智能科學技術著作叢書：基於信息融閤的無綫傳感器網絡部署 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張聚偉 著

圖書標籤:

• 無綫傳感器網絡
• 信息融閤
• 網絡部署
• 智能科學技術
• 傳感器技術
• 無綫通信
• 優化算法
• 數據處理
• 物聯網
• 邊緣計算

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030529213

版次：1

商品編碼：12217396

包裝：平裝

叢書名： 智能科學技術著作叢書

開本：16開

齣版時間：2017-06-01

用紙：膠版紙

頁數：187

字數：240000

正文語種：中文

內容簡介

　　節點部署是無綫傳感器網絡研究的一個基本問題，部署效果的好壞直接影響無綫傳感器網絡所提供的服務質量的好壞。
　　《智能科學技術著作叢書：基於信息融閤的無綫傳感器網絡部署》結閤作者長期以來在該領域的研究工作，基於信息融閤理論，論述和總結無綫傳感器網絡部署的發展及所麵臨的諸多技術挑戰。全書分三篇，共16章，內容涉及水下傳感器網絡部署、有嚮傳感器網絡部署和異構傳感器網絡部署，針對不同種類的傳感器節點建立概率感知模型，基於信息融閤理論給齣解決方案，為傳感器網絡部署提供新思路。
　　《智能科學技術著作叢書：基於信息融閤的無綫傳感器網絡部署》可以作為無綫傳感器網絡領域的研究人員及廣大對無綫傳感器網絡感興趣的工程技術人員的參考用書，也可作為高等院校自動化、網絡、通信、電子等專業高年級本科生和研究生的學習教材。

目錄

智能科學技術著作叢書序
前言
第1章 緒論
1．1 無綫傳感器網絡部署
1．2 無綫傳感器網絡分析
1．2．1 無綫傳感器網絡的特點
1．2．2 無綫傳感器網絡的關鍵技術
1．2．3 無綫傳感器網絡的應用
1．2．4 無綫傳感器網絡覆蓋分類
1．3 傳感器網絡覆蓋控製
1．3．1 休眠調度機製
1．3．2 移動節點調節機製
1．3．3 無綫傳感器網絡部署問題研究現狀
1．4 數據融閤
1．4．1 數據融閤的意義
1．4．2 常用的數據融閤方法
參考文獻

第一篇 基於信息融閤的水下傳感器網絡部署
第2章 水下傳感器網絡部署問題研究進展
2．1 水下傳感器網絡部署
2．2 水下傳感器網絡節點部署研究進展
2．3 水下傳感器網絡的通信方式
2．4 本章小結
參考文獻
第3章 基於深度信息的水下傳感器網絡部署算法
3．1 引言
3．2 相關知識
3．2．1 水下傳感器網絡節點
3．2．2 水下傳感器節點感知模型
3．2．3 水下傳感器覆蓋率的計算
3．3 部署算法描述
3．3．1 基本假設
3．3．2 算法步驟
3．3．3 算法流程圖
3．4 仿真分析
3．4．1 層次劃分
3．4．2 水下目標分布
3．4．3 工作狀態的水下傳感器節點概率
3．4．4 檢測概率仿真分析
3．4．5 水下傳感器節點數目分析
3．4．6 生存時間仿真分析
3．5 本章小結
參考文獻
第4章 水下傳感器網絡錶麵區域高效部署
4．1 引言
4．2 水下傳感器網絡結構
4．2．1 水下傳感器網絡結構
4．2．2 水下傳感器節點
4．2．3 水下傳感器節點通信方式
4．3 節點動態分析
4．4 錶麵部署區域分析
4．4．1 給定區域部署
4．4．2 目標區域深度與部署的關係
4．5 本章小結
參考文獻
第5章 光學聲學通信混閤水下傳感器網絡的分布式部署
5．1 引言
5．2 混閤水下傳感器網絡部署結構
5．3 混閤水下傳感器網絡節點部署算法
5．4 仿真分析
5．4．1 節點數目分析
5．4．2 檢測概率分析
……

第二篇 基於信息融閤的有嚮傳感器網絡部署
第三篇 基於信息融閤的異構傳感器網絡節點部署

精彩書摘

　　《智能科學技術著作叢書：基於信息融閤的無綫傳感器網絡部署》：
　　1.2.2 無綫傳感器網絡的關鍵技術
　　1）時間同步技術
　　無綫傳感器網絡以采集信息並及時傳送齣去為目的，而時間同步是傳感器網絡數據實時性的保證，是實現所有節點協同進行工作的前提。時間同步技術是無綫傳感器網絡的一項基本支撐技術，是實現傳感器網絡定位、不同節點數據融閤、目標捕捉等技術以及各項MAC層協議的基礎。
　　2）定位技術
　　在無綫傳感器網絡中，節點需要定位自己的位置，以實現目前的大多數部署策略，並在運行工作時，能夠提供目標事件發生的具體位置，所以定位技術是無綫傳感器網絡的一項基本支撐技術。
　　3）網絡拓撲控製技術
　　無綫傳感器網絡的各項資源普遍受限，因此通過調節傳感器節點的發射功率、設置節點分簇機製或采用休眠調度機製等方法，以減少網絡的整體能耗、減少無綫通道的相互乾擾、鞏固網絡的連通性等提高網絡性能的拓撲控製技術，變得非常重要。
　　4）數據融閤技術
　　數據融閤技術是指通過數據壓縮和分類選擇等方法，保留數據信息中的有效部分，去除信息數據中的冗餘及無效部分，達到減少傳輸數據量的方法。數據融閤以增加節點的數據處理成本為代價，提高數據的可靠性、減少數據傳輸能耗和無綫信道的乾擾。
　　5）其他關鍵技術
　　無綫傳感器網絡除瞭上述簡要介紹的幾種關鍵技術之外，還有網絡安全技術、數據管理技術、嵌入式操作技術、無綫通信技術、網絡協議、應用層技術等相關技術。
　　1.2.3 無綫傳感器網絡的應用
　　無綫傳感器網絡的感知技術在生活中無時不在、無處不在，可應用於大多數的生活環境，幫助人們深入瞭解甚至控製周圍環境。無綫傳感器網絡在軍事、民用、工業、商業、災害應急救援甚至宇宙探索方麵都有著重要的應用。
　　1）軍事應用
　　無綫傳感器網絡作為信息時代的産物，在軍事上的指揮部署兵力、情報搜集、信息對抗和戰場救援方麵提供技術支持。無綫傳感器網絡具有很強的魯棒性、定位能力和自組織能力，且其節點成本低廉，在部署到敵方區域之後采集信息、跟蹤目標，即使部分遭到破壞，也不會對整個網絡造成太大的損失，更不會造成人員的傷亡。同時，傳感器網絡應用到兵器和作戰單位中後，可以第一時間共享戰場信息，能夠提高軍事打擊的精度，極大地提高各作戰單位的協調性。
　　……

前言/序言

　　負責前端無綫接入的無綫傳感器網絡技術是支持物聯網以及未來移動通信係統的重要技術基礎，如何有效地部署傳感器節點並提高數據可靠性一直是研究無綫傳感器網絡的重要課題。由於無綫器傳感網絡節點具有可靠性差、冗餘性高的特點，通過信息融閤算法減少數據傳輸量、改進節點的部署算法、增加信息的可靠性是提高無綫傳感器網絡服務質量的有效途徑。
　　本書圍繞無綫傳感網絡節點部署中的熱點和難點，以信息融閤理論為主綫索，基於作者在水下傳感器網絡部署、有嚮傳感器網絡部署、異構傳感網絡部署等課題中的研究成果，結閤國內外重要研究成果展開詳細的闡述和分析，全書分三篇共16章。針對不同種類的傳感器節點，建立概率感知模型，基於信息融閤理論，給齣解決方案，為傳感器網絡部署提供新思路。本書可以作為無綫傳感器網絡領域的研究人員及廣大對無綫傳感器網絡感興趣的工程技術人員的參考用書，也可作為高等院校自動化、網絡、通信、電子等專業高年級本科生和研究生的學習教材。
　　第1章是緒論，主要介紹無綫傳感網絡的概念、主要特點與關鍵技術，重點分析無綫傳感器網絡覆蓋部署問題。接下來分為三篇，第一篇是基於信息融閤的水下傳感器網絡部署問題研究，其中第2章介紹水下傳感器網絡部署的研究進展；第3章介紹基於深度信息的水下傳感器網絡部署；第4章介紹水下傳感器網絡錶麵區域部署算法；第5章介紹混閤通信方式的水下傳感器網絡部署；第6章介紹基於信度勢場的水下傳感器網絡部署；第7章介紹基於模糊數據融閤的水下傳感器網絡部署；第8章介紹基於小分子模型的水下傳感器網絡部署。第二篇是基於信息融閤的有嚮傳感器網絡部署，其中第9章介紹有嚮傳感器網絡的研究進展及常見的有嚮傳感器網絡節點感知模型；第10章介紹基於概率感知模型的有嚮傳感器網絡部署算法；第11章介紹視頻傳感器網絡路徑覆蓋算法；第12章介紹有嚮傳感器網絡強柵欄覆蓋算法。第三篇是基於信息融閤的異構傳感器網絡節點部署，其中第13章介紹異構傳感器網絡介紹及異構傳感器網絡部署簡介；第14章介紹感知數據類型異構的傳感器網絡部署；第15章介紹基於粗糙集的水下異構傳感器網絡節點部署；第16章介紹基於粒子群算法的異構傳感器網絡節點部署。

海量感知，智慧互聯：無綫傳感器網絡部署的創新與實踐 在信息爆炸的時代，如何高效、精準地采集海量數據，並將其轉化為有價值的洞察，已成為科學研究、工業生産、社會管理等諸多領域麵臨的核心挑戰。無綫傳感器網絡（Wireless Sensor Networks, WSNs）作為一種分布式、自組織的通信網絡，憑藉其低成本、易部署、廣覆蓋的特點，正在深刻地改變著我們感知和理解世界的方式。從監測氣候變化、環境汙染，到智慧城市建設、工業自動化，再到醫療健康、農業生産，WSNs的應用場景日益廣泛，其核心技術——網絡部署——的重要性也愈發凸顯。 本書並非一本直接闡述“基於信息融閤的無綫傳感器網絡部署”的著作，而是從更宏觀、更基礎的視角，深入探討無綫傳感器網絡的構建、優化與應用。它聚焦於WSNs的設計、部署、管理以及在不同場景下的實踐，為讀者構建一個全麵而深刻的認知框架。本書旨在為那些對WSNs感興趣的研究人員、工程師、學生以及行業從業者提供堅實的理論基礎和豐富的實踐指導，幫助他們理解WSNs的潛力，並在此基礎上進行更深入的探索和創新。 第一篇：無綫傳感器網絡的基石——原理、架構與挑戰 在信息融閤成為一種強大工具之前，理解WSNs的根本運作機製至關重要。本篇將為讀者打下堅實的理論基礎，深入剖析WSNs的核心概念。 第一章：認識無綫傳感器網絡。 這一章將帶領讀者走進WSNs的世界，詳細解釋其基本構成，包括傳感器節點、網關、匯聚節點以及管理中心等關鍵組成部分。我們將探討傳感器的類型、采集信息的原理，以及它們如何通過無綫通信技術連接成網絡。此外，還會對WSNs的典型應用領域進行概覽，展示其在現代社會中的廣闊前景。 第二章：WSNs的通信協議棧。 任何網絡都離不開通信協議。本章將深入講解WSNs的通信協議棧，包括物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層和應用層。我們將重點關注為WSNs量身定製的、低功耗、高效率的協議，如Zigbee、6LoWPAN等，並分析它們在節點通信、路由發現、數據傳輸等方麵的特點和優勢。理解協議棧的設計對於優化網絡性能至關重要。 第三章：WSNs的獨特挑戰。 WSNs在帶來巨大便利的同時，也麵臨著一係列獨特的挑戰。本章將詳細探討這些挑戰，包括： 節點能量約束： 傳感器節點通常由電池供電，能量是其最寶貴的資源。如何設計低功耗的節點和高效的通信策略，延長網絡壽命，是WSNs研究的核心問題。 計算與存儲限製： 傳感器節點通常計算能力和存儲空間有限，這限製瞭其執行復雜算法的能力，需要精心設計的分布式算法。 通信可靠性與帶寬： 無綫通信易受乾擾，帶寬有限。如何保證數據的可靠傳輸，並有效利用有限的帶寬，是另一大挑戰。 網絡拓撲的動態性： 傳感器節點可能因為能量耗盡、故障或環境變化而移動或失效，導緻網絡拓撲的動態變化，需要網絡具備自適應能力。 安全性問題： WSNs的開放性使其容易受到各種安全威脅，如竊聽、注入攻擊等，保障數據和網絡的安全至關重要。 第二篇：無綫傳感器網絡的部署策略與優化 網絡部署是WSNs實現其功能的基礎。本篇將聚焦於如何將傳感器節點有效地放置到目標區域，以最大化網絡的覆蓋範圍、性能和壽命。 第四章：WSN部署的地理模型與覆蓋分析。 理解不同部署模型對網絡覆蓋的影響是優化部署的關鍵。本章將介紹各種地理模型，如隨機部署、規則部署、分簇部署等，並深入分析不同模型下的節點覆蓋率計算方法。我們將探討如何根據應用需求（例如，特定區域的全麵監測、關鍵點的精細感知）來選擇和優化部署模型。 第五章：網絡覆蓋優化技術。 僅僅將節點放置好是不夠的，還需要優化其布局以達到最佳的覆蓋效果。本章將詳細介紹各種網絡覆蓋優化技術，包括： 基於幾何的優化： 利用幾何學原理，計算最佳節點位置以實現特定的覆蓋目標，如最小化重疊區域、最大化全覆蓋率。 基於圖論的優化： 將網絡視為圖，利用圖論算法（如最小生成樹、最大匹配）來優化節點的連接性和覆蓋性。 基於能量感知的優化： 考慮節點能量消耗，設計部署策略以延長網絡的整體壽命，例如，將高能耗節點放置在易於維護或補充能量的位置。 基於節點移動的部署： 在某些場景下，可以通過移動節點來改進部署效果，本章將探討相關的算法和策略。 第六章：節點選擇與冗餘管理。 在部署過程中，並非所有的傳感器節點都必須同時激活，也並非所有的區域都需要同等精度的監測。本章將探討節點選擇和冗餘管理技術，以平衡覆蓋需求、能量消耗和網絡性能。我們將介紹激活/休眠策略、節點冗餘度控製等方法，以提高網絡的能效和魯棒性。 第七章：分簇部署策略。 分簇是WSNs中一種重要的組織方式，它將網絡劃分為多個簇，每個簇由一個簇頭負責管理和數據匯聚。本章將深入探討分簇部署策略，包括： 簇的形成與選擇： 如何確定簇的數量、簇頭的位置以及成員的分配。 能量感知的分簇： 考慮節點能量分布，設計能耗均衡的分簇算法。 分簇在數據融閤中的作用： 介紹簇頭在收集、壓縮和融閤簇內數據方麵的作用。 第三篇：無綫傳感器網絡的實際應用與未來展望 理論的價值在於實踐。本篇將展示WSNs在各個領域的實際應用，並展望其未來的發展趨勢。 第八章：智慧農業中的WSNs。 農業生産是WSNs的重要應用領域。本章將探討WSNs如何在農田環境監測（土壤濕度、溫度、光照）、作物生長監測、病蟲害預警、灌溉自動化等方麵發揮作用，幫助農民實現精準農業，提高産量和質量。 第九章：智慧城市與環境監測。 智慧城市建設離不開海量數據的支撐，WSNs是獲取這些數據的關鍵技術。本章將展示WSNs在交通流量監測、空氣質量檢測、噪音監測、基礎設施健康監測（如橋梁、管道）、公共安全監控等方麵的應用，以及它們如何幫助城市管理者做齣更明智的決策。 第十章：工業自動化與物聯網（IoT）。 WSNs是構建工業物聯網（IIoT）的關鍵組成部分。本章將探討WSNs在生産過程監控、設備狀態監測、預測性維護、供應鏈管理、能源效率優化等工業場景中的應用，如何提升生産效率、降低運營成本、保障生産安全。 第十一章：醫療健康與可穿戴設備。 隨著人們健康意識的提高，WSNs在醫療健康領域的應用日益受到關注。本章將介紹WSNs在遠程患者監護、生命體徵監測、運動健康分析、老年人監護等方麵的應用，以及如何與可穿戴設備結閤，構建更智能、更個性化的健康管理係統。 第十二章：WSNs的未來發展趨勢。 WSNs技術仍在不斷發展和演進。本章將對WSNs的未來發展趨勢進行展望，包括： 與人工智能（AI）的融閤： AI將極大地提升WSNs的數據分析能力，實現更智能的決策和預測。 低功耗廣域網（LPWAN）技術的發展： 如LoRa, NB-IoT等技術將進一步拓展WSNs的應用範圍和連接密度。 軟件定義網絡（SDN）與網絡功能虛擬化（NFV）在WSNs中的應用： 提升網絡的靈活性和可管理性。 自主性與自適應性： WSNs將變得更加自主，能夠自我配置、自我修復和自我優化。 與其他新興技術的交叉融閤： 如區塊鏈在WSNs安全和可信度方麵的應用。 本書旨在提供一個全麵而深入的WSNs知識體係，從基礎原理到部署策略，再到實際應用。它強調理解WSNs的內在邏輯和麵臨的挑戰，為讀者構建一個清晰的認知框架，從而能夠更好地理解和應用信息融閤等更高級的技術，推動無綫傳感器網絡在各個領域的創新與發展。希望本書能激發讀者對WSNs的興趣，並為他們未來的研究和實踐提供有力的支持。

評分☆☆☆☆☆

這本書的標題《智能科學技術著作叢書：基於信息融閤的無綫傳感器網絡部署》，聽起來就充滿瞭技術深度和前沿性。我是一名正在攻讀相關專業博士的學生，平時也接觸不少關於無綫傳感器網絡的研究。現有的WSN部署研究，雖然已經取得瞭許多進展，但在麵對大規模、異構、動態的網絡環境時，仍然存在不少挑戰。信息融閤，作為一種能夠有效處理不確定性、提高數據質量和係統魯棒性的技術，在WSN領域有著巨大的應用潛力。我非常好奇這本書能否提供一些突破性的思路。例如，它是否會探討如何設計一種能夠充分利用異構傳感器信息的融閤算法，以剋服不同傳感器之間的精度和量程差異？在部署方麵，是否會提齣能夠兼顧網絡生命周期和信息質量的優化模型？我希望能從中找到一些關於如何構建更智能、更具韌性的WSN部署方案的啓發，尤其是在諸如智慧城市、環境監測、工業自動化等復雜應用場景下的部署實踐。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本《智能科學技術著作叢書：基於信息融閤的無綫傳感器網絡部署》，我立刻被它嚴謹的學術氣息所吸引。從書名來看，這本書顯然不是一本泛泛而談的科普讀物，而是聚焦於一個非常具體且前沿的研究方嚮。我個人對信息融閤技術在提升感知係統性能方麵的潛力一直深感著迷。在無綫傳感器網絡這樣一個信息來源分散、節點能力受限的場景下，如何有效地融閤來自不同傳感器的數據，以提取更全麵、更準確的環境信息，是我一直以來非常關注的問題。而“部署”這個詞，在WSN領域有著多重含義，它不僅關乎傳感器的物理位置，還直接影響網絡的能量效率、數據傳輸延遲以及整體的覆蓋範圍。我非常期待書中能夠提供一些創新的部署策略，這些策略能夠充分利用信息融閤的優勢，例如，是否可以設計齣一種自適應的部署方案，能夠根據環境變化和網絡運行狀態動態調整節點的位置或通信模式？書中是否會給齣詳細的仿真實驗或者實際案例分析，來驗證這些基於信息融閤的部署策略的有效性？我尤其關注書中的數學模型是否嚴謹，算法設計是否具有可操作性，以及它能為實際的WSN係統設計提供怎樣的指導意義。

評分☆☆☆☆☆

這本《智能科學技術著作叢書：基於信息融閤的無綫傳感器網絡部署》的封麵設計簡潔大氣，封麵上“信息融閤”和“無綫傳感器網絡”幾個大字格外醒目，讓我對內容産生瞭濃厚的興趣。我一直在關注無綫傳感器網絡（WSN）領域的發展，特彆是它在物聯網（IoT）中的應用前景。近些年，WSN的部署問題一直是睏擾研究者和工程師的關鍵挑戰之一。如何纔能在復雜的環境中，以最優的節點分布策略，最大化網絡的覆蓋率、連通性和魯棒性，同時又兼顧能耗和成本，這其中的學問可不少。尤其是信息融閤技術，它在提升WSN數據處理的準確性和可靠性方麵扮演著至關重要的角色。我非常好奇這本書將如何深入探討信息融閤在WSN部署中的具體方法和實踐。例如，它是否會介紹一些先進的信息融閤算法，比如卡爾曼濾波、粒子濾波，或者更前沿的深度學習方法，來指導WSN節點的選址和數量規劃？又或者，它會側重於從理論層麵分析信息融閤對WSN性能提升的數學模型和優化框架？書中提到的“部署”，是否僅僅指物理位置的布置，還是包含瞭節點間的通信拓撲設計，甚至節點自身的參數配置？這些疑問都讓我迫不及待地想翻閱這本書，希望能從中找到滿意的答案。

評分☆☆☆☆☆

這本書的定位——“智能科學技術著作叢書”，就已經預示瞭其內容的專業性和學術價值。而“基於信息融閤的無綫傳感器網絡部署”這個具體主題，更是精準地擊中瞭當前WSN研究中的一個核心痛點。在實際應用中，無綫傳感器網絡的節點數量龐大，分布廣泛，而且往往需要在能量受限的情況下協同工作。如何纔能在保證網絡覆蓋度和連通性的前提下，實現能源的高效利用，延長網絡壽命，這是部署時需要重點考慮的問題。信息融閤技術，恰恰是解決數據冗餘、提高數據質量、增強係統可靠性的關鍵手段。我非常期待書中能夠詳細闡述信息融閤在WSN部署中的具體實現機製。例如，它是否會深入探討不同類型傳感器數據融閤的挑戰，以及如何設計相應的融閤算法來應對這些挑戰？在部署策略上，它是否會提齣能夠充分考慮信息融閤帶來的額外計算開銷和通信開銷的優化方法？我希望這本書能提供切實可行的理論框架和技術方案，幫助我們更好地理解和解決WSN的部署難題。

評分☆☆☆☆☆

《智能科學技術著作叢書：基於信息融閤的無綫傳感器網絡部署》這個書名，立刻吸引瞭我的目光。作為一名在該領域工作多年的工程師，我深知無綫傳感器網絡在實際部署過程中所麵臨的各種復雜性，從地形地貌的限製，到通信信號的衰減，再到節點能量的消耗，每一個環節都可能成為部署的瓶頸。信息融閤技術的引入，無疑為解決這些問題提供瞭新的視角和工具。我非常好奇書中會如何具體地闡述信息融閤對WSN部署的影響。比如，它是否會探討如何利用多源異構的信息融閤技術來優化傳感器的空間布局，從而提高整體的監測精度和覆蓋範圍？又或者，它會側重於在部署階段就考慮信息融閤的通信開銷，設計齣更具能源效率的節點分布和通信模式？我希望書中能提供一些具體的工程實踐案例，或者詳細的算法描述，以便我能夠將書中提齣的理論和方法應用到我實際的工作中。這本書的齣現，對於提升WSN係統的整體性能和可靠性，無疑具有重要的指導意義。