無線傳感器網絡原理與實踐

內容概要

本書結合無線傳感器網絡的相關理論與工程實踐，按照無線傳感器網絡的不同模塊，詳細介紹了無線傳感器網絡的MAC層技術、路由層技術、數(shù)據(jù)融合、節(jié)點定位、安全性、相關的設計工具及典型、有代表性的設計實例。本書不僅介紹了多種具有代表性的算法，而且還給出了一些工程實例，使讀者全方位地掌握無線傳感器相關技術。 本書可作為從事物聯(lián)網研究的技術人員以及高等院校電子工程、通信工程、物聯(lián)網專業(yè)和計算機科學與技術等相關專業(yè)本科生或研究生?習使用。

書籍目錄

第一章　無線傳感器網絡現(xiàn)狀與發(fā)展 　1.1 無線傳感器網絡概述 　　1.1.1 無線傳感器網絡的發(fā)展歷程　　1.1.2 無線傳感器網絡基本概念 　　1.1.3 無線傳感器網絡核心技術 　　1.1.4 無線傳感器網絡研究現(xiàn)狀及前景 　　1.1.5 無線傳感器網絡的應用領域 　1.2 無線傳感器網絡與物聯(lián)網 　　1.2.1 物聯(lián)網的定義 　　1.2.2 無線傳感器網絡與物聯(lián)網的關系 　　1.2.3 物聯(lián)網的關鍵技術 　　1.2.4 物聯(lián)網的廣闊前景 　1.3 本章小結 　1.4 參考文獻 第二章　無線傳感器網絡平臺搭建與仿真 　2.1 引言 　2.2 無線傳感器網絡硬件設計 　　2.2.1 傳感器模塊 　　2.2.2 處理單元 　　2.2.3 無線收發(fā)模塊與電源 　2.3 無線傳感器網絡軟件設計 　　2.3.1 nesC語言 　　2.3.2 TinyOS 　2.4 仿真平臺 　　2.4.1 Tcl語法簡介 　　2.4.2 OTcl語法簡介 　　2.4.3 NS無線網絡仿真 　　2.4.4 進一步閱讀 　2.5 本章小結 　2.6 思考題 　2.7 參考文獻 　……第?章　無線傳感器網絡的MAC層協(xié)議 第四章　無線傳感器網絡路由協(xié)議 第五章　無線傳感器網絡的定位實現(xiàn) 第六章　無線傳感器網絡數(shù)據(jù)融合 第七章　無線傳感器網絡的安全性 第八章　WSN應用實例——ZigBee及智能家電 第九章　無線傳感器網絡應用實例——農業(yè)監(jiān)測 參考答案

章節(jié)摘錄

版權頁：插圖：S-MAC的主要目標也是最大限度節(jié)能，同時它也具有較好的網絡可擴展性。通過在LJCB Mote測試平臺下的實際情況來看，S-MAC的源節(jié)點的能耗是類似IEEE802.11MAC協(xié)議的源節(jié)點能耗的1／2到1／6。造成能量利用率低的原因綜合起來可歸納為以下幾點：第一個為空閑監(jiān)聽。無線傳感器網絡的大部分節(jié)點只是在有情況發(fā)生或者經過一段較長的時間才會需要向其他節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)信息，而網絡中的數(shù)據(jù)也只是偶爾會有數(shù)據(jù)是以某一節(jié)點為目的地址的，因此，如果長期將網絡節(jié)點處于活動狀態(tài)來監(jiān)聽網絡中的數(shù)據(jù)將會浪費一大部分電池能量。如果將傳感器節(jié)點設計成這種工作方式，那么空閑監(jiān)聽將是浪費節(jié)點能量的決定性因素。第二個能量浪費的原因為碰撞，碰撞將使正在發(fā)送的分組損壞，以至于源節(jié)點不得不再次發(fā)送同樣的分組信息，并且會影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t。第三個原因為旁聽，即節(jié)點接收發(fā)送給其他節(jié)點的數(shù)據(jù)，接收數(shù)據(jù)同樣會浪費能量。第四個因素為控制信息的開銷，控制信息的目的是為了更有效地傳輸數(shù)據(jù)信息，而如果控制信息過多過于繁雜，將影響數(shù)據(jù)信息的正常傳輸，適得其反。最后一個因素為發(fā)送功率過大，這種情況不僅會浪費發(fā)送方的能量，還會引起更多與較遠節(jié)點的數(shù)據(jù)碰撞，因而進一步影響網絡通信質量。S-MAC至少對上述前四種能量浪費原因有所改善。為了減小空閑監(jiān)聽所帶來的大量能量損耗，S-MAC采用的應對措施是使傳感器節(jié)點默認工作于低占空比活動模式。即在大多數(shù)時間里，傳感器節(jié)點處于休眠狀態(tài)，關閉無線收發(fā)模塊以減小能耗，只是周期性地被喚醒來處理需要處理的工作，如圖3-1所示。這樣有效地降低了空閑監(jiān)聽所帶來的能量浪費，同時還減少了無用旁聽所消耗的能量。

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《無線傳感器網絡原理與實踐》是由化學工業(yè)出版社出版的。

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