無綫傳感器網絡關鍵技術研究及應用 [Research and Applications on the Key Technologies of Wireless Sensor Networks（WSNs）] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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樊寬剛，麼曉康，陳宇航 著

圖書標籤:

• 無綫傳感器網絡
• WSN
• 傳感器網絡
• 物聯網
• 無綫通信
• 數據采集
• 低功耗設計
• 路由協議
• 安全技術
• 應用研究

齣版社： 冶金工業齣版社

ISBN：9787502471743

版次：1

商品編碼：11882253

包裝：平裝

外文名稱：Research and Applications on the Key Technologies of Wireless Sensor Networks（WSNs）

開本：16開

齣版時間：2016-01-01

用紙：膠版紙#

內容簡介

　　《無綫傳感器網絡關鍵技術研究及應用》通過對無綫傳感器網絡電磁信號在井下傳輸研究，仿真瞭礦井不同形狀對電磁信號傳輸的影響，提齣應對礦井下電磁輻射乾擾的措施；通過研究節點路徑優化算法、定位算法及節點在有障環境中的部署，降低無綫傳感器網絡節點能耗，延長節點壽命和網絡生存周期，並將研究成果應用於實際，通過壓縮感知技術壓縮瞭數據量，驗證瞭研究方法的有效性和可行性。
　　《無綫傳感器網絡關鍵技術研究及應用》可為基於無綫傳感器網絡技術的礦井下生産和監測係統的設計提供技術支持和設計參考，也可以作為相關領域本科生、研究生和工程技術人員的教材和參考書。

目錄

1 緒論
1．1 WSN的概述
1．1．1 WSN的定義
1．1．2 WSN的發展過程
1．1．3 WSN的特點
1．1．4 WSN的分類
1．2 國內外研究現狀
1．2．1 礦井無綫通信現狀
1．2．2 WSN在國內外的研究現狀
1．2．3 壓縮感知的研究現狀
1．2．4 國內外射頻識彆技術的研究現狀
1．3 WSN的應用領域
1．4 無綫傳感器網絡中電磁乾擾
1．5 研究的目的和意義
參考文獻

2 WSN井下電磁信號傳輸仿真研究
2．1 無綫信道傳輸特性及建模方法
2．1．1 大尺度路徑損耗模型及無綫電磁信號的傳輸機製
2．1．2 小尺度衰弱模型
2．2 井下矩形直巷道中電磁信號路徑傳輸損耗模型及仿真
2．2．1 頻段的選擇與確定
2．2．2 矩形直巷道中電磁信號的傳輸損耗
2．3 井下拱形直巷道中電磁信號路徑傳輸損耗模型及仿真
2．3．1 介電常數和電導率對拱形巷道中電磁信號的影響
2．3．2 對比分析頻率對拱形直巷道中電磁信號的影響
2．4 井下梯形直巷道中電磁信號路徑傳輸損耗模型及仿真
2．4．1 電導率及介電常數對梯形巷道的影響
2．4．2 對比分析頻率對梯形直巷道中電磁信號的影響
參考文獻

3 基於分集一閤並融閤技術的WSN抗乾擾技術研究
3．1 多徑衰落與分集技術的研究
3．1．1 多徑衰落
3．1．2 分集技術的介紹
3．2 閤並技術的研究
3．2．1 閤並技術的介紹
3．2．2 閤並技術以及數學模型的建立
3．3 瑞利信道下最大比閤並技術的研究
3．3．1 瑞利衰落信道下的最大比閤並技術
3．3．2 瑞利信道下最大比閤並性能仿真
參考文獻

4 基於隨機統計技術的鎢礦電力機車對WSN電磁乾擾影響研究
4．1 WSN電磁乾擾場源研究
4．1．1 變頻調速電機産生的電磁乾擾分析
4．1．2 電力綫纜所産生的電磁乾擾分析
4．1．3 鎢礦電機運行中産生的電磁乾擾分析
4．2 電磁乾擾的傳播路徑與仿真研究
4．2．1 電磁乾擾的傳播路徑
4．2．2 電力綫纜電磁乾擾信號的仿真
4．2．3 鎢礦電機自身所産生的電磁乾擾分析
4．3 WSN的電磁乾擾抑製措施
4．3．1 電磁乾擾屏蔽技術
4．3．2 電磁乾擾接地技術
參考文獻

5 基於IEACH算法的WSN優化設計與研究
5．1 WSN路由協議的研究
5．1．1 無綫傳感器路由協議的概述
5．1．2 無綫傳感器路由協議的考慮因素
5．1．3 無綫傳感器路由協議的分類
5．1．4 平麵路由協議
5．1．5 層次路由協議
……

6 WSN的路徑優化算法設計與研究
7 基於WSN的能量損耗優化算法研究
8 基於蟻群算法的wSNs節點有障環境中部署優化研究
9 基於WSN的定位算法研究
10 基於壓縮感知的WSN數據融閤技術研究
11 基於RFID的WSN的鎢礦考勤係統設計與研究
12 基於WSN的環境監測係統設計與研究
13 基於wSN的多用途傳輸設備設計與研究
14 總結與展望

《物聯網：連接萬物，賦能未來》 內容梗概 《物聯網：連接萬物，賦能未來》是一部深度探討物聯網（IoT）技術、發展趨勢與廣泛應用的權威著作。本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的視角，理解物聯網如何從概念走嚮現實，如何重塑我們的生活、工作乃至整個社會。本書不包含“無綫傳感器網絡關鍵技術研究及應用”這一特定主題的內容，而是以更宏觀的視角，聚焦於物聯網的整體生態係統及其核心驅動力。 本書首先從物聯網的曆史演進和核心概念入手，闡述瞭其與傳統信息技術的區彆與聯係。我們將追溯物聯網的萌芽，探討其如何隨著技術的進步而逐漸成熟，並對其關鍵組成部分——感知層、網絡層、平颱層和應用層——進行細緻的剖析。感知層將介紹各類傳感器、RFID、二維碼等數據采集技術，以及它們在不同場景下的應用；網絡層將涵蓋各種通信協議和網絡架構，包括有綫與無綫通信技術，數據傳輸的安全性與可靠性；平颱層則聚焦於物聯網數據管理、分析和服務的雲平颱、邊緣計算以及大數據技術；應用層則將通過大量真實案例，展示物聯網在智能傢居、智慧城市、工業互聯網、智慧醫療、智能交通、環境保護等眾多領域的顛覆性應用。 第一篇：物聯網的基石——概念、演進與核心技術 第一章：物聯網的定義與發展脈絡 本章將首先明確物聯網（Internet of Things, IoT）的定義，並將其與傳統的互聯網進行區分，強調其“萬物互聯”的本質特徵。我們將探討物聯網的概念是如何一步步演化而來的，從早期的M2M（Machine-to-Machine）通信，到如今的泛在感知、智能決策和人機交互。曆史的迴顧將幫助讀者理解物聯網發展的必然性與驅動力，以及它所麵臨的機遇與挑戰。 第二章：構成物聯網的五大關鍵要素 物聯網的實現並非單一技術，而是多種技術融閤的産物。本章將深入剖析構成物聯網的五大關鍵要素： 感知技術： 這是物聯網的“眼睛”和“觸角”。我們將詳細介紹各類傳感器（溫度、濕度、壓力、光照、位置、生物識彆等）的工作原理、性能參數及其在不同應用場景下的選擇與部署。此外，RFID（射頻識彆）、NFC（近場通信）、二維碼等識彆技術的原理、優劣勢及應用場景也將得到深入探討，例如在物流、零售、資産管理中的應用。 連接技術： 這是物聯網的“神經係統”。本章將係統梳理支持物聯網連接的各類通信技術，包括短距離無綫通信（如藍牙、Wi-Fi、Zigbee）、長距離無綫通信（如NB-IoT、LoRa、LTE-M、5G），以及傳統的有綫通信方式。我們將分析各種技術在功耗、帶寬、覆蓋範圍、成本等方麵的權衡，以及它們如何協同工作以構建多層次的通信網絡。 數據處理與存儲技術： 物聯網産生海量數據，如何有效地處理和存儲這些數據是關鍵。本章將介紹大數據技術在物聯網中的應用，包括分布式存儲（如Hadoop、Ceph）、數據清洗、數據集成、數據挖掘等。同時，我們將探討雲計算和邊緣計算在數據處理中的不同角色和協同模式。 平颱技術： 物聯網平颱是連接設備、數據和應用的橋梁。本章將深入剖析物聯網平颱的關鍵功能，如設備管理（設備接入、配置、監控、OTA升級）、數據接入與處理、應用開發與集成、安全管理等。我們將介紹不同類型的物聯網平颱（公有雲平颱、私有雲平颱、行業平颱）及其特點。 安全技術： 物聯網的廣泛部署帶來瞭嚴峻的安全挑戰。本章將聚焦於物聯網安全的核心問題，包括設備安全、通信安全、數據安全、平颱安全以及應用安全。我們將探討加密、認證、授權、入侵檢測、隱私保護等關鍵安全技術及其在物聯網環境下的實現。 第三章：人工智能與物聯網的深度融閤 人工智能（AI）為物聯網注入瞭“大腦”，使其從簡單的連接走嚮智能化。本章將探討AI如何賦能物聯網，實現更高級的功能： 智能感知與識彆： 基於AI的圖像識彆、語音識彆、模式識彆等技術，使物聯網設備能夠更精準地理解和分析感知到的信息。 預測性分析與決策： 利用機器學習算法，對物聯網數據進行深度分析，實現故障預測、需求預測、異常檢測等，從而做齣更優的決策。 自適應與自主性： AI使物聯網係統能夠根據環境變化和用戶需求，實現自主學習、自適應調整和協同工作，提升係統的智能化水平。 人機交互的革新： AI驅動的自然語言處理和增強現實技術，使得人與物聯網設備之間的交互更加自然、高效。 第二篇：物聯網的應用生態——賦能韆行百業 第四章：智慧傢居與智能建築 本章將聚焦物聯網在傢庭和建築環境中的應用。我們將探討智能傢居設備（如智能音箱、智能照明、智能傢電、智能安防）的互聯互通，以及它們如何提升居住的舒適性、便捷性和安全性。同時，本書還將介紹智能建築管理係統，包括能源管理、環境監測、安防聯動、空間優化等，以及這些應用如何實現節能減排和提高運營效率。 第五章：智慧城市與公共服務 物聯網是構建智慧城市的重要基石。本章將深入分析物聯網在城市管理和服務中的廣泛應用，包括： 智慧交通： 智能交通信號控製、車聯網（V2X）通信、智能停車係統、公共交通管理等，如何緩解交通擁堵，提升齣行效率與安全性。 智慧能源： 智能電網、智能水務、智能燃氣監測等，實現能源的精細化管理和優化調度，提高能源利用效率，減少浪費。 智慧環境： 空氣質量監測、水體汙染監測、噪聲監測、垃圾分類與處理管理等，為環境保護提供數據支撐，助力綠色發展。 智慧安防： 城市監控係統、應急響應係統、公共設施安全監測等，提升城市的安全保障能力。 智慧政務： 電子政務、公共資源管理、便民服務平颱等，提高政府服務效率和透明度。 第六章：工業互聯網與智能製造 工業互聯網是物聯網在工業領域的具體體現，旨在推動製造業的智能化轉型。本章將詳細介紹： 設備互聯與數據采集： SCADA、MES等係統與物聯網技術的融閤，實現生産設備的實時監控、狀態監測和數據采集。 預測性維護： 通過對設備運行數據的分析，預測設備故障，實現計劃性維護，減少停機時間。 柔性生産與供應鏈優化： 利用物聯網實現生産流程的實時調度和資源優化配置，提高生産效率和産品質量，並優化供應鏈管理。 數字化孿生（Digital Twin）： 在虛擬空間中構建與物理實體高度相似的“數字模型”，通過模擬和分析，指導現實世界的生産和運營。 第七章：智慧醫療與健康管理 物聯網技術正在深刻改變醫療健康領域。本章將探討： 遠程醫療與監測： 可穿戴健康設備、遠程生命體徵監測係統，實現對患者健康狀況的實時跟蹤，特彆是在慢病管理和居傢養老方麵。 智能醫療設備： 智能手術機器人、智能診斷設備、藥物管理係統等，提升醫療服務的精準度和效率。 醫院管理智能化： 資産追蹤、患者定位、智能病房管理、醫療數據分析等，優化醫院運營，改善患者體驗。 第八章：智慧農業與食品安全 物聯網技術在提升農業生産效率、保障食品安全方麵發揮著越來越重要的作用： 精準農業： 通過環境傳感器、土壤傳感器、氣象站等，實現對農作物生長環境的精細化監測和管理，優化灌溉、施肥和病蟲害防治。 智能畜牧： 動物健康監測、個體識彆、環境調控，提高畜牧業的養殖效益和動物福利。 食品溯源與安全： 利用物聯網技術，構建從農田到餐桌的全程追溯體係，確保食品的安全與品質。 第九章：其他領域應用探索 本章將簡要介紹物聯網在其他領域的應用，如智慧零售（智能貨架、客流分析、個性化推薦）、智能物流（倉儲管理、運輸監控、無人配送）、智慧教育（智能教室、在綫學習平颱）、智慧旅遊（景點管理、個性化導覽）等，展現物聯網的廣闊應用前景。 第三篇：物聯網的未來——挑戰、趨勢與展望 第十章：物聯網發展麵臨的挑戰 盡管物聯網前景光明，但其發展仍麵臨諸多挑戰，包括： 技術標準與互操作性： 不同廠商、不同設備之間的通信和數據交換標準不統一，阻礙瞭係統的互聯互通。 數據安全與隱私保護： 海量數據的采集和傳輸帶來的安全風險，以及個人隱私泄露的擔憂。 成本與投資迴報： 物聯網係統的部署和維護成本較高，投資迴報周期長。 人纔短缺： 缺乏具備跨學科知識的物聯網專業人纔。 法律法規與倫理問題： 隨著物聯網的深入發展，數據所有權、責任劃分等法律和倫理問題日益凸顯。 第十一章：物聯網的未來發展趨勢 展望未來，物聯網將朝著以下幾個方嚮發展： 更強的智能化： AI與物聯網的深度融閤將催生更智能、更自主的係統。 更廣泛的連接： 5G、Wi-Fi 6等新一代通信技術將提供更高帶寬、更低延遲的連接，支持更多設備接入。 邊緣計算的崛起： 將計算和存儲能力推嚮離數據源更近的“邊緣”，提高響應速度，降低網絡負擔。 泛在感知與數字孿生： 更多感知設備被部署，與數字孿生技術結閤，實現對物理世界的全麵映射與精細化管理。 行業垂直化與生態共建： 物聯網將更加深入地服務於各行各業，形成更加成熟的行業解決方案和生態係統。 以人為本的體驗： 物聯網將更加關注用戶體驗，提供更加個性化、便捷化的服務。 第十二章：結論與展望 本書最後將對物聯網的整體發展進行總結，並對未來進行展望。物聯網不再是遙不可及的概念，而是正在深刻改變我們生活和工作方式的現實技術。理解物聯網的原理、應用與發展趨勢，對於把握未來科技脈搏、擁抱數字化變革具有重要的意義。本書希望能夠成為讀者深入瞭解物聯網世界的有力工具，激發更多創新與實踐。

評分☆☆☆☆☆

在書店裏偶然瞥見《無綫傳感器網絡關鍵技術研究及應用》這本書，它讓我聯想到我近期在學習的一個與智能製造相關的項目。項目裏需要處理大量的實時數據，而將傳感器部署在生産綫上收集這些數據，並進行高效傳輸和處理，正是無綫傳感器網絡大顯身手的領域。我好奇這本書會如何解讀“關鍵技術”的內涵，是側重於低功耗通信技術，比如LPWAN（低功耗廣域網）在WSNs中的應用？還是會深入講解分布式數據處理和邊緣計算，以應對海量傳感器數據的挑戰？我尤其關心網絡拓撲的優化和自愈閤能力，畢竟在復雜的工業環境中，網絡的穩定性和可靠性至關重要。此外，數據安全和隱私保護在工業應用中也是不可忽視的環節，書中是否會提供有效的加密和認證方案，以及如何防止惡意攻擊和數據泄露？我希望它能提供一些關於WSNs在工業物聯網（IIoT）中的具體實踐案例，例如在預測性維護、生産流程優化、質量控製等方麵，能有詳實的分析和指導，幫助我更好地理解和應用WSNs技術來提升生産效率和産品質量。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名，《無綫傳感器網絡關鍵技術研究及應用》，讓我聯想到自己曾經參與過的一個科研課題，當時我們正試圖構建一個大規模的城市環境監測網絡。從書名就能感受到，這本書應該是一份相當詳盡的指南，它可能不僅僅是介紹基礎知識，更重要的是提供一些深入的研究和實際應用方麵的見解。我對其中的“研究”部分尤其感興趣，不知道作者是如何分析和解決WSNs在實際部署中遇到的各種挑戰的，比如傳感器節點的壽命管理、數據傳輸的可靠性、異構網絡的兼容性，以及如何應對復雜的通信環境和電磁乾擾。我很好奇，書中是否會探討一些新興的WSNs技術，例如利用人工智能和機器學習來優化網絡性能，或者在能源采集和無綫充電方麵有哪些突破性的進展。而“應用”部分，我期望看到一些能夠激發我靈感的案例，比如在災害預警、野生動物追蹤、甚至是在空間探索中的WSNs應用，這會極大地拓展我對此技術的認知邊界，並為我的未來研究方嚮提供新的可能性。

評分☆☆☆☆☆

《無綫傳感器網絡關鍵技術研究及應用》這個標題，恰好觸動瞭我近來對智能城市建設的一些思考。我經常會想，如何纔能更有效地利用技術來提升城市管理和居民生活水平？無綫傳感器網絡（WSNs）無疑是其中的關鍵一環。我設想這本書會從多個維度來闡述WSNs的技術脈絡，比如在網絡架構設計上，是偏嚮於分層結構還是扁平化設計？在數據傳輸上，是側重於傳統的路由協議還是會介紹一些更高效的、麵嚮特定應用場景的協議？我特彆好奇書中會如何討論WSNs的能源效率問題，這直接關係到網絡的可持續運行。例如，是否有關於能量收集、休眠喚醒機製、以及低功耗通信技術的詳細分析？另外，書中提及的“應用”，我期望能看到一些與城市治理緊密相關的案例，比如智能交通係統如何利用WSNs來優化信號燈配時、緩解交通擁堵，或者智能安防係統如何通過WSNs實現大範圍的視頻監控和異常事件檢測。我對這些實際的部署和效益分析非常感興趣，希望能從中獲得一些關於如何構建更智慧、更宜居城市的啓示。

評分☆☆☆☆☆

當我看到《無綫傳感器網絡關鍵技術研究及應用》這本書名時，腦海中立刻浮現齣我曾接觸過的醫療健康領域中的一些痛點。例如，如何實現對偏遠地區病人的遠程實時監測，以及如何構建一個能夠長期、穩定運行的健康數據采集係統。我推測這本書會深入探討WSNs在這些挑戰麵前所能提供的解決方案。我期待書中能夠詳盡介紹WSNs在健康監測方麵的具體技術，例如生物傳感器的集成、低功耗的通信技術以保證設備長時間佩戴，以及如何確保采集到的健康數據的隱私性和安全性。在“關鍵技術研究”部分，我希望看到關於數據融閤技術，如何整閤來自不同傳感器的信息，以獲得更全麵、更準確的健康狀況評估。而“應用”部分，我尤其關注那些能夠直接惠及病患和醫療機構的案例，例如用於慢性病管理的遠程監護係統，或者在急救場景下，能夠快速部署並傳輸關鍵生命體徵數據的WSNs。這本書或許能為我提供一些關於如何利用WSNs技術來改善醫療服務質量、降低醫療成本的創新思路。

評分☆☆☆☆☆

最近翻閱瞭一些關於前沿技術的新書，其中有一本的名字讓我印象深刻：《無綫傳感器網絡關鍵技術研究及應用》。雖然我還沒有深入閱讀這本書，但光從書名和目錄來看，它似乎觸及瞭當下非常熱門且具有深遠影響力的一個領域。我對無綫傳感器網絡（WSNs）一直抱有極大的興趣，因為它們在物聯網、智能傢居、環境監測、工業自動化等諸多場景中扮演著越來越重要的角色。我設想這本書會詳細介紹WSNs的基本原理，比如節點的設計、通信協議棧的優化、能量管理策略、數據融閤技術等等。尤其是在“關鍵技術研究”這部分，我期待能看到一些關於傳感器節點智能化、網絡魯棒性增強、安全保障機製以及異構網絡集成等方麵的深入探討。此外，“應用”部分也讓我充滿期待，希望能看到作者是如何將這些前沿技術落地到實際場景中的，比如在智慧農業中如何利用WSNs實現精準灌溉，在智慧城市中如何部署WSNs進行交通流量監測或環境汙染檢測，亦或是其在醫療健康領域的潛在應用，如遠程病人監護等。這本書給我一種感覺，它不僅僅是技術的堆砌，更是對未來智能化生活的一種藍圖描繪。