移動(dòng)無線傳感器網(wǎng)

前言

隨著多種無線技術(shù)的快速發(fā)展，產(chǎn)生了從個(gè)人到企業(yè)的大范圍、多種類的無線應(yīng)用和服務(wù)，在這些領(lǐng)域的技術(shù)研究和進(jìn)展經(jīng)歷了自20世紀(jì)90年代以來非常健康的快速增長(zhǎng)，到目前為止還沒有呈現(xiàn)出放慢速度的跡象。本書以一種高明的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，但仍可被讀者理解的方式進(jìn)行論述，這將肯定使初學(xué)者及想了解無線、移動(dòng)和傳感器網(wǎng)絡(luò)這個(gè)領(lǐng)域的研究人員和實(shí)踐人員等受益匪淺。本書是由來自工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的專家們集體編寫的，闡述了無線、移動(dòng)和傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域最新的研究成果和進(jìn)展，以及未來的發(fā)展趨勢(shì)。本書以邏輯為主線，有條理地組織無線、自組織和傳感器網(wǎng)絡(luò)三方面材料，以增值中間件將這三個(gè)材料聯(lián)系在一起，其中中間件將這些網(wǎng)絡(luò)的本質(zhì)輸出給應(yīng)用集，以便應(yīng)用加以智能地使用。本書將討論重點(diǎn)放在無線、移動(dòng)和傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中當(dāng)前熱門的主要專題上，包括：架構(gòu)、協(xié)議、建模和相關(guān)分析還涉及應(yīng)用、解決方案以及正在出現(xiàn)的新技術(shù)體制。本書分為三部分：第1部分描述無線局域網(wǎng)（WLAN）和多跳無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最新進(jìn)展；第Ⅱ部分專述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最新進(jìn)展和研究成果；第Ⅲ部分講述的專題是RFID中間件、智能家庭環(huán)境、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的安全和應(yīng)需商務(wù)。本書由王玲芳統(tǒng)稿并翻譯第1～5章，河南省信陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院嚴(yán)正香翻譯第6～11章，河南財(cái)經(jīng)學(xué)院費(fèi)嵐翻譯第12～15章，張輝、齊衛(wèi)寧、武廣柱、尤佳莉、單明輝、游慶珍、王弟英、吳璟、李山坡、潘東升、李冬梅、王錚、劉磊、稽智輝、楊群、吳秋義、段世惠、宋磊、匡振國等人參與本書部分內(nèi)容的翻’譯和校對(duì)工作。本書是譯者們犧牲節(jié)假日的時(shí)間翻譯的，在翻譯過程中，得到了家人們的大力支持，在此表示由衷的感謝。另外，選擇翻譯本書的一個(gè)重要原因是，本書受到了多位著名專家的推薦，代表了本領(lǐng)域領(lǐng)先的研究成果和發(fā)展趨勢(shì)。各位專家的推薦參見后續(xù)的“專家推薦”內(nèi)容。不過，需要指出的是，本書的內(nèi)容僅代表作者個(gè)人的觀點(diǎn)和見解，并不代表譯者及其所在單位的觀點(diǎn)。同時(shí)，由于翻譯時(shí)間比較倉促，疏漏錯(cuò)誤之處在所難免，敬請(qǐng)讀者原諒和指正。

內(nèi)容概要

本書重點(diǎn)討論當(dāng)前無線、移動(dòng)和傳感器網(wǎng)絡(luò)中人們關(guān)注的主要專題，包括如下方面：網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、協(xié)議、建模和分析，以及應(yīng)用、解決方案和正在出現(xiàn)的新體制。本書分為邏輯上不同的三個(gè)部分：第Ⅰ部分描述無線局域網(wǎng)(WLAN)和多跳無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最新進(jìn)展；第Ⅱ部分專述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最新進(jìn)展和研究成果；第Ⅲ部分講述的專題是RFID中間件、智能家庭環(huán)境、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的安全和應(yīng)需商務(wù)。    本書可以作為希望跟蹤無線通信技術(shù)的最新研究和進(jìn)展，但沒有時(shí)間或耐心閱讀大量文章和規(guī)范的學(xué)生、研究人員和實(shí)踐人員的重要參考書。本書對(duì)于正在尋找這個(gè)領(lǐng)域中開放問題的研究生而言，將會(huì)非常有用。另外，本書也可作為無線／移動(dòng)通信領(lǐng)域的專業(yè)人員、設(shè)計(jì)人員和網(wǎng)絡(luò)管理人員的參考書。

作者簡(jiǎn)介

作者：(印度)肖瑞(Rajeev Shorey) (日本)A.Ananda (新加坡)Mun Choon Chan 等 譯者：王玲芳 費(fèi)嵐 嚴(yán)正香 等Rajeev Shorey博士領(lǐng)導(dǎo)著印度班加羅爾通用汽車(GM)研究實(shí)驗(yàn)室的Telematics研究組。1998年-2005年9月，他是IM印度研究實(shí)驗(yàn)室的研究成員。他在國際期刊和會(huì)議上發(fā)表了多篇文章，持有5項(xiàng)美國專利。Shorey博士是新德里印度理工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系的副教授。A．Ananda博士是新加坡國立大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系副教授，發(fā)表了80篇以上的技術(shù)文章，是InnvoSystems Pre公司的創(chuàng)建人之一。Mun Choon Chan博士是新加坡國立大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系副教授，發(fā)表了20篇以上的技術(shù)文章，持有4項(xiàng)專利。Wei Tsang Ooi博士是新加坡國立大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系副教授，他的研究興趣集中在多媒體和分布式應(yīng)用方面。

書籍目錄

譯者序?qū)＜彝扑]前言原書序第Ⅰ部分  WLAN和多跳無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最新進(jìn)展　第1章  無線局域網(wǎng)的測(cè)量　  1.1  簡(jiǎn)介  　1.2  測(cè)量工具    　1.2.1  sysl09　    1.2.2  SNMP  　  1.2.3　認(rèn)證日志　    1.2.4　網(wǎng)絡(luò)偵聽  　  1.2.5　無線偵聽　    1.2.6　客戶端工具  　  1.2.7　其他需考慮的因素　  1.3  測(cè)量研究  　  1.3.1  校園WLAN    　1.3.2　企業(yè)WLAN　    1.3.3　無線側(cè)測(cè)量研究  　  1.3.4　討論　  1.4  小結(jié)    　  1.4.1　無線測(cè)量檢查清單　  參考文獻(xiàn)　第2章  了解校園無線網(wǎng)絡(luò)的使用情形　　2.1  簡(jiǎn)介　　2.2　相關(guān)研究工作　　2.3  網(wǎng)絡(luò)環(huán)境　　2.4  方法  　　  2.4.1　記錄認(rèn)證日志　　  2.4.2　收集跟蹤數(shù)據(jù)　　  2.4.3　匿名化處理　　  2.4.4　分析　　2.5  結(jié)果　　  2.5.1　ACS日志結(jié)果　　  2.5.2　漫游模式　　  2.5.3　跟蹤數(shù)據(jù)　　2.6  小結(jié)　　參考文獻(xiàn)　第3章　IEEE 802.11 WLAN的QoS保障　　3.1  簡(jiǎn)介　　3.2　相關(guān)研究工作　　3.3  遺留的DCF　　3.4  QoS保障的雙隊(duì)列方案　　3.5  用于提供QoS的逐漸成熟的IEEE 802.11e    　3.5.1  EDCA　    3.5.2　基于競(jìng)爭(zhēng)的接納控制　　3.6  VoIP和IEEE 802.11b的接納控制容量    　3.6.1  VolP　    3.6.2　802.11b VolP接納控制容量  　3.7  比較性的性能評(píng)估　　  3.7.1　VoIP接納控制容量　　  3.7.2　單隊(duì)列和MDQ的比較　　  3.7.3　MDQ和EDCA的比較　　  3.7.4　EDCA默認(rèn)訪問和PIFS訪問　　  3.7.5　抖動(dòng)性能比較　  3.8  小結(jié)   　 參考文獻(xiàn)　第4章　移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)功率控制  　4.1  簡(jiǎn)介    　4.1.1　IEEE 802.11方法中的缺陷　    4.1.2　傳輸范圍選擇做出的折中：  　4.2  能量定向的功率控制方法    　4.2.1　僅用于數(shù)據(jù)報(bào)文的TPC　    4.2.2　功率感知的路由協(xié)議  　  4.2.3　PARP／SIMPLE方法的限制　　4.3　TPC：MAC視點(diǎn)    　4.3.1　拓?fù)淇刂扑惴ā　　冖虿糠帧鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)的最新進(jìn)展和研究成果第Ⅲ部分　中間件、應(yīng)用和新范例致謝參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：1.3.3 無線側(cè)測(cè)量研究如1.2節(jié)所描述的，無線偵聽是復(fù)雜的，因此WLAN無線側(cè)的大型測(cè)量研究只有幾項(xiàng)。在兩項(xiàng)wLAN研究中，Yeo等人考察了實(shí)施無線側(cè)測(cè)量的困難性。為了估計(jì)發(fā)生于無線側(cè)測(cè)量中的丟失量，他們采用了3臺(tái)無線偵聽器，將測(cè)量結(jié)果與一臺(tái)有線偵聽器得到的結(jié)果進(jìn)行比較，其中SNMP以1min間隔輪詢無線偵聽器。報(bào)文發(fā)生器用來在主機(jī)之間發(fā)送UDP（用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議）報(bào)文（以順序號(hào)標(biāo)記），所有主機(jī)都處在相同信道上。他們發(fā)現(xiàn)3臺(tái)偵聽器對(duì)無線媒介具有不同觀察點(diǎn)。在俘獲來自AP流量方面，所有偵聽器都是成功的，而在俘獲來自客戶端流量方面，則不盡如人意，原因是AP可能具有較大型和較強(qiáng)功率的天線，客戶端則可能到處移動(dòng)，并最終移出一臺(tái)偵聽器的無線范圍。平均而言，偵聽器可觀察到來自AP的99.4％報(bào)文，而僅觀察到來自客戶端的80.1％報(bào)文。通過合并來自3臺(tái)無線偵聽器的跟蹤數(shù)據(jù)，俘獲率得以提高，提高到有線偵聽器所觀察到流量的99.34％。來自這項(xiàng)研究的一項(xiàng)建議是，應(yīng)該將1臺(tái)偵聽器放置于被監(jiān)視AP的附近，其他的偵聽器盡可能地放置于客戶端被預(yù)測(cè)位置的附近。在一項(xiàng)后續(xù)的試驗(yàn)中，Yeo等人考察測(cè)量了馬里蘭（Maryland）大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系的7個(gè)AP。其中他們使用了3臺(tái)無線偵聽器，這些偵聽器配置有被置于監(jiān)視模式的0rinoco 802.11b NIC，網(wǎng)卡鎖定在信道6上，并配置為使用Prism2文件格式俘獲802.11幀。這使3個(gè)AP可監(jiān)視信道6的使用情況。這項(xiàng)研究持續(xù)了2個(gè)星期，因?yàn)閭陕犉饔霉饬舜疟P空間而存在一段測(cè)量數(shù)據(jù)空白。這項(xiàng)研究將重點(diǎn)放在PHY／MAc層，原因是研究?jī)H在使用無線偵聽器時(shí)才可實(shí)現(xiàn)。在單個(gè)AP觀察到的最大吞吐量?jī)H有1.5Mbit／s，這是由于在3個(gè)AP間共享的信道上的沖突導(dǎo)致的。傳輸錯(cuò)誤的等級(jí)，即重傳幀數(shù)除以幀總數(shù)是天天變化的，但在無線主機(jī)發(fā)送到1個(gè)AP的數(shù)據(jù)中存在更多的傳輸錯(cuò)誤，而從1個(gè)AP發(fā)送的數(shù)據(jù)中不是這種情形（傳輸錯(cuò)誤較少）。通過檢查幀的類型，他們發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)幀占偵聽?zhēng)?0.7％，信標(biāo)幀占46.5％。關(guān)聯(lián)和去關(guān)聯(lián)響應(yīng)幀傾向于以最高數(shù)據(jù)速率，即11Mbit／s發(fā)送，而對(duì)應(yīng)的請(qǐng)求幀則以1Mbit／s發(fā)送。802.11標(biāo)準(zhǔn)沒有規(guī)定響應(yīng)幀的行為，由于無線主機(jī)以較高速率發(fā)送響應(yīng)，所以許多響應(yīng)幀沒有到達(dá)客戶端，從而需要重發(fā)。其他管理幀，包括探查響應(yīng)和功率節(jié)省輪詢，也經(jīng)常需要重發(fā)。對(duì)于數(shù)據(jù)幀，可采用常見的幾種數(shù)據(jù)速率，平均數(shù)據(jù)速率是5.1Mbit／s。

媒體關(guān)注與評(píng)論

對(duì)于一名具有良好知識(shí)背景的讀者(如學(xué)生及實(shí)踐人員)，這本書是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中最近工作中及時(shí)的、值得一讀的全面綜述。該書突出了目前面臨的一些機(jī)遇和挑戰(zhàn)，這些機(jī)遇和挑戰(zhàn)將伴隨著當(dāng)前WLAN及下一代網(wǎng)狀網(wǎng)和多跳網(wǎng)絡(luò)這兩種網(wǎng)絡(luò)的部署而來。　　——Henning SchulzriIIile計(jì)算機(jī)科學(xué)系 教授系 主任 哥倫比亞大學(xué)，紐約，美國

編輯推薦

關(guān)于《移動(dòng)無線傳感器網(wǎng):技術(shù)、應(yīng)用和發(fā)展方向》：產(chǎn)業(yè)界最優(yōu)秀的精英分子都投身于無線網(wǎng)絡(luò)?！兑苿?dòng)無線傳感器網(wǎng):技術(shù)、應(yīng)用和發(fā)展方向》代表了當(dāng)前無線網(wǎng)絡(luò)中大量當(dāng)前問題的最深入思考和解決方案。涵蓋內(nèi)容包括無線網(wǎng)絡(luò)、多跳無線網(wǎng)絡(luò)和傳感器網(wǎng)絡(luò)?！兑苿?dòng)無線傳感器網(wǎng):技術(shù)、應(yīng)用和發(fā)展方向》為讀者們提供了解決這些問題的架構(gòu)、協(xié)議、建模、分析和解決方案的深邃而全面的指導(dǎo)內(nèi)容。《移動(dòng)無線傳感器網(wǎng):技術(shù)、應(yīng)用和發(fā)展方向》也強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)問題.市場(chǎng)趨勢(shì)，正在出現(xiàn)的、前沿的應(yīng)用以及新的范型，如RFID中間件、智能家庭設(shè)計(jì)以及泛在計(jì)算環(huán)境中的“應(yīng)需商務(wù)”?！兑苿?dòng)無線傳感器網(wǎng):技術(shù)、應(yīng)用和發(fā)展方向》分成三個(gè)不同部分·WLAN和多跳無線網(wǎng)絡(luò)中的最新技術(shù)進(jìn)展；·傳感器網(wǎng)絡(luò)中的最新技術(shù)進(jìn)展和研究成果；·中間件、應(yīng)用和新的范型。在形成這本集體性的著作時(shí)，編輯們強(qiáng)調(diào)兩個(gè)目標(biāo)：·幫助讀者們架起實(shí)踐和理論之間的橋梁，并理解實(shí)踐和理論之間的關(guān)系·幫助讀者們架起無線網(wǎng)絡(luò)不同類型之間的橋梁，并理解無線網(wǎng)絡(luò)類型之間的關(guān)系和普遍聯(lián)系?！兑苿?dòng)無線傳感器網(wǎng):技術(shù)、應(yīng)用和發(fā)展方向》各章節(jié)由多國研究人員和應(yīng)用人員組成的一個(gè)團(tuán)隊(duì)撰寫，他們是其領(lǐng)域中的專家和趨勢(shì)的領(lǐng)軍性人物。這些章節(jié)代表了產(chǎn)業(yè)公司和學(xué)術(shù)界，包括IBM公司、新加坡國立大學(xué)、松下公司、Intel公司和首爾國立大學(xué)的研究現(xiàn)狀。需要跟蹤新研究并利用無線網(wǎng)絡(luò)中最新技術(shù)的學(xué)生、研究人員和實(shí)踐人員將發(fā)現(xiàn)這本書是必不可少的，《移動(dòng)無線傳感器網(wǎng):技術(shù)、應(yīng)用和發(fā)展方向》提供了一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，即現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)界處在哪里、它面對(duì)的挑戰(zhàn)是什么以及它將走向何方。國際視野 科技前沿

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