2.3.4基于超寬帶技術(shù)的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)31

參考文獻(xiàn)35

第3章無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)鏈路層

3.1無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路層概述37

3.1.1無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路層的研究?jī)?nèi)容37

3.1.2無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路層的研究現(xiàn)狀38

3.1.3無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路層的主要技術(shù)挑戰(zhàn)39

3.2無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的MAC協(xié)議40

3.2.1基于競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制的MAC協(xié)議40

3.2.2基于時(shí)分復(fù)用的MAC協(xié)議47

3.2.3其他類(lèi)型的MAC協(xié)議54

參考文獻(xiàn)58

第4章IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)

4.1IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)概述60

4.2IEEE802.15.4的物理層60

4.2.1物理層概述60

4.2.2物理層服務(wù)規(guī)范61

4.2.3物理層幀結(jié)構(gòu)65

4.3IEEE802.15.4的MAC子層65

4.3.1MAC層概述65

4.3.2MAC層的服務(wù)規(guī)范66

4.3.3MAC幀結(jié)構(gòu)69

4.3.4MAC層的功能描述70

4.4基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)70

4.4.1組網(wǎng)類(lèi)型70

4.4.2數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制71

參考文獻(xiàn)72

第5章無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)層

5.1無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)層概述73

5.1.1網(wǎng)絡(luò)層的研究?jī)?nèi)容73

5.1.2網(wǎng)絡(luò)層的研究現(xiàn)狀74

5.1.3網(wǎng)絡(luò)層的主要技術(shù)挑戰(zhàn)75

5.2無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議75

5.2.1以數(shù)據(jù)為中心的平面路由75

5.2.2網(wǎng)絡(luò)分層路由77

5.2.3基于查詢(xún)的路由79

5.2.4地理位置路由81

5.2.5能量感知路由84

5.2.6基于QoS的路由87

5.2.7路由協(xié)議的優(yōu)化88

5.3無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)策略90

5.3.1包轉(zhuǎn)發(fā)策略的研究背景90

5.3.2基于價(jià)格機(jī)制的包轉(zhuǎn)發(fā)博弈模型91

5.3.3自發(fā)合作的包轉(zhuǎn)發(fā)博弈模型93

參考文獻(xiàn)94

第6章無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳輸層

6.1無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸層概述97

6.1.1無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸層的研究?jī)?nèi)容97

6.1.2無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸層的研究現(xiàn)狀98

6.1.3無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸層的主要技術(shù)挑戰(zhàn)99

6.2無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳輸協(xié)議99

6.2.1PSFQ傳輸協(xié)議99

6.2.2ESRT傳輸協(xié)議101

6.3無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)與其他網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)103

6.3.1無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)與Internet互聯(lián)103

6.3.2無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)接入到網(wǎng)格105

參考文獻(xiàn)109

第7章ZigBee協(xié)議規(guī)范

7.1ZigBee概述111

7.1.1ZigBee與IEEE802.15.4111

7.1.2ZigBee協(xié)議框架112

7.1.3ZigBee的技術(shù)特點(diǎn)113

7.2網(wǎng)絡(luò)層規(guī)范113

7.2.1網(wǎng)絡(luò)層概述113

7.2.2服務(wù)規(guī)范114

7.2.3幀結(jié)構(gòu)與命令幀115

7.2.4功能描述116

7.3應(yīng)用層規(guī)范117

7.3.1應(yīng)用層概述117

7.3.2ZigBee應(yīng)用支持子層117

7.3.3ZigBee應(yīng)用層框架結(jié)構(gòu)118

7.3.4ZigBee設(shè)備協(xié)定(profile)119

7.3.5ZigBee目標(biāo)設(shè)備(ZDO)119

7.4ZigBee系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)119

7.4.1開(kāi)發(fā)條件和注意事項(xiàng)119

7.4.2軟件開(kāi)發(fā)120

7.4.3硬件開(kāi)發(fā)121

7.5基于ZigBee規(guī)范的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)122

7.5.1無(wú)線(xiàn)傳感器的構(gòu)建122

7.5.2無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建123

7.5.3基于ZigBee的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)與RFID技術(shù)的融合124

參考文獻(xiàn)124

第3篇無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的核心支撐技術(shù)

第8章無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)淇刂?/p>

8.1無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)淇刂萍夹g(shù)概述125

8.1.1無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂频难芯績(jī)?nèi)容125

8.1.2無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂频难芯楷F(xiàn)狀126

8.1.3無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂频闹饕夹g(shù)挑戰(zhàn)126

8.2無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)淇刂扑惴?27

8.2.1功率控制算法127

8.2.2層次拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)控制算法129

8.3無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的密度控制135

8.3.1連通支配集構(gòu)造算法135

8.3.2基于概率覆蓋模型的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)密度控制算法138

參考文獻(xiàn)140

第9章無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)定位

9.1無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)概述142

9.1.1無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位的研究?jī)?nèi)容142

9.1.2無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位的研究現(xiàn)狀143

9.1.3無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位的主要技術(shù)挑戰(zhàn)146

9.2無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位機(jī)制147

9.2.1基于測(cè)距的定位算法147

9.2.2非基于測(cè)距的定位算法151

9.3一種基于測(cè)距的協(xié)作定位策略159

9.3.1剛性圖理論簡(jiǎn)介159

9.3.2基于剛性圖的協(xié)作定位理論160

9.3.3LCB定位算法161

9.4節(jié)點(diǎn)位置估計(jì)更新策略162

9.4.1動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題162

9.4.2更新策略163

參考文獻(xiàn)164

第10章無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步

10.1無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步概述167

10.1.1無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步的研究?jī)?nèi)容167

10.1.2無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步的研究現(xiàn)狀168

10.1.3無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步的主要技術(shù)挑戰(zhàn)169

10.2無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步機(jī)制170

參考文獻(xiàn)180

第11章無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)內(nèi)信息處理

11.1無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)內(nèi)信息處理概述182

11.1.1無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)內(nèi)信息處理的研究?jī)?nèi)容182

11.1.2無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)內(nèi)信息處理的研究現(xiàn)狀183

11.1.3無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)內(nèi)信息處理的主要技術(shù)挑戰(zhàn)184

11.2無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)融合技術(shù)184

11.2.1與路由相結(jié)合的數(shù)據(jù)融合184

11.2.2基于反向組播樹(shù)的數(shù)據(jù)融合186

11.2.3基于性能的數(shù)據(jù)融合187

11.2.4基于移動(dòng)代理的數(shù)據(jù)融合189

11.3無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)191

11.3.1基于排序編碼的數(shù)據(jù)壓縮算法191

11.3.2分布式數(shù)據(jù)壓縮算法192

11.3.3基于數(shù)據(jù)相關(guān)性的壓縮算法194

11.3.4管道數(shù)據(jù)壓縮算法194

11.4無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作信號(hào)信息處理技術(shù)195

11.4.1網(wǎng)元層的CSIP技術(shù)195

11.4.2網(wǎng)絡(luò)層的CSIP技術(shù)196

11.4.3應(yīng)用層的CSIP技術(shù)196

11.4.4CSIP技術(shù)展望197

參考文獻(xiàn)198

第12章無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全技術(shù)

12.1無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全問(wèn)題概述201

12.1.1無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的研究?jī)?nèi)容201

12.1.2無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的研究現(xiàn)狀202

12.1.3無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的主要技術(shù)挑戰(zhàn)205

12.2無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全問(wèn)題分析205

12.2.1無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)物理層的安全策略206

12.2.2無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)鏈路層的安全策略207

12.2.3無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)層的安全策略207

12.2.4無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸層和應(yīng)用層的安全策略209

12.3無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的密鑰管理和入侵檢測(cè)技術(shù)209

12.3.1無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的密鑰管理209

12.3.2無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的入侵檢測(cè)技術(shù)211

參考文獻(xiàn)214

第4篇無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的自組織管理技術(shù)

第13章無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)管理

13.1無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)管理概述216

13.1.1無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)管理的研究?jī)?nèi)容216

13.1.2無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)管理的研究現(xiàn)狀217

13.1.3無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)管理的主要技術(shù)挑戰(zhàn)218

13.2無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)休眠/喚醒機(jī)制218

13.2.1PEAS算法218

13.2.2基于網(wǎng)格的調(diào)度算法219

13.2.3基于局部圓周覆蓋的節(jié)點(diǎn)休眠機(jī)制220

13.2.4基于隨機(jī)休眠調(diào)度的節(jié)能機(jī)制221

13.3無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)功率管理222

13.3.1動(dòng)態(tài)功率管理和動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)222

13.3.2基于節(jié)點(diǎn)度的算法224

13.3.3基于鄰近圖的算法224

13.3.4基于二分法的功率控制224

13.3.5網(wǎng)絡(luò)負(fù)載自適應(yīng)功率管理算法226

參考文獻(xiàn)227

第14章無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的資源與任務(wù)管理

14.1無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的資源與任務(wù)管理概述229

14.1.1無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)資源與任務(wù)管理的研究?jī)?nèi)容229

14.1.2無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)資源與任務(wù)管理的研究現(xiàn)狀230

14.1.3無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)資源與任務(wù)管理的主要技術(shù)挑戰(zhàn)230

14.2無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的資源管理技術(shù)231

14.2.1自組織資源分配方式231

14.2.2計(jì)算資源分配232

14.2.3帶寬資源分配235

14.3無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)管理技術(shù)237

14.3.1任務(wù)分配237

14.3.2任務(wù)調(diào)度239

14.3.3負(fù)載均衡243

參考文獻(xiàn)245

第15章無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)管理

15.1無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)管理概述248

15.1.1無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理的研究?jī)?nèi)容248

15.1.2無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理的研究現(xiàn)狀249

15.1.3無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理的主要技術(shù)挑戰(zhàn)249

15.2無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)250

15.2.1TinyDB系統(tǒng)250

15.2.2Cougar系統(tǒng)251

15.2.3Dimensions系統(tǒng)252

15.3無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理的基本方法253

15.3.1數(shù)據(jù)模式253

15.3.2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)254

15.3.3數(shù)據(jù)索引255

15.3.4數(shù)據(jù)查詢(xún)257

參考文獻(xiàn)260

第16章無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的部署、初始化和維護(hù)管理

16.1無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的部署、初始化和維護(hù)管理概述261

16.1.1無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)部署、初始化和維護(hù)管理的研究?jī)?nèi)容261

16.1.2無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)部署、初始化和維護(hù)管理的研究現(xiàn)狀262

16.1.3無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)部署、初始化和維護(hù)管理的主要技術(shù)挑戰(zhàn)263

16.2無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的部署技術(shù)264

16.2.1采用確定放置的部署技術(shù)264

16.2.2采用隨機(jī)拋撒且節(jié)點(diǎn)不具移動(dòng)能力的部署技術(shù)265

16.2.3采用隨機(jī)拋撒且節(jié)點(diǎn)具有移動(dòng)能力的部署技術(shù)265

16.3無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的初始化技術(shù)266

16.3.1UDG模型266

16.3.2基于MIS的初始化算法266

16.3.3基于MDS的初始化算法268

16.4無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)管理技術(shù)270

16.4.1覆蓋與連接維護(hù)技術(shù)270

16.4.2性能監(jiān)測(cè)技術(shù)271

參考文獻(xiàn)272

第5篇無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

第17章無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的仿真技術(shù)

17.1無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的仿真技術(shù)概述275

17.1.1網(wǎng)絡(luò)仿真概述275

17.1.2無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)仿真研究概述275

17.2常用網(wǎng)絡(luò)仿真軟件276

17.2.1OPNET簡(jiǎn)介276

17.2.2NS279

17.2.3TOSSIM280

17.3OMNeT++仿真軟件281

17.3.1OMNeT++概述281

17.3.2NED語(yǔ)言282

17.3.3簡(jiǎn)單模塊/復(fù)合模塊287

17.3.4消息290

17.3.5類(lèi)庫(kù)291

17.4仿真示例296

參考文獻(xiàn)303

第18章無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的硬件開(kāi)發(fā)

18.1無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的硬件開(kāi)發(fā)概述304

18.1.1硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)與要求304

18.1.2硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容304

18.1.3硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要挑戰(zhàn)305

18.2傳感器節(jié)點(diǎn)的開(kāi)發(fā)305

18.2.1數(shù)據(jù)處理模塊設(shè)計(jì)305

18.2.2換能器模塊設(shè)計(jì)307

18.2.3無(wú)線(xiàn)通信模塊設(shè)計(jì)307

18.2.4電源模塊設(shè)計(jì)309

18.2.5外圍模塊設(shè)計(jì)309

18.3傳感器節(jié)點(diǎn)原型的開(kāi)發(fā)實(shí)例Mica310

18.3.1Mica系列節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)介310

18.3.2Mica系列處理器/射頻板設(shè)計(jì)分析313

18.3.3Mica系列傳感板設(shè)計(jì)分析315

18.3.4編程調(diào)試接口板介紹317

參考文獻(xiàn)318

第19章無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的操作系統(tǒng)

19.1無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)概述320

19.1.1無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求320

19.1.2幾種典型的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)介紹321

19.1.3無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要技術(shù)挑戰(zhàn)321

19.2TinyOS操作系統(tǒng)322

19.2.1TinyOS的設(shè)計(jì)思路322

19.2.2TinyOS的組件模型322

19.2.3TinyOS的通信模型324

19.3基于TinyOS的應(yīng)用程序運(yùn)行過(guò)程解析324

19.3.1Blink程序的配件分析325

19.3.2BlinkM模塊分析327

19.3.3ncc編譯nesC程序的過(guò)程329

19.3.4Blink程序的運(yùn)行跟蹤解析329

19.3.5TinyOS的任務(wù)調(diào)度機(jī)制的實(shí)現(xiàn)338

19.3.6TinyOS的事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制的實(shí)現(xiàn)342

19.4TinyOS的使用346

19.4.1TinyOS的安裝346

19.4.2創(chuàng)建應(yīng)用程序348

19.4.3使用TOSSIM仿真調(diào)試應(yīng)用程序348

19.4.4使用TinyViz進(jìn)行可視化調(diào)試349

19.4.5將應(yīng)用程序?qū)牍?jié)點(diǎn)運(yùn)行350

參考文獻(xiàn)351

第20章無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的軟件開(kāi)發(fā)

20.1無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)軟件開(kāi)發(fā)概述353

20.1.1無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)軟件開(kāi)發(fā)的特點(diǎn)與設(shè)計(jì)要求353

20.1.2無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)軟件開(kāi)發(fā)的內(nèi)容354

20.1.3無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)軟件開(kāi)發(fā)的主要技術(shù)挑戰(zhàn)355

20.2nesC編程語(yǔ)言355

20.2.1nesC語(yǔ)言介紹355

20.2.2nesC的語(yǔ)法規(guī)范356

20.2.3nesC應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)364

20.3無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)367

20.3.1無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的編程模式367

20.3.2無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的中間件設(shè)計(jì)370

20.3.3無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)發(fā)現(xiàn)372

參考文獻(xiàn)373

第21章無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)

21.1環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用概述375

21.1.1環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用的場(chǎng)景描述375

21.1.2環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用中無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系架構(gòu)375

21.2關(guān)鍵技術(shù)377

21.2.1節(jié)點(diǎn)部署377

21.2.2能量管理377

21.2.3通信機(jī)制378

21.2.4任務(wù)的分配與控制379

21.2.5數(shù)據(jù)采樣與收集379

21.3無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)的實(shí)例380

21.3.1公路交通監(jiān)測(cè)380

21.3.2建筑物健康狀況監(jiān)測(cè)384

21.3.3"狼群計(jì)劃"385

參考文獻(xiàn)387

第22章無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于目標(biāo)追蹤

22.1目標(biāo)追蹤應(yīng)用概述388

22.1.1目標(biāo)追蹤應(yīng)用的場(chǎng)景描述388

22.1.2目標(biāo)追蹤應(yīng)用的特點(diǎn)與技術(shù)挑戰(zhàn)388

22.1.3目標(biāo)追蹤應(yīng)用中的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)389

22.2無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)用于目標(biāo)追蹤的關(guān)鍵技術(shù)390

22.2.1追蹤步驟390

22.2.2追蹤算法392

22.2.3面向目標(biāo)追蹤的網(wǎng)絡(luò)布局優(yōu)化400

22.3基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的車(chē)輛追蹤系統(tǒng)實(shí)例402

22.3.1系統(tǒng)架構(gòu)402

22.3.2關(guān)鍵問(wèn)題403

22.3.3關(guān)鍵技術(shù)404

參考文獻(xiàn)407

附錄英漢縮略語(yǔ)對(duì)照表410