本書是一本關于無線傳感器原理、設計與應用的學術專著。本書系統闡述了無線傳感器網絡的原理、設計和應用的問題，探討了無線傳感網絡的設計過程和應用實例。本書旨在幫助讀者設計和實現滿足個人需求和目標的無線傳感器網絡。本書內容包括：無線傳感器網絡潛在的應用領域及面臨的挑戰；無線傳感器網絡的原理；無線傳感器網絡的硬件設計；無線傳感器網絡的嵌入式軟件設計；無線傳感器網絡的路由策略；匯聚節點定位的優化；基于IEEE802.11b系統的無線傳感器網絡的干擾；傳感器的數據融合與事件偵測；無線傳感器網絡的安全；移動目標的定位與跟蹤；物流管理的射頻識別與無線傳感器網絡的融合；物聯網；Zigbee智能家居自動化系統；火災安全防護的構建；無線傳感網絡的未來發展。
譯者序
原書致謝
原書前言
第1章緒論
1.1無線通信技術
1.2無線傳感器網絡
1.3無線傳感器網絡的應用領域
1.4無線傳感器網絡設計與實現中的挑戰
1.5本書的目標
參考文獻
第2章無線傳感器網絡的原理
2.1引言
2.2IEEE 802.15.4協議和無線傳感器網絡
2.2.1開放式系統互聯模型和無線傳感器網絡協議棧
2.2.2IEEE 802.15.4協議概述
2.2.3全功能設備和精簡功能設備
2.2.4IEEE 802.15.4協議的拓撲結構
2.2.5IEEE 802.15.4協議的無線系統多路訪問
2.3使用IEEE 802.15.4協議構建無線傳感器網絡
2.3.1無線信道評估
2.3.2網絡初始化
2.3.3網絡構建公告
2.3.4監聽/啟動連接申請
2.3.5監聽/啟動移除申請
2.3.6網絡命令發送/接收
2.3.7數據發送和接收
2.3.8時隙和非時隙具有沖突避免的載波偵聽多路訪問
2.3.9IEEE 802.15.4協議的數據傳輸小結
2.4ZigBee和無線傳感器網絡
2.4.1ZigBee協議棧結構
2.4.2ZigBee拓撲結構
2.4.3ZigBee地址分配方案
2.4.4ZigBee管理機制
2.56LoWPAN和無線傳感器網絡
2.6小結
參考文獻
第3章無線傳感器網絡的硬件設計
3.1通用無線傳感器網絡節點體系結構
3.2片上系統和基于組件設計
3.3設計準則
3.3.1微處理器的選擇
3.3.2通信設備選擇
3.3.3傳感器設計
3.3.4電源設計
3.4設計案例
3.4.1溫度傳感器設計
3.4.2一氧化碳傳感器設計
3.4.3傳感器節點電路設計
3.5電源管理
3.6能量捕獲
3.6.1太陽能捕獲單元
3.6.2最大功率點跟蹤單元
3.6.3電源管理單元
3.6.4設計案例
3.7小結
參考文獻
第4章無線傳感器網絡的嵌入式軟件設計
4.1引言
4.2無線傳感器網絡的嵌入式軟件設計
4.2.1基于Jennic ZigBee的應用開發
4.2.2基于Contiki 6LowPAN的應用開發
4.3傳感器驅動程序設計
4.3.1傳感器驅動程序設計一般步驟
4.3.2模擬流量傳感器驅動程序設計
4.3.3數字溫度傳感器驅動程序設計
4.4基于IEEE 802.15.4的無線傳感器網絡實現
4.5無線傳感器網絡與外部公共網絡的橋接
4.6小結
參考文獻
第5章無線傳感器網絡中的路由技術
5.1引言
5.2無線傳感器網絡中的路由協議分類
5.2.1平面路由協議
5.2.2分層路由協議
5.2.3基于地理位置的路由協議
5.3Adhoc網絡按需距離矢量路由協議
5.3.1Adhoc網絡按需距離矢量路由協議原理
5.3.2Adhoc網絡按需距離矢量路由協議的消息格式
5.3.3Adhoc網絡按需距離矢量路由協議簡化版本的實現
5.4簇樹路由協議
5.4.1單簇網絡
5.4.2多簇網絡
5.5能量感知路由協議
5.6小結
參考文獻
第6章匯聚節點位置的優化布局
6.1引言
6.2匯聚節點位置布局的挑戰
6.3匯聚節點位置布局方法的分類
6.3.1匯聚節點的靜態位置布局
6.3.2動態匯聚節點位置布局
6.3.3移動匯聚節點位置布局
6.4靜態多匯聚節點的位置布局優化
6.4.1系統假設
6.4.2簡化路由協議
6.4.3能耗模型
6.4.4多匯聚節點的位置布局優化
6.5位置布局優化問題的求解
6.6小結
參考文獻
第7章無線傳感器網絡與IEEE 802.11b系統的互擾抑制
7.1引言
7.2無線傳感器網絡的共存與互擾
7.3性能指標
7.3.1物理層性能指標
7.3.2媒體訪問控制層性能指標
7.4IEEE 802.15.4中的共存機制
7.4.1直接序列擴頻
7.4.2頻分多址
7.4.3具有沖突避免的載波偵聽多路訪問
7.5IEEE 802.11b和IEEE 802.15.4間的互擾抑制
7.5.1頻段分離
7.5.2能量互擾和物理分離
7.5.3IEEE 802.15.4中的互擾抑制建議
7.6先進互擾抑制策略
7.6.1自適應互擾感知的多信道分簇
7.6.2自適應無線信道分配
7.6.3連續數據傳輸
7.6.4多跳數據傳輸控制
7.7實驗研究
7.7.1單跳傳輸
7.7.2多跳傳輸
7.8小結
參考文獻
第8章傳感器數據融合和事件檢測
8.1引言
8.1.1傳感器數據特征
8.2傳感器數據融合技術
8.2.1傳感器數據預處理
8.2.2傳感器數據挖掘
8.2.3傳感器數據后處理
8.3事件檢測
8.3.1基于閾值的事件檢測
8.3.2基于時空模式的事件檢測
8.4具有鄰里支持的通用傳感器狀態模型
8.4.1通用傳感器狀態模型
8.4.2鄰里支持模型
8.5基于傳感器狀態模型的事件檢測
8.5.1基于閾值的事件檢測
8.5.2基于時空模式的事件檢測
8.6傳感器網絡數據庫
8.7小結
參考文獻
第9章無線傳感器網絡安全防御
9.1開放式系統互聯安全防御的基本概念
9.2無線傳感器網絡安全防御的挑戰
9.3無線傳感器網絡面臨的攻擊分類
9.4ZigBee安全防御服務
9.4.1用于ZigBee安全防御的密碼學
9.4.2ZigBee安全密鑰和信任中心
9.4.3密鑰傳輸與密鑰構建
9.5防御拒絕服務攻擊的典型策略
9.6基于無線傳感器網絡的智能家居系統拒絕服務深攻擊的防御
9.6.1虛擬家居：拒絕服務攻擊監視和防御觸發
9.6.2遠程家居服務器和拒絕服務防御服務器
9.6.3虛擬家居：拒絕服務攻擊轉移機制
9.6.4虛擬家居的實現
9.7利用虛擬家居防御拒絕服務對智能家居的攻擊的實現
9.7.1遠程家居客戶端
9.7.2遠程家居服務器
9.7.3拒絕服務防御服務器
9.7.4家居網關
9.8測評
9.8.1攻擊工具
9.8.2基于無線傳感器網絡智能家居的拒絕服務深攻擊的分析
9.8.3家庭網關上拒絕服務深攻擊的分析
9.9小結
參考文獻
第10章移動目標的定位與跟蹤
10.1引言
10.2距離測定
10.2.1接收端信號強度指示
10.2.2鏈路質量指示
10.2.3信號到達時間
10.2.4信號到達的時間差
10.3定位方法
10.3.1三角定位法
10.3.2指紋定位法
10.3.3質心定位法
10.4定位準確度的提高
10.4.1環境因素的引入
10.4.2無線信號異常值的消除
10.4.3進化優化算法
10.5多移動目標跟蹤
10.6案例研究：地下隧道移動目標跟蹤
10.7小結
參考文獻
第11章面向物流管理的無線射頻識別/無線傳感器網絡的混合網絡
11.1引言
11.2無線射頻識別技術
11.2.1無線射頻識別標簽
11.2.2無線射頻識別讀取設備
11.3無線射頻識別與傳感器的混合網絡
11.3.1讀取式傳感器
11.3.2標簽式傳感器
11.4通用無線射頻識別與傳感器混合網絡體系結構
11.5人道救援物流管理可行方案
11.6小結
參考文獻
第12章物聯網
12.1引言
12.2物聯網的特征與挑戰
12.3無線傳感器網絡與因特網連接
12.3.1前端代理解決方案
12.3.2網關解決方案
12.3.3TCP/IP解決方案
12.4面向服務的物聯網體系結構
12.4.1傳感器服務發布
12.4.2本地歷史數據庫
12.4.3傳感器域名服務器
12.4.4實施方案
12.5應急響應物聯網的可行實現
12.6小結
參考文獻
第13章基于ZigBee的智能家居系統：IndeedNet
13.1引言
13.2現有智能家居系統的分析
13.3智能家居系統體系結構
13.4系統實現
13.4.1基于ZigBee的智能家居系統的實現
13.4.2智能家居網關的實現
13.4.3虛擬家居的實現
13.4.4智能家居設備開發
13.5系統測評
13.6結論
參考文獻
第14章建筑物消防安全防護：SafetyNET
14.1引言
14.2系統架構
14.3SafetyNET專用設備
14.4移動消防車載網絡
14.5SafetyNET無線傳感器網絡
14.5.1SafetyNET協調器
14.5.2SafetyNET路由器
14.5.3SafetyNET終端設備
14.5.4SafetyNET適配器
14.6現場試驗
14.7小結
參考文獻
第15章結論
15.1總結
15.2未來發展研究展望
參考文獻
名詞術語
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