《無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) 原理、設(shè)計(jì)和應(yīng)用》是關(guān)于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)原理、設(shè)計(jì)和應(yīng)用的學(xué)術(shù)專著，系統(tǒng)闡述了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的原理，深入探討了設(shè)計(jì)過(guò)程和應(yīng)用實(shí)例。本書(shū)內(nèi)容包括，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的原理、硬件和嵌入式軟件設(shè)計(jì)、路由策略、匯聚節(jié)點(diǎn)位置的優(yōu)化布局、與IEEE 802.11b系統(tǒng)的互擾抑制、傳感器數(shù)據(jù)融合與事件檢測(cè)、安全防御、移動(dòng)目標(biāo)的定位與跟蹤、面向物流管理的無(wú)線射頻識(shí)別與無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的混合網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)，以及智能家居系統(tǒng)和建筑物消防安全防護(hù)。

　　《無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) 原理、設(shè)計(jì)和應(yīng)用》面向的主要讀者是在校大學(xué)生，其次是研究和開(kāi)發(fā)人員。本書(shū)也適合任何有興趣深入了解無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的讀者。

譯者序

原書(shū)致謝

原書(shū)前言

第1章緒論

1.1無(wú)線通信技術(shù)

1.2無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)

1.3無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域

1.4無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)中的挑戰(zhàn)

1.5本書(shū)的目標(biāo)

參考文獻(xiàn)

第2章無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的原理

2.1引言

2.2IEEE 802.15.4協(xié)議和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)

2.2.1開(kāi)放式系統(tǒng)互聯(lián)模型和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧

2.2.2IEEE 802.15.4協(xié)議概述

2.2.3全功能設(shè)備和精簡(jiǎn)功能設(shè)備

2.2.4IEEE 802.15.4協(xié)議的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

2.2.5IEEE 802.15.4協(xié)議的無(wú)線系統(tǒng)多路訪問(wèn)

2.3使用IEEE 802.15.4協(xié)議構(gòu)建無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)

2.3.1無(wú)線信道評(píng)估

2.3.2網(wǎng)絡(luò)初始化

2.3.3網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建公告

2.3.4監(jiān)聽(tīng)/啟動(dòng)連接申請(qǐng)

2.3.5監(jiān)聽(tīng)/啟動(dòng)移除申請(qǐng)

2.3.6網(wǎng)絡(luò)命令發(fā)送/接收

2.3.7數(shù)據(jù)發(fā)送和接收

2.3.8時(shí)隙和非時(shí)隙具有沖突避免的載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)

2.3.9IEEE 802.15.4協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸小結(jié)

2.4ZigBee和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)

2.4.1ZigBee協(xié)議棧結(jié)構(gòu)

2.4.2ZigBee拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

2.4.3ZigBee地址分配方案

2.4.4ZigBee管理機(jī)制

2.56LoWPAN和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)

2.6小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第3章無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的硬件設(shè)計(jì)

3.1通用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)體系結(jié)構(gòu)

3.2片上系統(tǒng)和基于組件設(shè)計(jì)

3.3設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

3.3.1微處理器的選擇

3.3.2通信設(shè)備選擇

3.3.3傳感器設(shè)計(jì)

3.3.4電源設(shè)計(jì)

3.4設(shè)計(jì)案例

3.4.1溫度傳感器設(shè)計(jì)

3.4.2一氧化碳傳感器設(shè)計(jì)

3.4.3傳感器節(jié)點(diǎn)電路設(shè)計(jì)

3.5電源管理

3.6能量捕獲

3.6.1太陽(yáng)能捕獲單元

3.6.2最大功率點(diǎn)跟蹤單元

3.6.3電源管理單元

3.6.4設(shè)計(jì)案例

3.7小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第4章無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的嵌入式軟件設(shè)計(jì)

4.1引言

4.2無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的嵌入式軟件設(shè)計(jì)

4.2.1基于Jennic ZigBee的應(yīng)用開(kāi)發(fā)

4.2.2基于Contiki 6LowPAN的應(yīng)用開(kāi)發(fā)

4.3傳感器驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)

4.3.1傳感器驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)一般步驟

4.3.2模擬流量傳感器驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)

4.3.3數(shù)字溫度傳感器驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)

4.4基于IEEE 802.15.4的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)

4.5無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與外部公共網(wǎng)絡(luò)的橋接

4.6小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第5章無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的路由技術(shù)

5.1引言

5.2無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的路由協(xié)議分類

5.2.1平面路由協(xié)議

5.2.2分層路由協(xié)議

5.2.3基于地理位置的路由協(xié)議

5.3Adhoc網(wǎng)絡(luò)按需距離矢量路由協(xié)議

5.3.1Adhoc網(wǎng)絡(luò)按需距離矢量路由協(xié)議原理

5.3.2Adhoc網(wǎng)絡(luò)按需距離矢量路由協(xié)議的消息格式

5.3.3Adhoc網(wǎng)絡(luò)按需距離矢量路由協(xié)議簡(jiǎn)化版本的實(shí)現(xiàn)

5.4簇樹(shù)路由協(xié)議

5.4.1單簇網(wǎng)絡(luò)

5.4.2多簇網(wǎng)絡(luò)

5.5能量感知路由協(xié)議

5.6小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第6章匯聚節(jié)點(diǎn)位置的優(yōu)化布局

6.1引言

6.2匯聚節(jié)點(diǎn)位置布局的挑戰(zhàn)

6.3匯聚節(jié)點(diǎn)位置布局方法的分類

6.3.1匯聚節(jié)點(diǎn)的靜態(tài)位置布局

6.3.2動(dòng)態(tài)匯聚節(jié)點(diǎn)位置布局

6.3.3移動(dòng)匯聚節(jié)點(diǎn)位置布局

6.4靜態(tài)多匯聚節(jié)點(diǎn)的位置布局優(yōu)化

6.4.1系統(tǒng)假設(shè)

6.4.2簡(jiǎn)化路由協(xié)議

6.4.3能耗模型

6.4.4多匯聚節(jié)點(diǎn)的位置布局優(yōu)化

6.5位置布局優(yōu)化問(wèn)題的求解

6.6小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第7章無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與IEEE 802.11b系統(tǒng)的互擾抑制

7.1引言

7.2無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的共存與互擾

7.3性能指標(biāo)

7.3.1物理層性能指標(biāo)

7.3.2媒體訪問(wèn)控制層性能指標(biāo)

7.4IEEE 802.15.4中的共存機(jī)制

7.4.1直接序列擴(kuò)頻

7.4.2頻分多址

7.4.3具有沖突避免的載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)

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(jìn)互擾抑制策略

7.6.1自適應(yīng)互擾感知的多信道分簇

7.6.2自適應(yīng)無(wú)線信道分配

7.6.3連續(xù)數(shù)據(jù)傳輸

7.6.4多跳數(shù)據(jù)傳輸控制

7.7實(shí)驗(yàn)研究

7.7.1單跳傳輸

7.7.2多跳傳輸

7.8小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第8章傳感器數(shù)據(jù)融合和事件檢測(cè)

8.1引言

8.1.1傳感器數(shù)據(jù)特征

8.2傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)

8.2.1傳感器數(shù)據(jù)預(yù)處理

8.2.2傳感器數(shù)據(jù)挖掘

8.2.3傳感器數(shù)據(jù)后處理

8.3事件檢測(cè)

8.3.1基于閾值的事件檢測(cè)

8.3.2基于時(shí)空模式的事件檢測(cè)

8.4具有鄰里支持的通用傳感器狀態(tài)模型

8.4.1通用傳感器狀態(tài)模型

8.4.2鄰里支持模型

8.5基于傳感器狀態(tài)模型的事件檢測(cè)

8.5.1基于閾值的事件檢測(cè)

8.5.2基于時(shí)空模式的事件檢測(cè)

8.6傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)

8.7小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第9章無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全防御

9.1開(kāi)放式系統(tǒng)互聯(lián)安全防御的基本概念

9.2無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全防御的挑戰(zhàn)

9.3無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)面臨的攻擊分類

9.4ZigBee安全防御服務(wù)

9.4.1用于ZigBee安全防御的密碼學(xué)

9.4.2ZigBee安全密鑰和信任中心

9.4.3密鑰傳輸與密鑰構(gòu)建

9.5防御拒絕服務(wù)攻擊的典型策略

9.6基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能家居系統(tǒng)拒絕服務(wù)深攻擊的防御

9.6.1虛擬家居：拒絕服務(wù)攻擊監(jiān)視和防御觸發(fā)

9.6.2遠(yuǎn)程家居服務(wù)器和拒絕服務(wù)防御服務(wù)器

9.6.3虛擬家居：拒絕服務(wù)攻擊轉(zhuǎn)移機(jī)制

9.6.4虛擬家居的實(shí)現(xiàn)

9.7利用虛擬家居防御拒絕服務(wù)對(duì)智能家居的攻擊的實(shí)現(xiàn)

9.7.1遠(yuǎn)程家居客戶端

9.7.2遠(yuǎn)程家居服務(wù)器

9.7.3拒絕服務(wù)防御服務(wù)器

9.7.4家居網(wǎng)關(guān)

9.8測(cè)評(píng)

9.8.1攻擊工具

9.8.2基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)智能家居的拒絕服務(wù)深攻擊的分析

9.8.3家庭網(wǎng)關(guān)上拒絕服務(wù)深攻擊的分析

9.9小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第10章移動(dòng)目標(biāo)的定位與跟蹤

10.1引言

10.2距離測(cè)定

10.2.1接收端信號(hào)強(qiáng)度指示

10.2.2鏈路質(zhì)量指示

10.2.3信號(hào)到達(dá)時(shí)間

10.2.4信號(hào)到達(dá)的時(shí)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(zhì)心定位法

10.4定位準(zhǔn)確度的提高

10.4.1環(huán)境因素的引入

10.4.2無(wú)線信號(hào)異常值的消除

10.4.3進(jìn)化優(yōu)化算法

10.5多移動(dòng)目標(biāo)跟蹤

10.6案例研究：地下隧道移動(dòng)目標(biāo)跟蹤

10.7小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第11章面向物流管理的無(wú)線射頻識(shí)別/無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的混合網(wǎng)絡(luò)

11.1引言

11.2無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)

11.2.1無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽

11.2.2無(wú)線射頻識(shí)別讀取設(shè)備

11.3無(wú)線射頻識(shí)別與傳感器的混合網(wǎng)絡(luò)

11.3.1讀取式傳感器

11.3.2標(biāo)簽式傳感器

11.4通用無(wú)線射頻識(shí)別與傳感器混合網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

11.5人道救援物流管理可行方案

11.6小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第12章物聯(lián)網(wǎng)

12.1引言

12.2物聯(lián)網(wǎng)的特征與挑戰(zhàn)

12.3無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與因特網(wǎng)連接

12.3.1前端代理解決方案

12.3.2網(wǎng)關(guān)解決方案

12.3.3TCP/IP解決方案

12.4面向服務(wù)的物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)

12.4.1傳感器服務(wù)發(fā)布

12.4.2本地歷史數(shù)據(jù)庫(kù)

12.4.3傳感器域名服務(wù)器

12.4.4實(shí)施方案

12.5應(yīng)急響應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)的可行實(shí)現(xiàn)

12.6小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第13章基于ZigBee的智能家居系統(tǒng)：IndeedNet

13.1引言

13.2現(xiàn)有智能家居系統(tǒng)的分析

13.3智能家居系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

13.4系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

13.4.1基于ZigBee的智能家居系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

13.4.2智能家居網(wǎng)關(guān)的實(shí)現(xiàn)

13.4.3虛擬家居的實(shí)現(xiàn)

13.4.4智能家居設(shè)備開(kāi)發(fā)

13.5系統(tǒng)測(cè)評(píng)

13.6結(jié)論

參考文獻(xiàn)

第14章建筑物消防安全防護(hù)：SafetyNET

14.1引言

14.2系統(tǒng)架構(gòu)

14.3SafetyNET專用設(shè)備

14.4移動(dòng)消防車(chē)載網(wǎng)絡(luò)

14.5SafetyNET無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)

14.5.1SafetyNET協(xié)調(diào)器

14.5.2SafetyNET路由器

14.5.3SafetyNET終端設(shè)備

14.5.4SafetyNET適配器

14.6現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

14.7小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第15章結(jié)論

15.1總結(jié)

15.2未來(lái)發(fā)展研究展望

參考文獻(xiàn)

名詞術(shù)語(yǔ)