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無線傳感器網絡

( 簡體 字)
作者:王營冠,王智類別:1. -> 網路與通信 -> 電腦網路 -> 無線網路
   2. -> 電子工程 -> 傳感器
譯者:
出版社:電子工業出版社無線傳感器網絡 3dWoo書號: 33553
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NT定價: 325
折扣價: 306

出版日:6/1/2012
頁數:408
光碟數:0
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印刷:黑白印刷語系: ( 簡體 版 )
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(請先登入會員)
ISBN:9787121177835
作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 
(簡體書上所述之下載連結耗時費功, 恕不適用在台灣, 若讀者需要請自行嘗試, 恕不保證)
作者序:

譯者序:

前言:



信息技術的高速發展與廣泛應用,引發了一場全球性的產業革命,正推動著各國經濟的發展與人類社會的進步。信息化是當今世界經濟和社會發展的大趨勢,信息化水平已成為衡量一個國家綜合國力與現代化水平的重要標志。中國政府高度重視信息化工作,緊緊抓住全球信息技術革命和信息化發展的難得歷史機遇,不失時機地將信息化建設提到國家戰略高度,大力推進國民經濟與社會服務的信息化,以加快實現我國工業化和現代化,并將信息產業作為國家的先導、支柱與戰略性產業,放在優先發展的地位上。
黨的十五屆五中全會明確指出:信息化是覆蓋現代化建設全局的戰略舉措;要優先發展信息產業,大力推廣信息技術應用。黨的“十六大”把大力推進信息化作為我國在21世紀頭20年經濟建設和改革的一項重要任務,明確要求“堅持以信息化帶動工業化,以工業化促進信息化”,“走新型工業化道路”。黨的“十七大”進一步提出了“五化并舉”與“兩化融合發展”的目標,再次強調了走新型工業化道路,大力推廣信息技術應用與推動國家信息化建設的戰略方針。在中央領導的親切關懷、指導,各部門、各地方及各界的積極參與和共同努力下,我國的信息產業持續高速發展,信息技術應用與信息化建設堅持“以人為本”、科學發展,取得了利國惠民、舉世矚目的驕人業績。
近幾年來,在全球金融危機的大背景下,各國政要紛紛以政治家的膽略和戰略思維提出了振興本國經濟、確立競爭優勢的關鍵戰略。2009年,美國奧巴馬政府把“智慧地球”上升為國家戰略;歐盟也在同年推出《歐洲物聯網行動計劃》;我國領導在2009年提出了“感知中國”的理念,并于2010年把包含物聯網在內的新一代信息技術等7個重點產業,列入“國務院加快培育和發展的戰略性新興產業的決定”中,同時納入我國“十二五”重點發展戰略及規劃。日本在2009年頒布了新一代信息化戰略 “i-Japan”;韓國2006年提出“u-Korea”戰略,2009年具體推出IT839戰略以呼應“u-Korea”戰略;澳大利亞推出了基于智慧城市和智能電網的國家發展戰略;此外,還有“數字英國”、“數字法國”、“新加坡智慧國2015(iN2015)”等,都從國家角度提出了重大信息化發展目標,作為各國走出金融危機、重振經濟的重要戰略舉措。
物聯網在中國的迅速興起絕非炒作。我們認為它是我國戰略性新興產業——信息產業創新發展的新的增長點,是中國信息化重大工程,特別是國家金卡工程最近10年的創新應用、大膽探索與成功實踐所奠定的市場與應用基礎,是中國信息化建設在更高層面,向更廣領域縱深發展的必然結果。
近兩年來,胡錦濤總書記、溫家寶總理等中央領導同志深入基層調研,多次強調要依靠科技創新引領經濟社會發展,要注重經濟結構調整和發展模式轉變,重視和支持戰略性新興產業發展,并對建設“感知中國”、積極發展物聯網應用等做出明確指示。中央領導在視察過程中,充分肯定了國家金卡工程銀行卡產業發展及城市多功能卡應用和物聯網RFID行業應用示范工程取得的成果,鼓勵我國信息業界加強對超高頻UHF等核心芯片的研發,并就推動物聯網產業和應用發展等問題發表了重要講話,就加快標準制定、核心技術產品研發、搶占科技制高點、掌握發展主動權等,做出一系列重要指示。我們將全面貫徹落實中央領導的指示精神,進一步發揮信息產業對國家經濟增長的“倍增器”、發展方式的“轉換器”和產業升級的“助推器”作用,促進兩化融合發展,真正走出一條具有中國特色的信息產業發展與國家信息化之路。
我們編輯出版“物聯網在中國”系列叢書(以下簡稱“叢書”),旨在探索中國特色的物聯網發展之路,通過全面介紹中國物聯網的發展背景、體系架構、技術標準體系、關鍵核心技術產品與產業體系、典型應用系統及重點領域、公共服務平臺及服務業發展等,為各級政府部門、廣大用戶及信息業界提供決策參考和工作指南,以推動物聯網產業與應用在中國的健康有序發展。
“叢書”首批20分冊將于2012年6月正式發行,我們衷心感謝國家新聞出版總署的大力支持,將“叢書”列入“十二五”國家重點圖書出版規劃項目,并給予國家出版基金的支持;感謝國務院各相關部門、行業及有關地方,以及我國信息產業界相關企事業單位對“叢書”編寫工作的指導、支持和積極參與;感謝社會各界朋友的支持與幫助。謹以此“叢書”獻給為中國的信息化事業奮力拼搏的人們!



“物聯網在中國”系列叢書編委會
潘云鶴

2012年5月于北京




前言

本書重點介紹無線傳感器網絡技術,共分為8章,章節安排如下。
第1章為無線傳感器網絡概述。主要討論無線傳感器網絡的概念,描述無線傳感器網絡的應用領域,闡述無線傳感器網絡的體系結構及其基本工作模式;分析其自身的特點,以及網絡性能評價指標;闡述無線傳感器網絡體系架構,概述無線傳感器網絡研究的發展現狀及重要項目。
第2章為無線傳感器網絡軟/硬件設計與測試。針對隨機布設的無線傳感器網絡具有規模大、節點數量眾多、無人值守的特點,系統地介紹了適用于無線傳感器網絡的硬件和軟件設計、網絡系統設計。主要介紹硬件平臺設計的通用模塊,并總結概述國內外典型的無線傳感器網絡硬件平臺。同時,從減少重復開發的角度出發,介紹低功耗的包括操作系統和中間件的無線傳感器網絡軟件平臺。最后,關注于系統測試評估的網絡系統設計,并介紹典型的應用于無線傳感器網絡的仿真測試和物理測試。
第3章為無線傳感器網絡通信與網絡技術。針對無線傳感器網絡節點能量有限、拓撲結構易變、通信鏈路質量不穩定等諸多特點,系統地分析了無線傳感器網絡在通信技術方面所面臨的特殊挑戰,以及現有的主要解決方法。為了應對這些挑戰,區別于傳統網絡的節能和健壯的機制被引入到通信協議的各層中,從物理層開始,介紹了無線傳感器網絡的通信最底層環境,進而介紹其上的鏈路控制協議。無線傳感器網絡規模大,常常擁有巨大的節點數,還介紹了路由協議、拓撲控制及覆蓋技術。
第4章為無線傳感器網絡管理技術。無線傳感器網絡大規模實用化的關鍵技術包括無線傳感器網絡的時間同步技術、定位技術、安全技術和數據管理技術等。這些技術解決了網絡節點時鐘的不一致性,獲取了節點及目標的位置信息,保障了網絡的安全運行,并且管理了傳感器網絡的大量感知數據(存儲和查詢)。本章介紹的網絡管理技術對保障無線傳感器網絡有效、可靠和安全地實現網絡任務,具有重要意義。
第5章為無線傳感器網絡協同信息處理技術。無線傳感器網絡將邏輯上的信息世界與客觀上的物理世界融合在一起,改變了人類與物理世界的交互方式。客觀物理世界的感知及信息協同處理是無線傳感器網絡與一般網絡通信系統的一個根本區別。本章以目標監測應用為主線,主要研究信號特征提取與選擇、模式識別與分類、協同感知方法、目標跟蹤等協同信息處理技術,以及系統框架下面向協同信息處理的QoS體系。
第6章為無線傳感器網絡技術標準。信息技術標準在產業整體鏈條中扮演著至關重要的角色,掌握了標準的制定權,就把握住了整個產業的發展方向。無線傳感器網絡具有高度跨行業性,它的標準制定對統籌各個行業協同發展意義重大。
國內外有多項標準與無線傳感器網絡具有關聯性。其中明確提出其研究對象為無線傳感器網絡標準的組織包括中國國家傳感器網絡標準工作組(WGSN)和國際ISO/IEC JTC1的WG7工作組。其他與無線傳感器網絡標準相關的典型標準包括典型應用相關標準(GIS系統等標準),通信標準(如ITU, IEEE短距通信等標準),接口標準(IEEE傳感器接口等標準),行業標準(ZigBee,ISA100,LETF等標準)。目前無線傳感器網絡的標準制定工作正在穩步推進中。
第7章為無線傳感器網絡典型應用。無線傳感器網絡憑借其可快速部署、可自組織、隱蔽性強等技術特點,被廣泛應用于國防軍事、圍界防入侵、工業監控、環境監測、智能電網、智能交通、醫療衛生等多個領域,本章介紹無線傳感器網絡在國內外的國防軍事、圍界防入侵等這些重要領域的發展現狀及典型應用實例。
第8章為前沿探討。無線傳感器網絡是一個多學科高度交叉的領域,相關技術的發展對無線傳感器網絡有強大的推動作用。本章主要探討基于信息驅動的感知技術、海量數據處理技術、具有能量意識的網絡技術等前沿技術,并對這些前沿技術在無線傳感器網絡中的應用前景做出展望。
由于時間和水平有限,疏漏和錯誤之處在所難免,敬請批評指正。

編 著 者
2012年5月
內容簡介:

本書根據國家“十二五”發展規劃及物聯網工程專業發展方向和教學需要,結合無線傳感器網絡與物聯網最新發展及其應用現狀編寫而成。
感知物理對象信息及信息協同處理是無線傳感器網絡與其他網絡的根本區別,本書追本溯源,從協同感知與信息處理的角度論述無線傳感器網絡,通過追溯感知的本質系統地介紹了無線傳感器網絡。
本書主要介紹了無線傳感器網絡概述,并系統闡述了無線傳感器網絡體系架構、網絡與通信技術、管理技術和協同信息處理技術;在此基礎上,介紹了無線傳感器網絡平臺,以及無線傳感器網絡標準與典型應用;最后探討了相關的前沿技術。本書的特色在于內容簡單明了、概念準確、圖文并茂。
本書既可作為高等學校高年級本科生和研究生的教學教材和工程技術開發人員的參考書,也可供無線傳感器網絡和物聯網相關業人士閱讀。

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目錄:

第1章 無線傳感器網絡概述
1.1 無線傳感器網絡概況
1.1.1 無線傳感器網絡基礎
1.1.2 物聯網與無線傳感器網絡
1.2 無線傳感器網絡的應用領域
1.2.1 無線傳感器網絡在軍事領域中的應用
1.2.2 無線傳感器網絡在工業領域中的應用
1.2.3 無線傳感器網絡在農業領域中的應用
1.2.4 無線傳感器網絡在智能電網領域中的應用
1.2.5 無線傳感器網絡在醫療領域中的應用
1.3 無線傳感器網絡的特點
1.3.1 系統特點
1.3.2 技術特點
1.4 無線傳感器網絡設計要點
1.4.1 設計依據
1.4.2 網絡拓撲
1.4.3 應用服務
1.5 無線傳感器網絡技術體系
1.5.1 無線傳感器網絡技術組成
1.5.2 網絡與通信技術
1.5.3 管理技術
1.5.4 協同信息處理技術
1.6 當前各國無線傳感器網絡的發展戰略和研究現狀
1.6.1 發展戰略
1.6.2 研究現狀
本章小結
參考文獻
第2章 無線傳感器網絡軟/硬件設計與測試
2.1 引言
2.2 無線傳感器網絡節點硬件設計
2.2.1 傳感節點
2.2.2 網關和匯聚節點設計
2.2.3 典型節點
2.2.4 節點產業化技術
2.3 無線傳感器網絡節點軟件技術
2.3.1 軟件架構
2.3.2 中間件
2.3.3 操作系統
2.4 無線傳感器網絡測試平臺技術
2.4.1 仿真測試
2.4.2 物理測試
本章小結
參考文獻
第3章 無線傳感器網絡通信與網絡技術
3.1 引言
3.2 物理層
3.2.1 物理層概述
3.2.2 鏈路特性
3.2.3 物理層設計
3.2.4 低速物理層
3.2.5 中高速物理層
3.3 數據鏈路層
3.3.1 數據鏈路層概述
3.3.2 MAC概述
3.3.3 基于競爭的MAC協議
3.3.4 基于調度的MAC協議
3.3.5 混合式MAC協議
3.3.6 數據鏈路層協議
3.3.7 鏈路質量估計與建模
3.4 拓撲控制
3.4.1 拓撲控制概述
3.4.2 功率控制
3.4.3 層次型拓撲控制
3.4.4 結構自適應拓撲控制
3.5 路由協議
3.5.1 路由協議概述
3.5.2 傳統路由協議
3.5.3 數據中心路由協議
3.5.4 地理位置路由協議
3.5.5 可靠路由協議
3.5.6 機會路由
3.6 與IPv6互連
3.6.1 WSN與IPv6網絡互連的可能性
3.6.2 WSN與IPv6網絡互連的方式
3.6.3 WSN與IPv6網絡互連需要解決的問題
3.7 覆蓋技術
3.7.1 覆蓋概述
3.7.2 覆蓋基本概念
3.7.3 覆蓋模型
3.7.4 覆蓋指標
3.7.5 覆蓋算法
本章小結
參考文獻
第4章 無線傳感器網絡管理技術
4.1 引言
4.2 時間同步技術
4.2.1 時間同步概述
4.2.2 節點時鐘概述
4.2.3 同步信息傳輸延時分析
4.2.4 同步算法
4.2.5 同步模型參數的估計
4.3 定位技術
4.3.1 定位技術概述
4.3.2 源定位算法
4.3.3 節點自定位
4.3.4 匹配定位
4.3.5 典型定位系統實例
4.4 安全技術
4.4.1 安全問題概述
4.4.2 安全性分析
4.4.3 安全協議
4.4.4 安全定位
4.5 數據管理技術
4.5.1 數據管理技術概述
4.5.2 系統結構
4.5.3 數據模式
4.5.4 數據存儲與索引技術
4.5.5 查詢處理技術
本章小結
參考文獻
第5章 無線傳感器網絡協同信息處理技術
5.1 引言
5.2 信號特征提取與選擇
5.2.1 信號特征提取與選擇概述
5.2.2 特征提取技術
5.2.3 特征選擇技術
5.2.4 聲震信號的特征提取與選擇
5.3 模式識別與分類
5.3.1 模式識別與分類概述
5.3.2 傳統模式識別算法
5.3.3 基于模糊推理的分類算法
5.4 協同感知方法
5.4.1 協同信息感知方法概述
5.4.2 協同感知理論基礎
5.4.3 同構協同感知
5.4.4 異構協同感知
5.4.5 協同感知算法案例
5.4.6 面向WSN的協同感知體系架構
5.5 目標跟蹤技術
5.5.1 目標跟蹤技術概述
5.5.2 跟蹤濾波技術
5.5.3 數據關聯技術
5.5.4 跟蹤系統輔助技術
5.6 面向協同信息處理的QoS體系
5.6.1 QoS指標體系概述
5.6.2 QoS體系設計
本章小結
參考文獻
第6章 無線傳感器網絡技術標準
6.1 引言
6.2 國內標準
6.3 無線傳感器網絡標準工作組
6.3.1 WGSN工作組簡介
6.3.2 WGSN標準框架
6.4 ISO/IEC JTC1 WG7標準
6.4.1 ISO/IEC JTC1 WG7標準工作組簡介
6.4.2 ISO/IEC JTC1 WG7標準框架
6.5 無線傳感器網絡相關標準
6.5.1 ISO系列相關標準
6.5.2 IEC系列相關標準
6.5.3 ITU-T系列相關標準
6.5.4 IEEE 802.15系列相關標準
6.5.5 IEEE 1451系列相關標準
6.5.6 IEEE 1588相關標準
6.5.7 ISA100相關標準
6.5.8 ZigBee聯盟標準
6.5.9 LETF相關標準
6.5.10 OGC OpenGIS相關標準
本章小結
參考文獻
第7章 無線傳感器網絡典型應用
7.1 引言
7.2 無線傳感器網絡在軍事方面的應用
7.2.1 REMBASS系列
7.2.2 網絡中心戰
7.3 無線傳感器網絡在圍界防入侵方面的應用
7.4 無線傳感器網絡在工業監控方面的應用
7.5 無線傳感器網絡在環境監測方面的應用
7.5.1 水文水質環境監測
7.5.2 泥石流監測
7.5.3 CitySense城市監測系統
7.6 無線傳感器網絡在農業方面的應用
7.7 無線傳感器網絡在智能電網方面的應用
7.8 無線傳感器網絡在智能交通方面的應用
7.9 無線傳感器網絡在醫療方面的應用
本章小結
參考文獻
第8章 前沿探討
8.1 引言
8.2 基于信息驅動的感知技術
8.3 海量數據處理技術
8.3.1 基于海量數據的協同網絡架構
8.3.2 海量數據的存儲與管理
8.3.3 海量數據的知識獲取
8.4 具有能量意識的網絡技術
8.5 其他前沿技術
8.5.1 新型能量供應技術
8.5.2 綠色傳感器技術
本章小結
參考文獻
附錄A 思考題
附錄B 簡略符號注釋表
序: