无线传感器网络技术与应用
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广东广州
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作者张蕾 主编
出版社机械工业出版社
ISBN9787111537366
出版时间2016-07
装帧平装
开本16开
定价35元
货号1201377065
上书时间2024-08-09
商品详情
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目录
出版说明
前言
第1章无线传感器网络
1.1无线传感器网络概述
1.1.1发展历程
1.1.2定义
1.2无线传感器网络的应用领域
1.2.1军事
1.2.2农业
1.2.3医疗
1.2.4建筑工程与建筑物
1.2.5智能建筑与市政建设管理
1.3无线传感器网络的特点
1.3.1系统特点
1.3.2技术特点
1.4无线传感器网络的关键技术
1.4.1技术组成
1.4.2面临的挑战
本章习题
第2章网络与通信技术
2.1体系结构
2.2物理层
2.2.1物理层概述
2.2.2链路特性
2.2.3物理层设计
2.2.4低速物理层
2.2.5中高速物理层
2.3数据链路层
2.3.1MAC概述
2.3.2基于竞争的MAC协议
2.3.3基于时分复用的MAC协议
2.3.4其他类型的MAC协议
2.4ZigBee
2.4.1ZigBee与IEEE 802.15.4的分工
2.4.2ZigBee与IEEE 802.15.4的区别
2.4.3ZigBee协议框架
2.4.4ZigBee技术的特点
2.4.5网络层规范
2.4.6应用层规范
2.5拓扑控制
2.5.1拓扑控制概述
2.5.2功率控制技术
2.5.3层次型拓扑结构控制
2.6路由协议
2.6.1路由协议概述
2.6.2平面路由协议
2.6.3分簇路由协议
2.6.4其他路由协议
2.7覆盖技术
2.7.1覆盖的评价标准
2.7.2覆盖的分类
2.7.3覆盖算法
本章习题
第3章管理技术
3.1时间同步技术
3.1.1时间同步概述
3.1.2影响时间同步的关键因素
3.1.3时间同步机制的基本原理
3.1.4同步算法
3.2定位技术
3.2.1定位技术概述
3.2.2基于距离的定位
3.2.3与距离无关的定位
3.3数据管理技术
3.3.1数据管理概述
3.3.2系统结构
3.3.3数据存储与索引技术
3.3.4查询处理技术
3.4目标跟踪技术
3.4.1目标跟踪概述
3.4.2目标跟踪的主要技术
3.4.3几种目标跟踪算法中的节点调度策略
本章习题
第4章安全技术
4.1无线传感器网络安全问题概述
4.2无线传感器网络安全分析
4.2.1安全性目标和挑战
4.2.2安全体系结构
4.3无线传感器网络协议栈的安全
4.3.1物理层的攻击与安全策略
4.3.2链路层的攻击与安全策略
4.3.3网络层的攻击与安全策略
4.3.4传输层和应用层的安全策略
4.4密钥管理
4.4.1预共享密钥分配模型
4.4.2随机密钥预分配模型
4.4.3基于位置的密钥预分配模型
4.4.4其他的密钥管理方案
4.5入侵检测技术
4.5.1入侵检测技术概述
4.5.2入侵检测技术的分类
4.5.3入侵检测体系框架
4.5.4三种入侵检测方案的工作原理
本章习题
第5章技术标准
5.1国内标准
5.2无线传感器网络标准工作组
5.2.1WGSN工作组简介
5.2.2WGSN标准框架
5.3ISO/IEC JTC1 WG7标准
5.3.1ISO/IEC JTC1 WG7标准工作组简介
5.3.2ISO/IEC JTC1 WG7标准框架
5.4无线传感器网络相关标准
5.4.1ISO系列相关标准
5.4.2IEC系列相关标准
5.4.3ITU-T系列相关标准
5.4.4IEEE 802.15系列相关标准
5.4.5IEEE 1451系列相关标准
5.4.6IEEE 1588相关标准
5.4.7ISA100相关标准
5.4.8ZigBee联盟标准
5.4.9IETF相关标准
5.4.10OGC OpenGIS相关标准
本章习题
第6章软、硬件设计与测试
6.1传感器节点的分类
6.1.1标量感知节点
6.1.2媒体感知节点
6.2传感器节点硬件设计
6.2.1节点的设计原则
6.2.2节点的硬件设计
6.3网络开发测试平台技术
6.3.1操作系统
6.3.2WSN专用的软件开发平台TinyOS
本章习题
第7章典型应用设计
7.1智能家居系统
7.1.1相关技术
7.1.2需求分析
7.1.3系统架构
7.1.4功能模块
7.1.5软件设计与评测
7.2智能温室系统
7.2.1需求分析
7.2.2系统架构
7.2.3功能模块
7.2.4软件设计与评测
7.3智能化远程医疗监护系统
7.3.1需求分析
7.3.2系统架构
7.3.3功能模块
7.3.4软件设计与评测
本章习题
第8章工程实验指导
8.1建立一个简单的实验工程
8.2看门狗定时器实验
8.3液晶LCD显示
8.4温度传感器数据读取及LCD显示实验
8.5无线点亮LED灯实验
8.6点对点无线通信实验
附录CC2530芯片简介
参考文献
内容摘要
本书主要内容包括无线传感器网络的网络与通信技术协议栈，IEEE 802.15.4标准和ZigBee协议，以覆盖技术、时间同步技术、定位技术、数据管理技术、目标跟踪技术、安全技术等为支撑的无线传感器网络应用，无线传感器网络的靠前外标准、无线传感器网络的软/硬件设计，以及无线传感器网络在智能家居、智能温室系统和远程医疗监护系统中的应用。本书后面是工程实验指导，均给出了完整的实现细节。本书可以作为普通本科高等院校、高等职业技术学院的计算机网络、通信技术、智能技术等专业的教材，也可以作为计算机、通信、建筑电气、网络管理等领域的工程技术人员和从事智能建筑等工作的技术人员的参考书。
精彩内容
无线传感器网络是信息科学领域的一个全新发展方向，是物联网的支撑技术之一。传感器技术在遥控、监测、传感和智能化等高科技应用领域中发挥着重要作用。目前从全球总体情况看，美国、日本、德国等少数经济发达国家占据了传感器市场优势地位，发展中国家所占份额还相对较少。由于市场需求的不断增长，全球传感器技术市场一直保持快速增长。随着网络和通信技术的进步，无线数据传输与控制的无线传感器网络（WSN）技术脱颖而出，成为传感技术领域的一大亮点，在智能领域中有着十分广阔的应用空间。
为进一步增强传感器及智能化仪表产业的创新力和国际竞争力，推动传感器及智能化仪表产业创新、持续协调发展。2013年，国务院办公厅发布了《国务院关于推进物联网有序健康发展的指导意见》，其中着重提出“加强低成本、低功耗、高精度、高可靠、智能化传感器的研发与产业化，着力突破物联网核心芯片、软件、仪器表等基础共性技术，加快传感器网络、智能终端、大数据处理、智能分析、服务集成等关键技术研发创新”。工业和信息化部、科技财政国家标准管理委员会组织制定了《加快推进传感器及智能化仪表产业发展行动计划》。此外，工业和信息化部、国家发展和改革委员会等14个部门联合发布了10个物联网发展专项行动计划，其中物联网政府扶持专项行动计划、物联网技术研发专项行动计划和物联网标准研制专项行动计划都对传感器的发展提出了明确的发展目标和要求。因此，国内相关高校纷纷将无线传感器网络技术列入物联网工程专业及智能化工程专业的必修课程中。
本书作为普通高校本科生无线传感器网络课程的基础教材，旨在帮助读者对无线传感器网络技术及应用的重点、难点和未来走向有一定的认识和理解。本书也可以为对无线传感器网络感兴趣的工程类和计算机科学专业读者提供技术参考。希望更多学生和科技爱好者参与到无线传感器网络相关的研究和开发工作中来，从而更广泛地推动我国无线传感器网络和智能化工程的基础建设。本书反映了无线传感器网络领域的新技术和成果，采用理论与实际并进的模式编写。
本书由从事无线传感器网络教学科研的教师和技术人员合作编写。本书共分为8章，具体分工如下：第1章由宋军编写；第2、3、4、6章由张蕾编写；第5章由张昱编写；第7、8章由吕召勇编写。全书由张蕾主编并统稿。
在本书的编写过程中，北京建筑大学郝莹教授、赵春晓教授、衣俊艳副教授，北京邮电大学田辉教授、胡铮副教授以及诸多同事给予了支持和帮助，在此表示衷心的感谢。本书参考了大量书刊资料，并引用了部分资料，在此向这些书刊资料的作者表示诚挚的谢意。
由于编者水平有限，书中难免会有不妥之处，恳请各位读者和同仁批评指正，提出宝贵的建议和意见。
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