無綫傳感器網絡技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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☆☆☆☆☆

彭力 著

圖書標籤:

• 無綫傳感器網絡
• 傳感器網絡
• 物聯網
• 無綫通信
• 嵌入式係統
• 數據采集
• 低功耗設計
• 網絡協議
• 智能感知
• 無綫技術

店鋪： 學嚮美圖書專營店

齣版社： 冶金工業齣版社

ISBN：9787502454685

商品編碼：29670444215

包裝：平裝

開本：12k

齣版時間：2011-01-01

字數：231000

內容介紹
　　無綫傳感器網絡是物聯網的重要分支，本書結閤作者長期以來在*域的研究工作，全麵係統地闡述瞭*qiax無綫傳感器網絡研究*域中的關鍵技術問題、研究成果和應用技術。全書共分為8章，內容涉及無綫傳感器網絡概述、拓撲控製、節點技術、定位技術、目標跟蹤技術、時間同步技術、安全技術、軟硬件平颱設計等。 　　本書既可作為物聯網工程、傳感器網絡技術、通信工程等專業大專、本科生和研究生教材，也可goxg無綫傳感器網絡研究*域的相關科研工作者及工程技術人員參考。

目錄
*1章　無綫傳感器網絡概述 　1.1　傳感器網絡體係結構 　1.2　無綫傳感器網絡的特徵 　　1.2.1　與現有無綫網絡的區彆　 　　1.2.2　傳感器節點的限製　 　　1.2.3　無綫傳感器網絡的特點　 　1.3　無綫傳感器網絡的應用及關鍵技術 　　1.3.1　無綫傳感器網絡的應用　 　　1.3.2　無綫傳感器網絡的發展現狀　 　　1.3.3　無綫傳感器網絡的關鍵技術　 　　1.3.4　麵臨挑戰 　1.4　主流無綫傳感器網絡仿真平颱 　　1.4.1　基於通用網絡的仿真平颱 　　1.4.2　基於TixyOS的仿真平颱　*1章　無綫傳感器網絡概述
　1.1　傳感器網絡體係結構
　1.2　無綫傳感器網絡的特徵
　　1.2.1　與現有無綫網絡的區彆　
　　1.2.2　傳感器節點的限製　
　　1.2.3　無綫傳感器網絡的特點　
　1.3　無綫傳感器網絡的應用及關鍵技術
　　1.3.1　無綫傳感器網絡的應用　
　　1.3.2　無綫傳感器網絡的發展現狀　
　　1.3.3　無綫傳感器網絡的關鍵技術　
　　1.3.4　麵臨挑戰
　1.4　主流無綫傳感器網絡仿真平颱
　　1.4.1　基於通用網絡的仿真平颱
　　1.4.2　基於TixyOS的仿真平颱　
　　1.4.3　仿真平颱比較
*2章　拓撲控製
　2.1　概述
　　2.1.1　覆蓋
　　2.1.2　連通
　　2.1.3　網絡生命期
　　2.1.4　吞吐能力
　　2.1.5　乾擾和競爭
　　2.1.6　網絡延遲
　　2.1.7　拓撲性質
　2.2　功率控製
　　2.2.1　基於節點度的功率控製
　　2.2.2　基於方嚮的功率控製
　　2.2.3　基於鄰近圖的功率控製
　　2.2.4　XTC算*
　2.3　層次性拓撲結構控製
　　……
第3章　無綫傳感器網絡關鍵技術
第4章　定位技術
第5章　目標跟蹤技術
第6章　時間同步技術
第7章　安全技術
第8章　硬件平颱設計
參考文獻 顯示全部信息

《智慧節點：分布式感知與協同控製的未來》 前言： 我們生活在一個信息爆炸的時代，數據無處不在，而收集、處理和利用這些數據的能力，正以前所未有的速度改變著世界的運作方式。從環境監測到工業自動化，從智能傢居到城市管理，對分布式、低功耗、智能化的感知與控製節點的需求日益迫切。本書《智慧節點：分布式感知與協同控製的未來》正是聚焦於這一前沿領域，深入探討如何構建和優化能夠獨立感知、本地處理並協同工作的智能化節點網絡，從而實現對復雜係統的精細化理解和高效能控製。 本書並非僅僅是技術堆砌，而是試圖勾勒齣一種全新的智能感知與控製範式。它探討的是如何賦予每一個“節點”以“智慧”，使其不再是傳統意義上被動的數據采集器，而是能夠主動思考、智能決策並與其他節點協同作戰的“微型大腦”。這種範式的轉變，將極大地拓展我們對智能係統的想象空間，並為解決當下和未來的諸多挑戰提供強有力的技術支撐。 第一部分：微觀智能的基石——分布式感知單元 在構建智慧節點網絡之前，我們必須深刻理解構成網絡的“智慧”的源泉——分布式感知單元。這一部分將從最基礎的層麵齣發，剖析各類傳感器技術、信號處理方法以及數據采集的優化策略。 1.1 傳感器技術的演進與融閤： 環境感知： 深入探討各類物理傳感器，如溫度、濕度、光照、壓力、氣體濃度傳感器等的工作原理、精度限製、功耗特點以及在不同應用場景下的選型考量。我們將不僅僅關注單一傳感器，更會著重分析如何通過多傳感器融閤技術，剋服單一傳感器的不足，提高測量的魯棒性和準確性。例如，如何結閤紅外與超聲波傳感器實現更精準的物體存在檢測；如何利用高精度溫濕度傳感器與VOC傳感器聯動，全麵評估室內空氣質量。 運動與位置感知： 詳細介紹加速度計、陀螺儀、磁力計等慣性測量單元（IMU）的工作原理及其在姿態估計、運動軌跡跟蹤中的應用。同時，我們將探討GNSS（全球導航衛星係統）的原理、不同係統（GPS、GLONASS、Galileo、北鬥）的特點及其在室外精確定位中的作用。對於室內定位，將深入分析Wi-Fi指紋、藍牙Beacon、UWB（超寬帶）等技術的優劣勢，以及它們如何構建精細化的室內空間感知網絡。 生物與健康監測： 探索心率傳感器、血氧傳感器、ECG（心電圖）傳感器、體溫傳感器等在可穿戴設備和遠程醫療中的應用。我們將關注如何通過這些傳感器實現對人體生理指標的實時、無創監測，並討論其在疾病早期預警、慢性病管理等方麵的潛力。 圖像與聲音感知： 介紹微型攝像頭、麥剋風等視覺和聽覺傳感器的基本原理，以及如何利用它們進行目標識彆、行為分析、環境聲音監測等。我們將探討低功耗圖像處理技術，以及如何從海量音頻數據中提取有價值的信息。 1.2 信號處理與特徵提取： 噪聲抑製與濾波： 詳細介紹各種數字濾波算法，如移動平均濾波、卡爾曼濾波、小波去噪等，以及它們在傳感器原始數據預處理中的關鍵作用，如何有效去除信號中的隨機噪聲和周期性乾擾。 特徵提取與降維： 探討如何從原始傳感器數據中提取有意義的特徵，例如時域特徵（均值、方差、峰值）、頻域特徵（FFT變換後的頻譜能量）以及時頻域特徵。我們將介紹主成分分析（PCA）、獨立成分分析（ICA）等降維技術，如何在保持信息完整性的前提下，減少數據量，為後續的智能處理奠定基礎。 數據壓縮與編碼： 針對網絡傳輸帶寬有限的場景，我們將研究高效的數據壓縮算法，如Huffman編碼、Lempel-Ziv算法等，以及如何根據傳感器數據的特性，設計優化的編碼策略，最大限度地在降低數據量的同時，保留關鍵信息。 1.3 低功耗數據采集與管理： 喚醒與休眠機製： 深入研究如何設計高效的節點喚醒與休眠策略，例如基於定時器、中斷事件（如運動檢測、特定信號閾值觸發）的喚醒方式，以及如何讓節點在非工作時段進入深度休眠，以最大程度地延長電池壽命。 能量采集與管理： 探討太陽能、熱電、振動能量采集等技術，以及如何將采集到的能量有效地存儲和管理，為節點的持續運行提供動力。我們將分析不同能量采集方案的適用性，以及如何與節點本身的功耗進行匹配。 數據存儲與本地處理： 介紹微型存儲器（如SD卡、EEPROM）的應用，以及如何在節點本地進行部分數據存儲和預處理，減少對網絡通信的依賴。 第二部分：協同智能的脈絡——分布式計算與通信 單個節點的智慧是有限的，真正的智慧體現在節點之間的協同。這一部分將聚焦於如何在分布式環境中實現高效的計算、可靠的通信以及智能的決策。 2.1 分布式計算範式： 邊緣計算與霧計算： 詳細闡述邊緣計算和霧計算的概念，以及它們如何將計算能力下沉到網絡邊緣，在靠近數據源的節點上進行實時處理，減輕雲端的負擔，降低延遲。我們將分析不同場景下，是采用邊緣計算更優，還是霧計算更能發揮集體智慧。 任務卸載與協同處理： 研究如何將復雜的計算任務閤理地分配給不同的節點，或由多個節點協同完成。例如，一個復雜的圖像識彆任務，可以先由靠近攝像頭的節點進行初步的特徵提取，然後將特徵信息發送給計算能力更強的節點進行深度學習推理。 模型分布式訓練與推理： 探討聯邦學習等技術，如何在不上傳原始數據的前提下，在分布式節點上協同訓練機器學習模型。同時，研究如何將訓練好的模型部署到各個節點上進行本地推理，實現實時的智能響應。 2.2 高效可靠的通信機製： 低功耗無綫通信協議： 深入分析藍牙低功耗（BLE）、Zigbee、LoRaWAN、NB-IoT等麵嚮低功耗、遠距離通信的無綫技術，詳細解讀其協議棧、傳輸特性、功耗錶現以及適用場景。我們將對比分析不同協議在傳輸速率、覆蓋範圍、網絡容量、部署復雜度等方麵的差異。 網絡拓撲與路由： 探討星型、網狀、樹狀等不同網絡拓撲結構的優缺點，以及如何根據應用需求選擇閤適的拓撲。我們將重點研究自組織網絡（Ad-hoc Network）中的路由協議，如AODV、DSR等，以及如何設計高效、魯棒的路由算法，確保數據在動態變化的網絡中能夠可靠傳輸。 數據同步與一緻性： 研究分布式係統中數據同步的挑戰，以及如何通過一緻性協議（如Paxos、Raft）或基於嚮量時鍾的同步機製，保證節點間數據的一緻性和可靠性。 網絡安全與隱私保護： 探討在分布式感知網絡中，如何設計安全可靠的通信機製，包括數據加密、身份認證、訪問控製等。我們將重點關注如何保護敏感數據的隱私，例如在醫療健康監測場景下，如何確保患者數據的機密性。 2.3 協同決策與智能響應： 分布式機器學習： 進一步探討在分布式節點上運行機器學習模型，實現個體智能。例如，通過本地傳感器數據訓練的分類器，用於識彆異常事件。 群體智能算法： 研究蟻群算法、粒子群優化等藉鑒自然界群體行為的算法，如何應用於分布式節點之間的協同，實現全局最優解。例如，如何通過蟻群算法優化路徑規劃，實現高效的數據收集。 多智能體係統（MAS）： 從多智能體係統的角度，將每個智慧節點視為一個獨立的智能體，研究它們之間的交互、協商與閤作，以完成復雜的目標。我們將探討在MAS中，如何設計智能體之間的通信語言、行為模型和學習機製。 反饋控製與閉環係統： 探討如何將感知到的信息與控製指令相結閤，形成閉環控製係統。例如，環境監測節點感知到溫度異常升高，可以立即觸發相應的控製節點，啓動製冷設備。 第三部分：智慧節點的應用與展望 在掌握瞭分布式感知和協同控製的核心技術後，本書將進一步展望智慧節點在各個領域的廣泛應用，並探討未來的發展趨勢。 3.1 智慧農業： 精細化農田監測： 利用土壤濕度傳感器、光照傳感器、CO2傳感器等，實現對作物生長環境的實時監測。 病蟲害早期預警： 通過圖像識彆和傳感器數據分析，提前發現病蟲害跡象，指導精準施藥。 自動化灌溉與施肥： 基於傳感器數據，實現對作物需求的精確判斷，自動進行灌溉和施肥，提高資源利用效率。 牲畜健康監測： 部署在畜牧中的傳感器，可以監測牲畜的體溫、活動量等，及時發現健康異常。 3.2 智慧工業： 設備狀態監測與預測性維護： 利用振動傳感器、溫度傳感器、電流傳感器等，監測設備運行狀態，通過數據分析預測潛在故障，實現預測性維護，減少停機時間。 生産過程優化： 實時采集生産綫上的各種參數，通過智能分析優化生産流程，提高生産效率和産品質量。 安全生産管理： 監測工作環境中的有害氣體、危險區域人員闖入等情況，及時發齣警報，保障生産安全。 智能倉儲與物流： 通過RFID、條形碼掃描、位置傳感器等，實現對庫存物品的精細化管理和高效流轉。 3.3 智慧城市： 環境監測與治理： 部署空氣質量傳感器、噪聲傳感器、水質傳感器等，實時監測城市環境狀況，為環境保護提供數據支持。 交通流量監測與管理： 利用地磁傳感器、攝像頭、雷達等，實時監測交通流量，優化交通信號燈配時，緩解交通擁堵。 智能停車： 通過地磁傳感器或超聲波傳感器，檢測停車位占用情況，引導車輛快速找到停車位。 基礎設施健康監測： 監測橋梁、隧道、管道等基礎設施的結構健康狀況，及時發現安全隱患。 3.4 智慧醫療與健康： 遠程健康監測： 通過可穿戴設備和傢用健康監測設備，實現對患者生理指標的遠程實時監測，方便慢病管理和居傢養老。 智能診斷輔助： 結閤醫學影像和生理數據，輔助醫生進行疾病診斷。 醫院內部精細化管理： 實時定位醫療設備、患者，優化醫療資源配置，提高就醫效率。 3.5 智慧傢居： 環境自適應調節： 根據室內溫濕度、光照、空氣質量等數據，自動調節空調、新風係統、燈光等設備，營造舒適宜居的環境。 安防監控與預警： 通過門窗傳感器、人體移動傳感器、煙霧探測器等，實現傢庭安全監控和火災、漏水等險情預警。 能源管理與優化： 監測傢中電器的能耗，並根據用戶習慣和電價信息，優化能源使用，降低生活成本。 3.6 未來趨勢與挑戰： AI與邊緣計算的深度融閤： 展望未來，AI模型將更加輕量化，並深度集成到邊緣節點，實現更強大的本地智能。 異構網絡與萬物互聯： 探討如何構建一個能夠融閤不同通信技術、不同類型節點的異構網絡，實現真正的萬物互聯。 可持續性與綠色計算： 強調低功耗設計、能量采集的重要性，以及如何構建更加環境友好的智慧節點係統。 倫理與隱私問題： 深入討論在大規模分布式感知係統中，如何平衡數據的使用與個人隱私保護，以及相關的法律法規和倫理規範。 標準化與互操作性： 探討推動行業標準化，實現不同廠商、不同係統之間的互操作性，促進智慧節點生態的健康發展。 結語： 《智慧節點：分布式感知與協同控製的未來》旨在為讀者構建一個關於未來智能係統發展藍圖的清晰認知。我們堅信，通過對分布式感知單元的精細化設計，以及對節點之間協同智能的深入挖掘，智慧節點將成為驅動下一輪技術革命的關鍵力量。這本書不僅是技術的探討，更是對未來生活方式的深刻洞察，期望能激發讀者在這一激動人心的領域進行更深入的探索與實踐。

評分☆☆☆☆☆

我得說，這本書在組織材料的層次感上做得非常齣色。對於一個像我這樣，主要工作在軟件實現層麵，對底層物理層和介質訪問控製（MAC）層理解相對薄弱的工程師來說，這本書提供瞭一個絕佳的“補課”機會。作者在講解MAC協議的設計哲學時，沒有陷入無休止的公式推導，而是巧妙地運用瞭對比分析法——將時分多址（TDMA）、頻分多址（FDMA）以及基於競爭的協議在資源分配和衝突避免上的優劣進行瞭清晰的對壘。這種結構化的呈現方式，讓我能夠快速定位到不同層次的技術決策是如何影響整體網絡性能的“瓶頸”所在。而且，書中對最新標準如WSN在5G/6G網絡融閤方麵的討論，體現瞭作者團隊對行業動態的敏銳捕捉。它不是一本“過時”的技術書，而是始終站在技術演進的最前沿，這種與時俱進的態度，讓它在眾多同類書籍中脫穎而齣，成為我工作颱上的常備參考資料。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度令人印象深刻，它絕不僅僅是一本停留在錶麵概念介紹的入門讀物。我發現作者在探討網絡拓撲結構和路由協議時，引入瞭大量的數學模型和性能分析，這對有一定基礎的讀者來說，簡直是寶藏。我花瞭好幾天時間仔細推敲瞭關於“分簇路由協議”的章節，作者不僅詳細解析瞭經典算法的流程，還引用瞭最新的研究成果來討論其在動態環境下的魯棒性問題。文字的描述非常嚴謹，但同時又保持瞭極強的可讀性，這在專業技術書籍中是很難得的平衡。更讓我驚喜的是，作者似乎對該領域的曆史脈絡瞭如指掌，穿插瞭許多重要技術發展的關鍵節點和人物貢獻，這讓整個知識體係更加立體和豐滿，而不是一堆孤立的技術點的堆砌。這本書更像是一份詳盡的工具書和深入研究的參考手冊的結閤體，我發現自己時不時就會翻迴去查閱某個特定參數的理論推導過程，其詳盡程度足以支撐起一篇碩士畢業論文的文獻綜述部分。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對新興技術抱有濃厚興趣的愛好者，我最看重一本書是否能激發我的探索欲，而這本無疑做到瞭。這本書在介紹物聯網（IoT）背景下的應用場景時，筆觸非常具有畫麵感。它沒有停留在簡單地羅列“環境監測”、“智能傢居”這些標簽上，而是深入剖析瞭在這些場景中，網絡如何解決實時性、可靠性和大規模連接的挑戰。例如，在描述海洋監測係統時，作者對數據采集節點的選型、能源獲取方式以及跨域數據傳輸的策略進行瞭細緻的描繪，仿佛帶著讀者親身進入瞭現場。文字風格上，它更偏嚮於一種富有激情的敘事方式，將冰冷的技術點包裹在一層探索未知和解決難題的熱情之中。讀完後，我不僅對技術細節有瞭更深刻的理解，更重要的是，我對未來這個領域可能帶來的社會變革産生瞭強烈的興奮感，它成功地將晦澀的技術語言轉化成瞭富有想象力的未來藍圖，激勵我去思考如何將這些技術落地。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計實在是太吸引人瞭，那種深邃的藍色和現代感的字體搭配，立刻讓人聯想到高科技和前沿領域。我拿到這本書的時候，首先是被它紮實的排版吸引瞭，紙張質量上乘，印刷清晰，閱讀起來非常舒適，長時間閱讀也不會感到眼睛疲勞。內容的編排也很有邏輯性，從基礎概念的介紹，到復雜的係統架構和實際應用案例，層層遞進，非常適閤初學者建立起一個清晰的知識框架。我特彆欣賞作者在介紹一些核心算法和協議時，會穿插一些生動的比喻和實際生活中的例子，這極大地降低瞭理解難度，讓那些原本看起來晦澀難懂的技術點變得平易近人。特彆是關於數據融閤和能耗優化那一章，作者的分析深入淺齣，不僅闡述瞭理論基礎，還對比瞭不同優化策略的優缺點及適用場景，這對於我後續進行項目選型和方案設計非常有指導意義。全書的案例都很貼近工業界和科研的前沿，讓我對這個領域的發展趨勢有瞭更直觀的認識，感覺自己緊跟時代脈搏。

評分☆☆☆☆☆

這本書的實用性遠超我的預期，它給我的最大收獲是如何進行實際的網絡部署和故障排除。作者顯然是帶著豐富的實戰經驗來撰寫這些章節的。在論述網絡部署策略時，他們不僅討論瞭理論上的最佳覆蓋範圍，還詳細列舉瞭現實世界中可能遇到的乾擾源（如金屬結構、水體、電磁噪聲等），並提供瞭具體的緩解措施和經驗法則。關於傳感器節點的能耗模型分析部分，作者提供瞭幾個不同應用場景下模型的參數設置建議，這些都是教科書裏鮮少提及的“江湖經驗”。特彆是關於數據安全和隱私保護的章節，它沒有空泛地談論加密算法，而是結閤具體場景，如醫療數據傳輸，討論瞭在資源受限環境下如何權衡安全級彆與實時性能，給齣瞭非常實用的安全策略組閤。這本書的價值在於，它把“能用”和“好用”之間的鴻溝給填平瞭，真正做到瞭理論指導實踐，讓我從一個單純的技術學習者，更像是一個具備初步設計能力的實踐者。