智能无线传感器网络系统（第二版）

《信息化与工业化两化融合研究与应用》序
序
第二版前言
第一版前言
第一部分 总论
第1章 绪论
1.1 无线传感器网络概述
1.1.1 无线传感器网络的基本概念
1.1.2 无线传感器网络的特点
1.1.3 无线传感器网络的应用领域
1.2 无线传感器网络的发展
1.2.1 无线数据网络
1.2.2 无线传感器网络
1.3 无线传感器网络的研究
1.3.1 无线传感器网络面临的挑战
1.3.2 无线传感器网络的关键技术
1.3.3 无线传感器网络技术发展趋势
参考文献
第二部分 无线传感器网络通信技术
第2章 无线传感器网络的物理层
2.1 物理层技术概述
2.1.1 物理层的基本概念
2.1.2 无线通信物理层的主要技术
2.2 IEEE 802.15.4
2.2.1 IEEE 802.15.4物理层概述
2.2.2 IEEE 802.15.4物理层服务规范
2.2.3 IEEE 802.15.4物理层的帧结构
2.3 超宽带技术
2.3.1 超宽带技术的基本原理
2.3.2 超宽带技术的特点
2.3.3 超宽带技术的研究现状
2.3.4 超宽带技术在无线传感器网络中的应用
2.4 无线传感器网络物理层的研究
2.4.1 无线传感器网络物理层需要解决的问题
2.4.2 无线传感器网络物理层的研究现状
2.5 无线传感器网络物理层面临的技术挑战
参考文献
第3章 无线传感器网络的信道接入
3.1 无线网络信道接入概述
3.2 基于竞争机制的信道接入技术
3.2.1 基于竞争协议的信道接入技术概述
3.2.2 隐藏终端和暴露终端
3.2.3 退避算法
3.3 基于固定分配的信道接入技术
3.3.1 FDMA方式
3.3.2 TDMA方式
3.3.3 CDMA方式
3.3.4 SDMA方式
3.4 按需分配的信道接入技术
3.4.1 PCF方式
3.4.2 WTRP方式
3.5 无线传感器网络信道接入技术的研究
3.5.1 无线传感器网络信道接入技术需要解决的问题
3.5.2 无线传感器网络信道接入技术的研究现状
3.5.3 SM-AC协议
3.5.4 DE-MAC协议
3.5.5 MD协议
3.6 无线传感器网络信道接入技术面临的技术挑战
3.7 信道接入算例——S-MAC算法
3.7.1 流程图
3.7.2 S-MAC算法伪代码
3.7.3 仿真实验
参考文献
第三部分 无线传感器网络组网技术
第4章 无线传感器网络的路由
4.1 无线网络路由协议概述
4.1.1 路由的基本概念
4.1.2 路由算法及协议
4.2 无线自组网络路由协议研究
4.2.1 无线自组网络路由协议需要解决的主要问题
4.2.2 无线自组网络路由协议的分类
4.2.3 无线自组网络平面路由协议
4.2.4 无线自组网络分层路由协议
4.2.5 无线自组网络地理定位辅助路由协议
4.3 无线传感器网络路由协议研究
4.3.1 无线传感器网络路由协议需要解决的问题
4.3.2 无线传感器网络路由协议的分类
4.3.3 无线传感器网络平面路由协议
4.3.4 网络分层路由协议
4.3.5 无线传感器网络地理定位辅助路由协议
4.4 无线传感器网络路由协议的优化
4.4.1 路由协议的比较
4.4.2 路由协议的优化方法
4.4.3 以数据为中心的启发式数据收集算法
4.5 无线传感器网络路由协议面临的技术挑战
4.6 路由算例——LEACH算法
4.6.1 流程图
4.6.2 LEACH算法伪代码
4.6.3 仿真实验
参考文献
第5章 无线传感器网络传输协议
5.1 无线传输协议概述
5.1.1 传输层的基本概念
5.1.2 传输协议
5.2 无线传感器网络传输协议研究
5.2.1 无线传感器网络传输协议需要解决的问题
5.2.2 PSFQ协议
5.2.3 ESRT协议
5.3 无线传感器网络与Internet的互联
5.3.1 网络互联结构
5.3.2 网络互联协议
5.4 传输协议算法——PSFQ算法
5.4.1 流程图
5.4.2 PSFQ算法伪代码
5.4.3 仿真实验
参考文献
第四部分 无线传感器网络管理技术
第6章 无线传感器网络的构建
6.1 无线传感器网络的拓扑发现
6.1.1 拓扑发现的基本概念
6.1.2 拓扑发现研究
6.1.3 拓扑发现面临的技术挑战
6.2 无线传感器网络节点定位
6.2.1 节点定位的基本概念
6.2.2 节点定位的研究
6.2.3 节点定位面临的技术挑战
6.3 无线传感器网络的时间同步
6.3.1 时间同步的基本概念
6.3.2 时间同步的研究
6.3.3 时间同步面临的技术挑战
6.4 定位算例——质心算法
6.4.1 流程图
6.4.2 质心算法伪代码
6.4.3 仿真实验
参考文献
第7章 无线传感器网络的网络管理
7.1 网络管理技术及协议概述
7.1.1 网络管理的基本概念
7.1.2 网络管理的基本内容
7.1.3 Internet网络管理协议
7.1.4 无线自组网络网络管理协议
7.1.5 无线传感器网络管理体系及协议
7.2 无线传感器网络的拓扑管理
7.2.1 拓扑管理的基本概念
7.2.2 拓扑管理的研究
7.2.3 拓扑管理面临的技术挑战
7.3 无线传感器网络的传感器管理
7.3.1 传感器管理的基本概念
7.3.2 传感器管理的研究
7.3.3 传感器管理面临的技术挑战
7.4 无线传感器网络的能量管理
7.4.1 能量管理的基本概念
7.4.2 能量管理研究
7.4.3 能量管理面临的技术挑战
7.5 无线传感器网络的网络性能监测
7.5.1 网络性能监测的基本概念
7.5.2 网络性能监测的研究
7.5.3 网络性能监测面临的技术挑战
7.6 无线传感器网络的安全管理
7.6.1 无线传感器网络的安全需求
7.6.2 无线传感器网络安全问题的特点
7.6.3 无线传感器网络安全问题的研究现状
7.6.4 基于生物免疫原理的无线传感器网络安全体系
7.6.5 实现无线传感器网络安全的途径
7.7 拓扑管理算例——SPAN算法
7.7.1 流程图
7.7.2 SPAN算法伪代码
7.7.3 仿真实验
参考文献
第五部分 无线传感器网络协同技术
第8章 无线传感器网络的协同问题
8.1 无线传感器网络协同问题概述
8.2 无线传感器网络协同需要解决的问题
8.3 典型的无线传感器网络协同问题——追踪
8.3.1 追踪问题描述
8.3.2 追踪步骤
8.4 协同问题算例——时延定位算法
8.4.1 流程图
8.4.2 时延定位算法伪代码
8.4.3 仿真实验
参考文献
第9章 协同信息处理方法
9.1 贝叶斯估计方法
9.1.1 贝叶斯估计的传感器节点模型
9.1.2 贝叶斯估计的过程模型
9.1.3 结论
9.2 卡尔曼滤波方法
9.2.1 卡尔曼滤波方法
9.2.2 扩展卡尔曼滤波方法
9.2.3 联合卡尔曼滤波方法
9.3 协同信息处理方法算例——卡尔曼滤波算法
9.3.1 流程图
9.3.2 卡尔曼滤波算法伪代码
9.3.3 仿真实验
参考文献
第10章 多智能体系统中的协同方法
10.1 多智能体系统概述
10.2 协同方法
10.2.1 合同网
10.2.2 组织结构设计法
10.2.3 多智能体计划调度
10.2.4 协商
10.2.5 设计协同方法的准则
10.3 分布式决策及搜索方法
10.4 多智能体系统中的协同方法算例——多智能体计划调度算法
10.4.1 流程图
10.4.2 多智能体计划调度算法伪代码
10.4.3 仿真实验
参考文献
第11章 基于多智能体理论的无线传感器网络协同方法
11.1 基于合同网及拍卖的无线传感器网络协同方法
11.1.1 基于合同网及拍卖的协同方法概述
11.1.2 无线传感器网络中任务间的相互作用关系
11.1.3 基于中心的任务分配方法
11.1.4 仲裁方法与组合拍卖方法
11.1.5 迭代式组合拍卖方法
11.1.6 动态仲裁方法
11.2 基于动态联盟的无线传感器网络协同方法
11.2.1 动态联盟方法概述
11.2.2 初始联盟的形成
11.2.3 联盟的形成
11.2.4 联盟的确认
11.3 基于组织结构设计的无线传感器网络协同方法
11.3.1 组织结构设计方法概述
11.3.2 组织结构设计方法的运行原理
11.4 基于分布式约束满足的无线传感器网络协同方法
11.4.1 分布式探测调度问题
11.4.2 低负载分布式方法
11.5 无线传感器网络协同问题面临的技术挑战
11.6 协同方法算例——动态仲裁算法
11.6.1 流程图
11.6.2 动态仲裁算法伪代码
11.6.3 仿真实验
参考文献
第六部分 无线传感器网络开发与应用
第12章 无线传感器网络的典型开发环境与仿真平台
12.1 无线传感器网络硬件系统
12.1.1 传感器节点设计与开发需要解决的问题
12.1.2 传感器节点的开发
12.2 无线传感器网络软件环境
12.2.1 TinyOS操作系统
12.2.2 nesC编程语言
12.3 无线传感器网络仿真平台
12.3.1 网络仿真概述
12.3.2 无线传感器网络仿真需要解决的问题
12.3.3 无线传感器网络仿真的研究
12.3.4 无线传感器网络常用的仿真软件
参考文献
第13章 无线传感器网络的应用
13.1 NSOF系统
13.1.1 NSOF系统概述
13.1.2 系统体系结构
13.1.3 NSOF系统关键技术
13.2 GDI系统
13.2.1 GDI系统概述
13.2.2 系统体系结构
13.2.3 原型系统与实验
13.3 建筑结构健康监测
13.3.1 建筑健康监测概述
13.3.2 系统体系结构
13.3.3 原型系统与实验
13.4 未来家庭健康监测
13.4.1 家庭健康监测概述
13.4.2 系统体系结构
13.4.3 WWM实验系统
参考文献
附录 英汉缩略语对照表