无线传感器网络技术及应用
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作者王平,王恒 编著
出版社人民邮电出版社
ISBN9787115410726
出版时间2016-01
装帧平装
开本16开
定价49.8元
货号1201251179
上书时间2024-08-08
商品详情
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作者简介
王平，二级教授，博士生导师。现为重庆邮电大学自动化学院院长、国家工业物联网靠前科技合作示范基地主任、工业物联网与网络化控制教育部重点实验室主任，百千万人才工程重量人选，全国很好教师，国务院政府特殊津贴获得者。近年来主持国家科技重大专项、国家863计划等重要科研项目20余项，牵头研制了优选抢先发售工业物联网核心芯片，参加制定了我国工业自动化领域靠前个现场总线靠前标准。获重量科技奖2项、省部级奖8项；获得发明授权18项，发表SCI/EI检索论文30篇；出版专著/教材5本。
王恒，博士。现为重庆邮电大学自动化学院教授，国家863计划主题项目"全互联制造网络技术"首席专家，入选重庆市首批青年拔尖人才培养计划和重庆市首批青年骨干教师资助计划，主要从事工业物联网、无线传感器网络、协作通信等方向的研究工作。近年来主持国家科技重大专项课题1项，主持国家863计划项目1项；参与多项无线传感器网络靠前外标准的制定工作；申报发明20项：其中已授权9项；参与出版教材专著3部；获得2012年重庆市技术发明一等奖。
目录
章无线传感器网络技术概述1
1.1WSN的发展1
1.1.1国外WSN的发展历程1
1.1.2国内WSN的发展2
1.2WSN的定义3
1.2.1传感器网络与WSN3
1.2.2WSN的定义4
1.2.3WSN与现有网络的比较5
1.3WSN的体系结构5
1.4WSN的应用前景8
1.5WSN的研究现状12
1.5.1WSN的基础研究12
1.5.2WSN的应用研究13
1.5.3WSN研究的热点问题13
1.6WSN的技术标准14
第2章无线个域网与IEEE802.15.4协议簇16
2.1无线个域网16
2.1.1无线个域网的发展16
2.1.2IEEE802.15系列标准17
2.1.3IEEE802.15.4协议簇19
2.2IEEE802.15.4标准20
2.2.1IEEE802.15.4网络拓扑结构20
2.2.2IEEE802.15.4协议层次结构21
2.2.3IEEE802.15.4网络形成与维护21
2.2.4IEEE802.15.4标准的超帧结构与信标23
2.3IEEE802.15.4物理层26
2.3.1物理层结构模型26
2.3.2物理层管理服务29
2.3.3物理层数据服务30
2.4IEEE802.15.4MAC层31
2.4.1MAC层服务模型31
2.4.2MAC层帧结构34
2.4.3MAC层管理服务36
2.4.4MAC层数据服务44
第3章无线传感网关键技术45
3.1无线传感网时间同步技术45
3.1.1时间同步的基本原理45
3.1.2无线传感网时间同步技术分类48
3.1.3典型的无线传感器网络时间同步协议51
3.1.4一种典型的无线传感网时间同步方法设计54
3.2无线传感网网络调度技术60
3.2.1典型无线传感网调度技术60
3.2.2确定性通信调度方法的设计65
3.3无线传感网跳信道技术71
3.3.1无线传感网跳信道基本原理71
3.3.2一种典型的自适应跳信道实现方法76
3.4无线传感网安全技术80
3.4.1无线传感网安全概述80
3.4.2无线传感网安全关键技术81
3.4.3无线传感网安全管理技术94
3.5IEEE1451标准与传感器接入技术103
3.5.1IEEE1451协议族103
3.5.2IEEE1451标准的实现模型105
第4章ZigBee技术109
4.1ZigBee技术的发展109
4.2ZigBee协议体系110
4.2.1ZigBee协议栈架构110
4.2.2ZigBee网络层模型112
4.2.3ZigBee应用层模型114
4.3ZigBee网络的构成115
4.3.1设备分类及功能115
4.3.2ZigBee的网络拓扑115
4.4ZigBee通信卡的开发118
4.4.1ZigBee通信卡硬件设计118
4.4.2ZigBee通信卡软件设计119
4.5ZigBee网关的开发120
4.5.1ZigBee网关通信模型120
4.5.2ZigBee网关的硬件设计121
4.5.3ZigBee网关的软件实现125
4.6基于ZigBee的三表数据采集系统设计127
4.6.1三表数据采集系统设计127
4.6.2三表数据采集中继器硬件设计128
4.6.3三表数据采集中继器软件设计131
4.6.4三表数据采集系统测试135
第5章6LoWPAN技术139
5.16LoWPAN技术的发展139
5.26LoWPAN网络核心协议140
5.2.1适配层协议140
5.2.2路由协议143
5.2.3邻居发现协议148
5.2.4CoAP协议149
5.3轻量级IPv6无线传感网协议栈155
5.3.1协议栈体系结构155
5.3.2协议栈设计要求156
5.3.3协议栈整体方案设计157
5.3.4协议栈应用层设计158
5.3.5协议栈传输层设计161
5.3.6协议栈网络层设计163
5.3.7协议栈适配层设计170
5.46LoWPAN传感网设备开发平台173
5.4.16LoWPAN传感网设备开发平台总体设计173
5.4.26LoWPAN传感网设备开发平台硬件设计175
5.4.36LoWPAN传感网设备开发平台软件设计178
5.4.4LoWPAN传感网网络管理程序设计191
5.4.5上位机GUI软件设计198
5.56LoWPAN无线传感网系统实验202
5.5.16LoWPAN无线传感网系统组成202
5.5.2IEEE802.15.4网关功能实验203
5.5.36LoWPAN边界路由实验205
5.5.46LoWPAN协议分析实验213
5.5.5GUI监控实验214
第6章WIA-PA技术216
6.1WIA-PA标准的发展216
6.1.1WIA-PA标准发展概述216
6.1.2WIA-PA的技术特征216
6.2WIA-PA网络构成217
6.2.1WIA-PA网络的拓扑结构217
6.2.2WIA-PA的设备分类及功能218
6.3WIA-PA协议栈的设计与实现219
6.3.1WIA-PA协议体系219
6.3.2WIA-PA协议栈总体设计221
6.3.3WIA-PA数据结构设计222
6.3.4WIA-PA主要流程及接口设计229
6.3.5WIA-PA协议栈的实现233
6.4WIA-PA开发平台262
6.4.1开发平台简介262
6.4.2开发平台实验263
第7章无线传感网络综合应用267
7.1智能家居267
7.1.1智能家居概述267
7.1.2家居安防开发实例268
7.1.3家居安防运行测试275
7.2智能化ANDON系统281
7.2.1ANDON系统概述281
7.2.2ANDON工位子系统开发283
7.2.3ANDON系统软件运行测试295
7.3水电厂智能监控系统298
7.3.1水电厂智能监控系统概述298
7.3.2水电站智能在线监测系统设计299
7.3.3水电站智能在线监测系统现场设备设计302
7.3.4水电站智能在线监测系统运行测试315
内容摘要
无线传感器网络是一个学科交叉综合、知识高度集成的前沿热点研究领域，备受各方面的高度关注。本书共分7章，前3章分别是无线传感器网络概述、无线个域网与IEEE802.15.4协议簇以及无线传感器网络的核心技术，第4章和第5章分别介绍了ZigBee和6LoWPAN两种拥有代表性的无线传感器网络的协议及开发技术，第6章介绍了我国具有自主知识产权的WIA-PA工业无线网络及开发平台，第7章则重点介绍了无线传感器网络在智能家居、工厂自动化和智能电网中的应用案例。
本书以作者牵头承担国家重大科技专项项目和制定靠前、靠前标准取得的一系列科研成果为基础，全面系统地介绍了无线传感器网络的基本概念、标准规范、关键技术和主流协议，结合作者研发的实验平台，通过大量的软硬件开发实例，详细介绍了无线传感器网络的设备和应用系统的开发方法。
本书注重理论与实践相结合，内容新颖，重点突出，结构清晰，语言精练，易于理解，既可作为无线传感器网络领域从事科学研究、产品开发与工程应用的科技人员的参考用书，也可作为物联网、自动化、测控、电气、计算机、通信等相关学科的研究生和高年级本科生的教学用书。
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