無線傳感器網(wǎng)絡通信協(xié)議目錄

第1章 無線傳感器網(wǎng)絡概述

1.1 引言

1.2 無線傳感器網(wǎng)絡介紹

1.2.1 無線傳感器網(wǎng)絡體系結構

1.2.2 無線傳感器網(wǎng)絡的特點和關鍵技術

1.2.3 無線傳感器網(wǎng)絡的應用

1.3 無線傳感器網(wǎng)絡路由算法

1.3.1 無線傳感器網(wǎng)絡路由算法研究的主要思路

1.3.2 無線傳感器網(wǎng)絡路由算法的分類

1.3.3 無線傳感器網(wǎng)絡QoS路由算法研究的基本思想

1.3.4 無線傳感器網(wǎng)絡QoS路由算法研究的分類

1.3.5 平面路由的主流算法

1.3.6 分簇路由的主流算法

1.4 ZigBee技術

1.4.1 ZigBee技術的特點

1.4.2 ZigBee協(xié)議框架

1.4.3 ZigBee的網(wǎng)絡拓撲結構

1.5 無線傳感器安全研究

1.5.1 無線傳感器網(wǎng)絡的安全需求

1.5.2 無線傳感器網(wǎng)絡安全的研究進展

1.5.3 無線傳感器網(wǎng)絡安全的研究方向

1.6 水下傳感器網(wǎng)絡

1.7 無線傳感器網(wǎng)絡定位

1.7.1 存在的問題

1.7.2 性能評價

1.7.3 基于測距的定位方法

1.7.4 非測距定位算法

1.7.5 移動節(jié)點定位

第2章 無線傳感器網(wǎng)絡的分布式能量有效非均勻成簇算法

2.1 引言

2.2 相關研究工作

2.2.1 單跳成簇算法

2.2.2 多跳成簇算法

2.3 DEEUC成簇路由算法

2.3.1 網(wǎng)絡模型

2.3.2 DEEUC成簇算法

2.3.3 候選簇頭的產(chǎn)生

2.3.4 估計平均能量

2.3.5 最終簇頭的產(chǎn)生

2.3.6 平衡簇頭區(qū)節(jié)點能量

2.3.7 算法分析

2.4 仿真和分析

2.5 結論及下一步工作

參考文獻

第3章 無線傳感器網(wǎng)絡分簇多跳能量均衡路由算法

3.1 無線傳輸能量模型

3.2 無線傳感器網(wǎng)絡路由策略研究

3.2.1 平面路由

3.2.2 單跳分簇路由算法研究

3.2.3 多跳層次路由算法研究

3.3 LEACH-L算法

3.3.1 LEACH-L的改進思路

3.3.2 LEACH-L算法模型

3.3.3 LEACH-L描述

3.4 LEACH-L的分析

3.5 實驗仿真

3.5.1 評價參數(shù)

3.5.2 仿真環(huán)境

3.5.3 仿真結果

3.6 總結及未來的工作

3.6.1 總結

3.6.2 未來的工作

參考文獻

第4章 基于生成樹的無線傳感器網(wǎng)絡分簇通信協(xié)議

4.1 引言

4.2 無線傳輸能量模型

4.3 基于時間延遲機制的分簇算法(CHTD)

4.3.1 CHTD的改進思路

4.3.2 CHTD簇頭的產(chǎn)生

4.3.3 CHTD簇頭數(shù)目的確定

4.3.4 CHTD最優(yōu)簇半徑

4.3.5 CHTD描述

4.3.6 CHTD的特性

4.4 CHTD簇數(shù)據(jù)傳輸研究

4.4.1 引言

4.4.2 改進的CHTD算法(CHTD-M)

4.4.3 CHTD-M的分析

4.5 仿真分析

4.5.1 生命周期

4.5.2 接收數(shù)據(jù)包量

4.5.3 能量消耗

4.5.4 負載均衡

4.6 總結及未來的工作

4.6.1 總結

4.6.2 未來的工作

參考文獻

第5章 基于自適應蟻群系統(tǒng)的傳感器網(wǎng)絡QoS路由算法

5.1 引言

5.2 蟻群算法

5.3 APAS算法的信息素自適應機制

5.4 APAS算法的揮發(fā)系數(shù)自適應機制

5.5 APAS算法的QoS改進參數(shù)

5.6 APAS算法的信息素分發(fā)機制

5.7 APAS算法的定向廣播機制

5.8 仿真實驗及結果分析

5.8.1 仿真環(huán)境

5.8.2 仿真結果及分析

5.9 總結及未來的工作

5.9.1 總結

5.9.2 未來的工作

參考文獻

第6章 無線傳感器網(wǎng)絡簇頭選擇算法

6.1 引言

6.2 LEACH NEW算法

6.2.1 網(wǎng)絡模型

6.2.2 LEACH NEW簇頭選擇機制

6.2.3 簇的生成

6.2.4 簇頭間多跳路徑的建立

6.3 仿真實現(xiàn)

6.4 結論及未來的工作

參考文獻

第7章 水下無線傳感網(wǎng)絡中基于向量的低延遲轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議

7.1 引言

7.2 相關工作

7.3 網(wǎng)絡模型

7.3.1 問題的數(shù)學描述

7.3.2 網(wǎng)絡模型

7.4 基于向量的低延遲轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議

7.4.1 基于向量轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議的分析

7.4.2 基于向量的低延遲轉(zhuǎn)發(fā)算法

7.5 仿真實驗

7.5.1 仿真環(huán)境

7.5.2 仿真分析

7.6 總結

參考文獻

第8章 無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)融合算法研究

8.1 引言

8.2 節(jié)能路由算法

8.2.1 平面式路由算法

8.2.2 層狀式路由算法

8.3 數(shù)據(jù)融合模型

8.3.1 數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)

8.3.2 LEACH簇頭選擇算法

8.3.3 簇內(nèi)融合路徑

8.3.4 環(huán)境設定和能耗公式

8.4 數(shù)據(jù)融合仿真

8.4.1 仿真分析

8.4.2 仿真結果分析

8.5 結論

參考文獻

第9章 無線傳感器網(wǎng)絡相關技術

9.1 超寬帶技術

9.1.1 系統(tǒng)結構的實現(xiàn)比較簡單

9.1.2 空間傳輸容量大

9.1.3 多徑分辨能力強

9.1.4 安全性高

9.1.5 定位精確

9.2 物聯(lián)網(wǎng)技術

9.2.1 物聯(lián)網(wǎng)原理

9.2.2 物聯(lián)網(wǎng)的背景與前景

9.3 云計算技術

9.3.1 SaaS軟件即服務

9.3.2 公用/效用計算

9.3.3 云計算領域的Web服務

9.4 認知無線電技術

9.4.1 傳統(tǒng)的Ad-hoc方式中無線傳感器網(wǎng)絡的不足

9.4.2 在ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡中的應用

參考文獻

第10章 無線傳感器網(wǎng)絡應用

10.1 軍事應用

10.2 農(nóng)業(yè)應用

10.3 環(huán)保監(jiān)測

10.4 建筑應用

10.5 醫(yī)療監(jiān)護

10.6 工業(yè)應用

10.6.1 工業(yè)安全

10.6.2 先進制造

10.6.3 交通控制管理

10.6.4 倉儲物流管理

10.7 空間、海洋探索

10.8 智能家居應用

《無線傳感器網(wǎng)絡通信協(xié)議》較為全面地介紹了無線傳感器網(wǎng)絡的關鍵技術，特別是無線傳感器網(wǎng)絡協(xié)議的設計及傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)融合等領域的核心技術，重點研究了無線傳感器網(wǎng)絡的路由協(xié)議、數(shù)據(jù)融合算法及水下路由通信算法。全書共分為10章，以全新的視野、翔實的資料，深刻闡述了無線傳感器網(wǎng)絡領域的一些新問題、解決問題的方案和工程應用開發(fā)的設計方法。《無線傳感器網(wǎng)絡通信協(xié)議》中大部分內(nèi)容是作者近年來在本領域的研究成果，并提供了詳細的參考文獻?！稛o線傳感器網(wǎng)絡通信協(xié)議》共分為三部分:

第一部分是傳感器網(wǎng)絡基礎內(nèi)容，主要包括第1章，介紹傳感器網(wǎng)絡的體系結構、與其關系密切的無線短距離通信標準等。

第二部分是傳感器網(wǎng)絡協(xié)議及傳感器網(wǎng)絡通信算法研究，包括第2~8章，介紹具有能量效率的通信協(xié)議、具有QoS機制的通信協(xié)議、水下通信協(xié)議及數(shù)據(jù)融合技術等內(nèi)容。

第三部分是傳感器網(wǎng)絡相關技術及其應用，包括第9、10章，介紹物聯(lián)網(wǎng)、云計算及超寬帶技術等，同時列舉了一些較為典型的應用。

《無線傳感器網(wǎng)絡實用教程》

第1篇 無線傳感器網(wǎng)絡概述

第1章 無線傳感器網(wǎng)絡簡介

1.1 短距離無線網(wǎng)絡概述

1.2 無線傳感器網(wǎng)絡發(fā)展歷程

1.3 無線傳感器網(wǎng)絡的特征

1.4 傳感器網(wǎng)絡的關鍵技術

1.5 無線傳感器網(wǎng)絡的應用

1.6 無線傳感器網(wǎng)絡仿真平臺

1.7 無線傳感器網(wǎng)絡開發(fā)平臺

1.8 小結

參考文獻

第2篇 無線傳感器網(wǎng)絡原理

第2章 無線傳感器網(wǎng)絡體系結構

2.1 體系結構概述

2.2 無線傳感器網(wǎng)絡體系結構

2.3 小結

參考文獻

第3章 路由協(xié)議

3.1 概述

.3.2 路由協(xié)議分類

3.3 典型路由協(xié)議分析

3.4 小結

參考文獻

第4章 mac協(xié)議

4.1 概述

4.2 wsn的mac協(xié)議分類

4.3 mac協(xié)議分析比較

4.4 小結

參考文獻

第5章 拓撲控制

5.1 概述

5.2 拓撲控制設計目標與研究現(xiàn)狀

5.3 拓撲模型與拓撲控制算法

5。4 小結

參考文獻

第6章 wsn定位技術

6.1 定位技術簡介

6.2 測距方法

6.3 常用的定位計算方法

6.4 典型wsn定位系統(tǒng)和算法

6.5 定位算法設計的注意問題

6.6 小結

參考文獻

第7章 時間同步

7.1 時間同步概述

7.2 時間同步算法

7.3 算法比較分析

7.4 小結

參考文獻

第8章 安全技術

8.1 無線傳感器網(wǎng)絡安全基本理論

8.2 無線傳感器網(wǎng)絡的安全技術研究

8.3 無線傳感器網(wǎng)絡安全協(xié)議

8.4 操作系統(tǒng)安全技術

8.5 無線傳感器網(wǎng)絡安全的研究進展

8.6 小結

參考文獻

第9章 協(xié)議標準

9.1 標準概述與網(wǎng)絡簡介

9.2 1eee 802.15.4協(xié)議

9.3 zigbee協(xié)議標準

9.4 小結

參考文獻

第3篇 zigbee實踐開發(fā)技術--cc2430

第10章 zigbee硬件平臺

10.1 zigbee無線soc片上系統(tǒng)cc2430/cc2431概述

10.2 cc2430/cc2431芯片主要特點

10.3 cc2430/cc2431芯片功能結構

10.4 soc無線cc2430之8051的cpu介紹

10.5 cc2410/cc2431主要外部設備

10.6 無線模塊

10.7 cc2430/cc2431所涉及的無線通信技術

10.8 cc2431無線定位引擎介紹

10.9 基于cc2430/cc2431的zigbee硬件平臺

第11章 cc2430開發(fā)環(huán)境iar

11.1 軟件安裝

11.2 zigbee精簡協(xié)議

11.3 軟件設置及程序下載

11.4 軟件使用實例

11.5 取片內(nèi)溫度實例

第12章 開發(fā)實踐--環(huán)境監(jiān)測

12.1 系統(tǒng)總體方案

12.2 zigbee芯片選擇

12.3 系統(tǒng)硬件研制

12.4 系統(tǒng)試驗平臺搭建

12.5 小結

參考文獻

第4篇 zisbee實踐開發(fā)技術--jennic

第13章 硬件平臺

13.1 概述

13.2 硬件平臺介紹

第14章 軟件平臺

14.1 軟件介紹

14.2 軟件安裝

14.3 軟件使用說明

14.4 實驗平臺功能演示

14.5 可視化工具軟件isnamp-j

第15章 開發(fā)實踐--基于zigbee協(xié)議棧進行開發(fā)

15.1 協(xié)議棧架構簡介

15.2 zigbee協(xié)議棧的開發(fā)接el apl

15.3 應用框架接口函數(shù)

15.4 zigbee device profile apl

15.5 外圍部件的操作

參考文獻

第5篇 tinyos實踐開發(fā)技術

第16章 nesc語言

16.1 nesc語言簡介

16.2 語法與術語

16.3 接口

16.4 組件

16.5 模塊

16.6 結構

16.7 nesc協(xié)作

16.8 應用程序

16.9 多樣性

參考文獻

第17章 tinyos操作系統(tǒng)

17.1 tinyos簡介

17.2 tinyos框架結構與特點

17.3 tinyos組件

17.4 tinyos的系統(tǒng)模型

17.5 tinyos通信模型

17.6 tinyos事件驅(qū)動機制、調(diào)度策略

17.7 tinyos任務調(diào)度機制

17.8 tinyos硬軟件實現(xiàn)

17.9 tinyos協(xié)議棧

17.10 tinyos應用示例

17.11 tinyos的安裝

第18章 tinyos示例

18.1 tinyos示例--用事件驅(qū)動方式從傳感器讀取數(shù)據(jù)

18.2 crossbow-oem設計套件與網(wǎng)絡操作

18.2 傳感器節(jié)點配置

18.4 moteview操作示例

第1篇總論

第1章無線傳感器網(wǎng)絡概述

1.1無線傳感器網(wǎng)絡介紹1

1.1.1無線傳感器網(wǎng)絡的概念1

1.1.2無線傳感器網(wǎng)絡的特征2

1.1.3無線傳感器網(wǎng)絡的應用4

1.2無線傳感器網(wǎng)絡的體系結構7

1.2.1無線傳感器網(wǎng)絡的系統(tǒng)架構7

1.2.2傳感器節(jié)點的結構7

1.2.3無線傳感器網(wǎng)絡的體系結構概述8

1.3無線傳感器網(wǎng)絡的研究進展10

1.3.1無線傳感器網(wǎng)絡的發(fā)展歷程10

1.3.2無線傳感器網(wǎng)絡的關鍵技術14

1.3.3無線傳感器網(wǎng)絡所面臨的挑戰(zhàn)14

參考文獻16

第2篇無線傳感器網(wǎng)絡的通信協(xié)議

第2章無線傳感器網(wǎng)絡的物理層

2.1無線傳感器網(wǎng)絡物理層概述19

2.1.1無線傳感器網(wǎng)絡物理層的研究內(nèi)容19

2.1.2無線傳感器網(wǎng)絡物理層的研究現(xiàn)狀20

2.1.3無線傳感器網(wǎng)絡物理層的主要技術挑戰(zhàn)22

2.2無線傳感器網(wǎng)絡的調(diào)制與編碼方法22

2.2.1Mary調(diào)制機制22

2.2.2差分脈沖位置調(diào)制機制23

2.2.3自適應編碼位置調(diào)制機制24

2.3超寬帶技術在無線傳感器網(wǎng)絡中的應用25

2.3.1超寬帶技術概述25

2.3.2超寬帶技術的基本原理26

2.3.3超寬帶技術的研究現(xiàn)狀29

2.3.4基于超寬帶技術的無線傳感器網(wǎng)絡31

參考文獻35

第3章無線傳感器網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)鏈路層

3.1無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)鏈路層概述37

3.1.1無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)鏈路層的研究內(nèi)容37

3.1.2無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)鏈路層的研究現(xiàn)狀38

3.1.3無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)鏈路層的主要技術挑戰(zhàn)39

3.2無線傳感器網(wǎng)絡的MAC協(xié)議40

3.2.1基于競爭機制的MAC協(xié)議40

3.2.2基于時分復用的MAC協(xié)議47

3.2.3其他類型的MAC協(xié)議54

參考文獻58

第4章IEEE802.15.4標準

4.1IEEE802.15.4標準概述60

4.2IEEE802.15.4的物理層60

4.2.1物理層概述60

4.2.2物理層服務規(guī)范61

4.2.3物理層幀結構65

4.3IEEE802.15.4的MAC子層65

4.3.1MAC層概述65

4.3.2MAC層的服務規(guī)范66

4.3.3MAC幀結構69

4.3.4MAC層的功能描述70

4.4基于IEEE802.15.4標準的無線傳感器網(wǎng)絡70

4.4.1組網(wǎng)類型70

4.4.2數(shù)據(jù)傳輸機制71

參考文獻72

第5章無線傳感器網(wǎng)絡的網(wǎng)絡層

5.1無線傳感器網(wǎng)絡網(wǎng)絡層概述73

5.1.1網(wǎng)絡層的研究內(nèi)容73

5.1.2網(wǎng)絡層的研究現(xiàn)狀74

5.1.3網(wǎng)絡層的主要技術挑戰(zhàn)75

5.2無線傳感器網(wǎng)絡的路由協(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)絡分層路由77

5.2.3基于查詢的路由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無線傳感器網(wǎng)絡中的數(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基于價格機制的包轉(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94

第6章無線傳感器網(wǎng)絡的傳輸層

6.1無線傳感器網(wǎng)絡傳輸層概述97

6.1.1無線傳感器網(wǎng)絡傳輸層的研究內(nèi)容97

6.1.2無線傳感器網(wǎng)絡傳輸層的研究現(xiàn)狀98

6.1.3無線傳感器網(wǎng)絡傳輸層的主要技術挑戰(zhàn)99

6.2無線傳感器網(wǎng)絡的傳輸協(xié)議99

6.2.1PSFQ傳輸協(xié)議99

6.2.2ESRT傳輸協(xié)議101

6.3無線傳感器網(wǎng)絡與其他網(wǎng)絡的互聯(lián)103

6.3.1無線傳感器網(wǎng)絡與Internet互聯(lián)103

6.3.2無線傳感器網(wǎng)絡接入到網(wǎng)格105

參考文獻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的技術特點113

7.2網(wǎng)絡層規(guī)范113

7.2.1網(wǎng)絡層概述113

7.2.2服務規(guī)范114

7.2.3幀結構與命令幀115

7.2.4功能描述116

7.3應用層規(guī)范117

7.3.1應用層概述117

7.3.2ZigBee應用支持子層117

7.3.3ZigBee應用層框架結構118

7.3.4ZigBee設備協(xié)定(profile)119

7.3.5ZigBee目標設備(ZDO)119

7.4ZigBee系統(tǒng)的開發(fā)119

7.4.1開發(fā)條件和注意事項119

7.4.2軟件開發(fā)120

7.4.3硬件開發(fā)121

7.5基于ZigBee規(guī)范的無線傳感器網(wǎng)絡122

7.5.1無線傳感器的構建122

7.5.2無線傳感器網(wǎng)絡的構建123

7.5.3基于ZigBee的無線傳感器網(wǎng)絡與RFID技術的融合124

參考文獻124

第3篇無線傳感器網(wǎng)絡的核心支撐技術

第8章無線傳感器網(wǎng)絡的拓撲控制

8.1無線傳感器網(wǎng)絡的拓撲控制技術概述125

8.1.1無線傳感器網(wǎng)絡拓撲控制的研究內(nèi)容125

8.1.2無線傳感器網(wǎng)絡拓撲控制的研究現(xiàn)狀126

8.1.3無線傳感器網(wǎng)絡拓撲控制的主要技術挑戰(zhàn)126

8.2無線傳感器網(wǎng)絡的拓撲控制算法127

8.2.1功率控制算法127

8.2.2層次拓撲結構控制算法129

8.3無線傳感器網(wǎng)絡的密度控制135

8.3.1連通支配集構造算法135

8.3.2基于概率覆蓋模型的無線傳感器網(wǎng)絡密度控制算法138

參考文獻140

第9章無線傳感器網(wǎng)絡的節(jié)點定位

9.1無線傳感器網(wǎng)絡的節(jié)點定位技術概述142

9.1.1無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點定位的研究內(nèi)容142

9.1.2無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點定位的研究現(xiàn)狀143

9.1.3無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點定位的主要技術挑戰(zhàn)146

9.2無線傳感器網(wǎng)絡的定位機制147

9.2.1基于測距的定位算法147

9.2.2非基于測距的定位算法151

9.3一種基于測距的協(xié)作定位策略159

9.3.1剛性圖理論簡介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)點位置估計更新策略162

9.4.1動態(tài)網(wǎng)絡問題162

9.4.2更新策略163

參考文獻164

第10章無線傳感器網(wǎng)絡的時間同步

10.1無線傳感器網(wǎng)絡的時間同步概述167

10.1.1無線傳感器網(wǎng)絡時間同步的研究內(nèi)容167

10.1.2無線傳感器網(wǎng)絡時間同步的研究現(xiàn)狀168

10.1.3無線傳感器網(wǎng)絡時間同步的主要技術挑戰(zhàn)169

10.2無線傳感器網(wǎng)絡的時間同步機制170

參考文獻180

第11章無線傳感器網(wǎng)絡的網(wǎng)內(nèi)信息處理

11.1無線傳感器網(wǎng)絡的網(wǎng)內(nèi)信息處理概述182

11.1.1無線傳感器網(wǎng)絡網(wǎng)內(nèi)信息處理的研究內(nèi)容182

11.1.2無線傳感器網(wǎng)絡網(wǎng)內(nèi)信息處理的研究現(xiàn)狀183

11.1.3無線傳感器網(wǎng)絡網(wǎng)內(nèi)信息處理的主要技術挑戰(zhàn)184

11.2無線傳感器網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)融合技術184

11.2.1與路由相結合的數(shù)據(jù)融合184

11.2.2基于反向組播樹的數(shù)據(jù)融合186

11.2.3基于性能的數(shù)據(jù)融合187

11.2.4基于移動代理的數(shù)據(jù)融合189

11.3無線傳感器網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)壓縮技術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)相關性的壓縮算法194

11.3.4管道數(shù)據(jù)壓縮算法194

11.4無線傳感器網(wǎng)絡的協(xié)作信號信息處理技術195

11.4.1網(wǎng)元層的CSIP技術195

11.4.2網(wǎng)絡層的CSIP技術196

11.4.3應用層的CSIP技術196

11.4.4CSIP技術展望197

參考文獻198

第12章無線傳感器網(wǎng)絡的安全技術

12.1無線傳感器網(wǎng)絡的安全問題概述201

12.1.1無線傳感器網(wǎng)絡安全技術的研究內(nèi)容201

12.1.2無線傳感器網(wǎng)絡安全技術的研究現(xiàn)狀202

12.1.3無線傳感器網(wǎng)絡安全技術的主要技術挑戰(zhàn)205

12.2無線傳感器網(wǎng)絡的安全問題分析205

12.2.1無線傳感器網(wǎng)絡物理層的安全策略206

12.2.2無線傳感器網(wǎng)絡鏈路層的安全策略207

12.2.3無線傳感器網(wǎng)絡網(wǎng)絡層的安全策略207

12.2.4無線傳感器網(wǎng)絡傳輸層和應用層的安全策略209

12.3無線傳感器網(wǎng)絡的密鑰管理和入侵檢測技術209

12.3.1無線傳感器網(wǎng)絡的密鑰管理209

12.3.2無線傳感器網(wǎng)絡的入侵檢測技術211

參考文獻214

第4篇無線傳感器網(wǎng)絡的自組織管理技術

第13章無線傳感器網(wǎng)絡的節(jié)點管理

13.1無線傳感器網(wǎng)絡的節(jié)點管理概述216

13.1.1無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點管理的研究內(nèi)容216

13.1.2無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點管理的研究現(xiàn)狀217

13.1.3無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點管理的主要技術挑戰(zhàn)218

13.2無線傳感器網(wǎng)絡的節(jié)點休眠/喚醒機制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)點休眠機制220

13.2.4基于隨機休眠調(diào)度的節(jié)能機制221

13.3無線傳感器網(wǎng)絡的節(jié)點功率管理222

13.3.1動態(tài)功率管理和動態(tài)電壓調(diào)節(jié)222

13.3.2基于節(jié)點度的算法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)絡負載自適應功率管理算法226

參考文獻227

第14章無線傳感器網(wǎng)絡的資源與任務管理

14.1無線傳感器網(wǎng)絡的資源與任務管理概述229

14.1.1無線傳感器網(wǎng)絡資源與任務管理的研究內(nèi)容229

14.1.2無線傳感器網(wǎng)絡資源與任務管理的研究現(xiàn)狀230

14.1.3無線傳感器網(wǎng)絡資源與任務管理的主要技術挑戰(zhàn)230

14.2無線傳感器網(wǎng)絡的資源管理技術231

14.2.1自組織資源分配方式231

14.2.2計算資源分配232

14.2.3帶寬資源分配235

14.3無線傳感器網(wǎng)絡的任務管理技術237

14.3.1任務分配237

14.3.2任務調(diào)度239

14.3.3負載均衡243

參考文獻245

第15章無線傳感器網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)管理

15.1無線傳感器網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)管理概述248

15.1.1無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)管理的研究內(nèi)容248

15.1.2無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)管理的研究現(xiàn)狀249

15.1.3無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)管理的主要技術挑戰(zhàn)249

15.2無線傳感器網(wǎng)絡的數(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無線傳感器網(wǎng)絡數(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254

15.3.3數(shù)據(jù)索引255

15.3.4數(shù)據(jù)查詢257

參考文獻260

第16章無線傳感器網(wǎng)絡的部署、初始化和維護管理

16.1無線傳感器網(wǎng)絡的部署、初始化和維護管理概述261

16.1.1無線傳感器網(wǎng)絡部署、初始化和維護管理的研究內(nèi)容261

16.1.2無線傳感器網(wǎng)絡部署、初始化和維護管理的研究現(xiàn)狀262

16.1.3無線傳感器網(wǎng)絡部署、初始化和維護管理的主要技術挑戰(zhàn)263

16.2無線傳感器網(wǎng)絡的部署技術264

16.2.1采用確定放置的部署技術264

16.2.2采用隨機拋撒且節(jié)點不具移動能力的部署技術265

16.2.3采用隨機拋撒且節(jié)點具有移動能力的部署技術265

16.3無線傳感器網(wǎng)絡的初始化技術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無線傳感器網(wǎng)絡的維護管理技術270

16.4.1覆蓋與連接維護技術270

16.4.2性能監(jiān)測技術271

參考文獻272

第5篇無線傳感器網(wǎng)絡的開發(fā)與應用

第17章無線傳感器網(wǎng)絡的仿真技術

17.1無線傳感器網(wǎng)絡的仿真技術概述275

17.1.1網(wǎng)絡仿真概述275

17.1.2無線傳感器網(wǎng)絡仿真研究概述275

17.2常用網(wǎng)絡仿真軟件276

17.2.1OPNET簡介276

17.2.2NS279

17.2.3TOSSIM280

17.3OMNeT++仿真軟件281

17.3.1OMNeT++概述281

17.3.2NED語言282

17.3.3簡單模塊/復合模塊287

17.3.4消息290

17.3.5類庫291

17.4仿真示例296

參考文獻303

第18章無線傳感器網(wǎng)絡的硬件開發(fā)

18.1無線傳感器網(wǎng)絡的硬件開發(fā)概述304

18.1.1硬件系統(tǒng)的設計特點與要求304

18.1.2硬件系統(tǒng)的設計內(nèi)容304

18.1.3硬件系統(tǒng)設計的主要挑戰(zhàn)305

18.2傳感器節(jié)點的開發(fā)305

18.2.1數(shù)據(jù)處理模塊設計305

18.2.2換能器模塊設計307

18.2.3無線通信模塊設計307

18.2.4電源模塊設計309

18.2.5外圍模塊設計309

18.3傳感器節(jié)點原型的開發(fā)實例Mica310

18.3.1Mica系列節(jié)點簡介310

18.3.2Mica系列處理器/射頻板設計分析313

18.3.3Mica系列傳感板設計分析315

18.3.4編程調(diào)試接口板介紹317

參考文獻318

第19章無線傳感器網(wǎng)絡的操作系統(tǒng)

19.1無線傳感器網(wǎng)絡操作系統(tǒng)概述320

19.1.1無線傳感器網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的設計要求320

19.1.2幾種典型的無線傳感器網(wǎng)絡操作系統(tǒng)介紹321

19.1.3無線傳感器網(wǎng)絡操作系統(tǒng)設計的主要技術挑戰(zhàn)321

19.2TinyOS操作系統(tǒng)322

19.2.1TinyOS的設計思路322

19.2.2TinyOS的組件模型322

19.2.3TinyOS的通信模型324

19.3基于TinyOS的應用程序運行過程解析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程序的過程329

19.3.4Blink程序的運行跟蹤解析329

19.3.5TinyOS的任務調(diào)度機制的實現(xiàn)338

19.3.6TinyOS的事件驅(qū)動機制的實現(xiàn)342

19.4TinyOS的使用346

19.4.1TinyOS的安裝346

19.4.2創(chuàng)建應用程序348

19.4.3使用TOSSIM仿真調(diào)試應用程序348

19.4.4使用TinyViz進行可視化調(diào)試349

19.4.5將應用程序?qū)牍?jié)點運行350

參考文獻351

第20章無線傳感器網(wǎng)絡的軟件開發(fā)

20.1無線傳感器網(wǎng)絡軟件開發(fā)概述353

20.1.1無線傳感器網(wǎng)絡軟件開發(fā)的特點與設計要求353

20.1.2無線傳感器網(wǎng)絡軟件開發(fā)的內(nèi)容354

20.1.3無線傳感器網(wǎng)絡軟件開發(fā)的主要技術挑戰(zhàn)355

20.2nesC編程語言355

20.2.1nesC語言介紹355

20.2.2nesC的語法規(guī)范356

20.2.3nesC應用程序開發(fā)364

20.3無線傳感器網(wǎng)絡的應用軟件開發(fā)367

20.3.1無線傳感器網(wǎng)絡的編程模式367

20.3.2無線傳感器網(wǎng)絡的中間件設計370

20.3.3無線傳感器網(wǎng)絡的服務發(fā)現(xiàn)372

參考文獻373

第21章無線傳感器網(wǎng)絡應用于環(huán)境監(jiān)測

21.1環(huán)境監(jiān)測應用概述375

21.1.1環(huán)境監(jiān)測應用的場景描述375

21.1.2環(huán)境監(jiān)測應用中無線傳感器網(wǎng)絡的體系架構375

21.2關鍵技術377

21.2.1節(jié)點部署377

21.2.2能量管理377

21.2.3通信機制378

21.2.4任務的分配與控制379

21.2.5數(shù)據(jù)采樣與收集379

21.3無線傳感器網(wǎng)絡用于環(huán)境監(jiān)測的實例380

21.3.1公路交通監(jiān)測380

21.3.2建筑物健康狀況監(jiān)測384

21.3.3"狼群計劃"385

參考文獻387

第22章無線傳感器網(wǎng)絡應用于目標追蹤

22.1目標追蹤應用概述388

22.1.1目標追蹤應用的場景描述388

22.1.2目標追蹤應用的特點與技術挑戰(zhàn)388

22.1.3目標追蹤應用中的無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)架構389

22.2無線傳感器網(wǎng)絡用于目標追蹤的關鍵技術390

22.2.1追蹤步驟390

22.2.2追蹤算法392

22.2.3面向目標追蹤的網(wǎng)絡布局優(yōu)化400

22.3基于無線傳感器網(wǎng)絡的車輛追蹤系統(tǒng)實例402

22.3.1系統(tǒng)架構402

22.3.2關鍵問題403

22.3.3關鍵技術404

參考文獻407

附錄英漢縮略語對照表410