無線傳感器網(wǎng)絡與監(jiān)測應用內(nèi)容簡介

《無線傳感器網(wǎng)絡與監(jiān)測應用》系統(tǒng)分析和闡述了面向大規(guī)模水情監(jiān)測這一具體應用背景下無線傳感器網(wǎng)絡的有關(guān)概念、原理和方法，并針對水情監(jiān)測數(shù)據(jù)融合中的流量軟測量與錯誤數(shù)據(jù)校正，以及動目標協(xié)作跟蹤等具體應用進行了深入的介紹和討論。全書共分為5章，包括基于無線傳感器網(wǎng)絡信息獲取和監(jiān)測應用的發(fā)展特點與趨勢;面向水情監(jiān)測無線傳感器網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)規(guī)劃和路由算法設計;mac層低功耗低時延網(wǎng)絡協(xié)議調(diào)度;基于bp和rbf人工神經(jīng)網(wǎng)絡水情監(jiān)測wsn匯聚節(jié)點信息融合和可重構(gòu)硬件設計與研究;以及基于粒子濾波目標跟蹤預測和跟蹤節(jié)點管理的無線傳感器網(wǎng)絡協(xié)作目標跟蹤等。

《無線傳感器網(wǎng)絡與監(jiān)測應用》可作為電子信息工程、工業(yè)自動化、計算機應用、儀器科學與技術(shù)等相關(guān)專業(yè)的研究生、高年級本科生以及科研人員、工程技術(shù)人員的參考書。

《無線傳感器網(wǎng)絡與監(jiān)測應用》

作 者:李岳衡，王慧斌 著

叢 書 名: 冷配在線

出 版 社:國防工業(yè)出版社

ISBN:9787118079272

出版時間:2011-12-01

版 次:1

頁 數(shù):216

裝 幀:平裝

開 本:16開

李岳衡，男，博士，副研究員，湖南永興人。2001年于東南大學無線電工程系移動通信國家重點實驗室獲通信與信息系統(tǒng)專業(yè)工學博士學位。2001年12月至2006年8月在飛利浦上海東亞研究實驗室工作，任高級研究員、項目研發(fā)組長等職;2006年9月至今在河海大學計算機與信息學院工作?，F(xiàn)為中國電子學會高級會員。主持和參與國家自然科學基金項目、江蘇省自然科學基金項目、東南大學移動通信國家重點實驗室開放課題、中央高校基本科研業(yè)務費專項資金資助項目、水利部科學技術(shù)項目等;獲得省部級科學技術(shù)進步二等獎。

第1章 緒論

1.1 當代信息化發(fā)展的技術(shù)趨勢

1.2 基于無線傳感器網(wǎng)絡的信息獲取

1.2.1 傳感技術(shù)及其發(fā)展

1.2.2 無線傳感器網(wǎng)絡的發(fā)展及其特點

1.2.3 無線傳感器網(wǎng)絡關(guān)鍵技術(shù)

1.3 無線傳感器網(wǎng)絡監(jiān)測應用

1.3.1 工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡

1.3.2 水下環(huán)境多源監(jiān)測

1.3.3 運動目標跟蹤

參考文獻

第2章 水情監(jiān)測無線傳感器網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)和路由算法

2.1 水情監(jiān)測的國內(nèi)外發(fā)展狀況

2.2 面向水情實時監(jiān)測的wsn總體設計方案

2.2.1 基于wsn的水情監(jiān)測系統(tǒng)整體架構(gòu)

2.2.2 節(jié)點硬件設計

2.2.3 協(xié)議軟件部分

2.2.4 常用網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)

2.3 水情wsn異構(gòu)混合樹形網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)

2.3.1 背景

2.3.2 異構(gòu)混合樹形拓撲結(jié)構(gòu)設計

2.3.3 簇頭節(jié)點的選取

2.3.4 信息傳輸與能量管理

2.3.5 計算與分析

2.4 基于簇分布的leach協(xié)議改進算法

2.4.1 水情監(jiān)測中選用leach路由協(xié)議的原因

2.4.2 leach路由協(xié)議研究及其存在的問題

2.4.3 leach-nd算法設計與，性能分析

參考文獻

第3章 水情監(jiān)測無線傳感器網(wǎng)絡mac層協(xié)議優(yōu)化

3.1 csma/ca性能優(yōu)化及應用

3.1.1 1eee 802.15.4 mac層協(xié)議概述

3.1.2 基于差分服務markov鏈csma/ca性能評估模型

3.1.3 實時水情監(jiān)測基于信道接入機制的差分服務

3.1.4 基于隊列機制的差分服務

3.2 實時數(shù)據(jù)占空比自適應算法

3.2.1 概述

3.2.2 計算與分析

3.3 時延歸類改進型gts算法

3.3.1 網(wǎng)絡微積分模型

3.3.2 基于時延歸一化的dcgts算法

3.3.3 計算與分析

參考文獻

第4章 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡wsn匯聚節(jié)點融合建模與硬件設計

4.1 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡水情監(jiān)測wsn匯聚節(jié)點融合系統(tǒng)

4.1.1 水情信息時空相關(guān)性分析

4.1.2 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡匯聚節(jié)點融合系統(tǒng)

4.1.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡融合模型

4.2 面向水情數(shù)據(jù)校正人工神經(jīng)網(wǎng)絡融合模型

4.2.1 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)校正原理

4.2.2 樣本獲取及數(shù)據(jù)預處理

4.2.3 基于改進bpnn水情數(shù)據(jù)校正模型

4.2.4 基于rbfnn水情數(shù)據(jù)校正模型

4.2.5 兩種ann水情數(shù)據(jù)校正模型的性能評價

4.3 面向明渠流量軟測量人工神經(jīng)網(wǎng)絡融合模型

4.3.1 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡明渠流量軟測量原理

4.3.2 二次變量選取和樣本獲取

4.3.3 基于改進bpnn明渠流量軟測量模型

4.3.4 基于rbfnn明渠流量軟測量模型

4.3.5 兩種人工神經(jīng)網(wǎng)絡明渠流量軟測量模型性能評價

4.4 基于可重構(gòu)人工神經(jīng)網(wǎng)絡融合模型匯聚節(jié)點設計

4.4.1 匯聚節(jié)點硬件電路設計

4.4.2 可重構(gòu)人工神經(jīng)網(wǎng)絡融合模型fpga實現(xiàn)

4.4.3 匯聚節(jié)點軟硬件集成及仿真

參考文獻

第5章 無線傳感器網(wǎng)絡多節(jié)點協(xié)作動目標跟蹤

5.1 無線傳感器網(wǎng)絡目標跟蹤主要方法與應用發(fā)展

5.1.1 研究意義

5.1.2 目標跟蹤主要方法

5.1.3 目標跟蹤應用發(fā)展

5.2 協(xié)作跟蹤理論與目標跟蹤方法

5.2.1 協(xié)作跟蹤理論與跟蹤過程

5.2.2 目標檢測與定位方法

5.2.3 目標跟蹤預測方法

5.3 基于粒子濾波預測的動目標跟蹤

5.3.1 卡爾曼預測算法原理

5.3.2 粒子濾波預測算法原理

5.3.3 基于粒子濾波預測的動目標跟蹤

5.3.4 計算與分析

5.4 基于區(qū)域控制的節(jié)點調(diào)度管理方法

5.4.1 現(xiàn)有動目標跟蹤節(jié)點調(diào)度算法

5.4.2 動目標跟蹤節(jié)點組織形式

5.4.3 基于區(qū)域控制的節(jié)點動態(tài)管理算法

5.4.4 計算與分析

參考文獻

傳感器網(wǎng)絡用來感知客觀物理世界，獲取物理世界的信息量?？陀^世界的物理量多種多樣，不可窮盡。不同的傳感器網(wǎng)絡應用關(guān)心不同的物理量，因此對傳感器的應用系統(tǒng)也有多種多樣的要求。

無線傳感器網(wǎng)絡

不同的應用對傳感器網(wǎng)絡的要求不同，其硬件平臺、軟件系統(tǒng)和網(wǎng)絡協(xié)議必然會有很大差別。所以傳感器網(wǎng)絡不能像因特網(wǎng)一樣，有統(tǒng)一的通信協(xié)議平臺。對于不同的傳感器網(wǎng)絡應用雖然存在一些共性問題，但在開發(fā)傳感器網(wǎng)絡應用中，更關(guān)心傳感器網(wǎng)絡的差異。只有讓系統(tǒng)更貼近應用，才能做出最高效的目標系統(tǒng)。針對每一個具體應用來研究傳感器網(wǎng)絡技術(shù)，這是傳感器網(wǎng)絡設計不同于傳統(tǒng)網(wǎng)絡的顯著特征。

無線傳感網(wǎng)絡有著許多不同的應用。在工業(yè)界和商業(yè)界中，它用于監(jiān)測數(shù)據(jù)，而如果使用有線傳感器，則成本較高且實現(xiàn)起來困難。無線傳感器可以長期放置在荒蕪的地區(qū)，用于監(jiān)測環(huán)境變量，而不需要將他們重新充電再放回去。

無線傳感網(wǎng)絡的應用包括視頻監(jiān)視，交通監(jiān)視，航空交通控制，機器人學,汽車，家居健康監(jiān)測和工業(yè)自動化。在環(huán)境監(jiān)控中一個典型的應用就是傳感網(wǎng)（Sensor Web，或SW）。傳感器網(wǎng)絡可以用來監(jiān)視有效利用電力，如日本的例子。[1]