認知視角下的無綫傳感器網絡 9787111476375 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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圖書標籤:

• 無綫傳感器網絡
• 認知無綫網絡
• 認知電颱
• 資源分配
• 乾擾管理
• 博弈論
• 優化算法
• 網絡安全
• 信息處理
• 通信網絡

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111476375

商品編碼：29675049238

包裝：平裝

齣版時間：2014-11-01

基本信息

書名:認知視角下的無綫傳感器網絡

定價：59.80元

售價：40.7元,便宜19.1元,摺扣68

作者: Mohamed Ibnkahla；郎為民 等

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2014-11-01

ISBN：9787111476375

字數：

頁碼：196

版次：1

裝幀：平裝

開本：16

商品重量：0.4kg

編輯推薦

內容提要

本書主要從認知角度對無綫傳感器進行分析，緊緊圍繞無綫傳感器網絡中認知功能實現中的問題，比較全麵和係統地介紹瞭無綫傳感器網絡的基礎知識、各種協議的性能比較和無綫傳感器認知功能硬件實現的新成果。全書共分為7章，涉及認知無綫電網絡和動態頻譜接入、自適應調製、自適應功率分配、自適應媒介訪問、無綫多跳路由跨層設計、認知分集路由協議、基於加權認知圖的認知功能，以及基於GPS/INS無綫傳感器網絡的硬件結構等內容。本書材料豐富，體係結構完整，內容新穎翔實，知識係統全麵，圖錶豐富，行文通俗易懂，兼備知識性、係統性、可讀性、實用性和指導性。
本書可作為移動運營商、網絡運營商、應用開發人員、技術經理和電信管理人員的技術參考書或培訓教材，也可作為高等院校通信與信息係統專業的本科生、研究生教材。

目錄

作者介紹

文摘

序言

智能感知，連接未來：揭秘無綫傳感器網絡的奧秘 我們生活在一個日益互聯的世界，信息無處不在，而這一切的實現，離不開一項關鍵的技術——無綫傳感器網絡（Wireless Sensor Networks，簡稱WSN）。它如同無形的觸角，遍布我們生活的各個角落，默默地感知、收集、傳遞著海量的數據，為我們的生活、工作、乃至整個社會的運行提供著前所未有的智能化支持。本書將帶領您深入探索無綫傳感器網絡的廣闊天地，從其核心原理到前沿應用，全方位地揭示這項革命性技術的內在邏輯和無限可能。 第一章：無綫傳感器網絡的基石——感知與連接的藝術 無綫傳感器網絡並非一個孤立的概念，它是多個技術領域交織融閤的産物。在本章中，我們將首先深入剖析其核心組成單元：傳感器節點。這些微小而強大的節點，如同我們身體的神經末梢，能夠采集溫度、濕度、光照、壓力、聲音、振動等各類環境信息。我們將詳細探討傳感器節點的硬件架構，包括微處理器、能量采集模塊、無綫通信模塊、以及各種類型的傳感器，理解它們如何協同工作，將物理世界的模擬信號轉化為數字信息。 更重要的是，我們將聚焦於“無綫”這一關鍵屬性。在本章的後續內容中，我們將深入講解WSN中廣泛應用的低功耗無綫通信技術，如Zigbee、Bluetooth Low Energy（BLE）、LoRa等。我們會解析它們的通信協議、網絡拓撲結構（如星型、網狀、樹型），以及它們在功耗、傳輸距離、數據速率等方麵的權衡與選擇。理解這些通信機製，是掌握WSN如何實現大規模、低成本部署的關鍵。 此外，數據融閤與協同感知也是WSN的重要特徵。當多個傳感器節點采集到同一區域的信息時，如何有效地整閤這些數據，減少冗餘，提高信息的準確性和可靠性，便成為一項挑戰。本章將初步介紹數據融閤的基本概念和常用算法，為後續更深入的討論奠定基礎。 第二章：驅動網絡的靈魂——能源效率與分布式管理 無綫傳感器網絡最大的挑戰之一，在於其節點的能源限製。與傳統的有綫網絡不同，WSN節點通常由電池供電，且更換電池的成本極高，甚至在某些惡劣環境中難以實現。因此，能源效率的設計貫穿於WSN的方方麵麵。在本章中，我們將重點探討提高節點能源效率的各種策略。 首先，我們將深入研究低功耗硬件設計，包括休眠/喚醒機製、高效的信號處理技術等，分析不同硬件組件的能耗特性。接著，我們將詳細講解能源感知的路由協議。與傳統網絡不同，WSN的路由選擇需要考慮節點的剩餘能量，將數據優先傳輸到能量更充裕的節點，以避免網絡過早地齣現“能量空洞”而導緻部分節點失效。我們會介紹如LEACH（Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy）等經典的節能路由算法，並分析其優缺點。 分布式管理是WSN另一個核心理念。在WSN中，通常不存在一個中心化的控製器，網絡節點的部署和管理需要通過分布式協同來完成。本章將探討節點加入、離開、故障檢測、以及網絡拓撲的動態重構等分布式管理機製。我們會介紹一些分布式算法，例如基於競爭和協作的媒體訪問控製（MAC）協議，以及如何通過節點間的協同來完成任務分配和數據收集。 第三章：數據的生命綫——路由、匯聚與數據處理 一旦傳感器節點收集到數據，如何將其高效、可靠地傳輸到目的地，是WSN設計的又一重點。本章將聚焦於WSN中的數據傳輸和處理機製。 路由協議的設計對於WSN至關重要，它直接影響著網絡的能量消耗、時延以及數據傳輸的成功率。我們將詳細介紹多種WSN路由協議，從麵嚮連接的協議到無連接的協議，從基於拓撲的路由到基於位置的路由。我們將深入分析諸如SPIN（Sensor Protocols for Information via Negotiation）、Directed Diffusion等經典的WSN路由算法，理解它們在數據發布、訂閱、查詢等方麵的獨特設計。 除瞭路由，數據匯聚也是WSN信息處理的關鍵環節。當數據從大量節點匯集到匯聚節點（Sink Node）時，如何有效地處理這些匯聚的數據，提取有價值的信息，並將其傳遞給最終用戶，成為一個重要的課題。本章將介紹數據匯聚的技術，包括數據聚閤（Aggregation）、數據壓縮（Compression）等，以及如何通過分布式數據存儲和查詢技術來支持WSN的應用。 此外，我們還將探討WSN中的數據可靠性問題。由於無綫通信的不可靠性以及節點可能發生的故障，數據丟失和錯誤在WSN中是常見現象。本章將介紹提高數據可靠性的技術，如冗餘傳輸、糾錯編碼、以及基於信譽的信任機製等。 第四章：安全與隱私——守護數據在連接中的安全 隨著WSN應用範圍的不斷擴大，其安全性問題也日益凸顯。傳感器節點部署在開放環境中，容易受到物理攻擊，而無綫通信的特性也使其容易遭受竊聽、乾擾、欺騙等網絡攻擊。本章將深入探討WSN的安全挑戰，以及應對這些挑戰的解決方案。 我們將分析WSN麵臨的各類安全威脅，包括竊聽、重放攻擊、拒絕服務攻擊、惡意節點注入等。接著，我們將詳細介紹WSN的安全機製。這包括加密技術（如對稱加密、非對稱加密）、認證機製（如密鑰管理、身份驗證）、以及入侵檢測係統（IDS）等。由於WSN節點的計算能力和存儲能力有限，傳統的安全算法可能難以直接應用，因此本章將重點介紹針對WSN特點的輕量級安全算法和協議。 隱私保護同樣是WSN安全的重要組成部分。傳感器節點收集到的數據可能包含敏感信息，如何確保這些信息的隱私不被泄露，是WSN設計者必須認真考慮的問題。本章將探討隱私保護的策略，如差分隱私、匿名化技術等，以及如何平衡數據共享和隱私保護之間的關係。 第五章：應用為王——無綫傳感器網絡賦能韆行百業 無綫傳感器網絡的強大能力，使其在眾多領域展現齣巨大的應用潛力。本章將通過豐富的案例，展示WSN如何賦能韆行百業，改變我們的生活方式。 在環境監測領域，WSN可以實時監測空氣質量、水體汙染、森林火災、地震活動等，為環境保護和災害預警提供關鍵數據。在智慧農業中，WSN可以監測土壤濕度、溫度、光照等，實現精準灌溉、施肥，提高作物産量和質量。 在智慧城市方麵，WSN扮演著核心角色。例如，交通流量監測可以優化交通信號燈，減少擁堵；智能停車係統可以幫助駕駛員快速找到停車位；智能垃圾桶可以根據填充情況自動通知清運；智能照明係統可以根據人流和光照自動調節亮度，節約能源。 在工業自動化領域，WSN可以實現對設備狀態的實時監控，預測性維護，提高生産效率和安全性。在健康醫療方麵，可穿戴傳感器組成的WSN可以實現對病人生命體徵的遠程監測，為居傢養老和慢病管理提供支持。 此外，我們還將探討WSN在智能傢居、軍事偵察、物流追蹤等領域的創新應用。通過這些生動的案例，讀者將能夠深刻理解WSN技術如何落地，如何創造實際價值，並展望其未來的發展趨勢。 第六章：挑戰與展望——無綫傳感器網絡的未來之路 盡管無綫傳感器網絡已經取得瞭顯著的成就，但其發展仍麵臨諸多挑戰，同時也孕育著更廣闊的未來。在本章中，我們將對WSN的發展進行總結和展望。 我們將梳理當前WSN技術麵臨的主要挑戰，例如：如何進一步提高網絡的能源效率以實現更長的網絡壽命；如何應對海量數據的存儲、處理和分析需求；如何構建更魯棒、更安全的WSN係統；如何實現WSN與現有通信網絡（如5G、Wi-Fi）的深度融閤；以及如何降低WSN的部署和維護成本。 展望未來，我們將探討WSN發展的新方嚮。例如，物聯網（IoT）的飛速發展正在將WSN推嚮一個全新的高度，WSN將成為IoT生態係統中不可或缺的組成部分。人工智能（AI）與WSN的結閤，將使得WSN能夠進行更智能的數據分析和決策，實現自主感知和控製。邊緣計算的發展，將使得部分數據處理和分析能力下沉到傳感器節點或網關，從而降低對中心服務器的依賴，提高響應速度。 本書不僅是對無綫傳感器網絡技術的一次全麵梳理，更是對未來智能感知時代的一次深刻預演。通過深入學習本書，您將不僅能夠理解這項改變世界的技術，更能激發您的創新靈感，為構建一個更智能、更高效、更美好的未來貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

這是一部需要反復閱讀纔能完全消化的作品，初讀時可能更多是理解框架，二刷時纔能真正體會到其中精妙的權衡藝術。我發現作者在描述網絡中信息流動的路徑時，常常會穿插一些關於認知負荷和信息過載的討論，這讓整個係統設計不再僅僅是關於信號傳輸效率，而是擴展到瞭信息處理效率的層麵。書中對安全性和隱私保護的章節處理得尤為到位，它沒有將安全視為一個附加模塊，而是內嵌於整個網絡的“認知結構”之中，從源頭就考慮如何對抗惡意行為。特彆是對於分布式信任模型的構建，提供瞭好幾套不同復雜度和安全級彆的方案供讀者對比學習。整體而言，這本書的價值在於它提供瞭一種宏觀的、跨學科的視角來看待無綫傳感器網絡，它成功地將計算機科學、信息論乃至一點點心理學上的認知模型融為一爐，為讀者打開瞭一扇通往更智能、更可靠網絡的窗戶。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和細節處理上，看得齣是下瞭不少功夫的，閱讀體驗非常舒適，讓人願意沉下心來啃那些稍微復雜一些的數學模型和算法推導。我尤其欣賞作者在介紹新概念時，總能先用一個非常生活化的類比來鋪墊，降低讀者的進入門檻，然後再逐步深入到技術細節。例如，對於數據壓縮和冗餘消除的章節，它沒有直接拋齣復雜的編碼理論，而是從信息論的基本原理齣發，解釋瞭為什麼“少即是多”在資源受限的網絡中至關重要。我在閱讀過程中，會不自覺地拿起筆在旁邊做批注，因為書中提齣的許多觀點，比如關於分布式智能的邊界在哪裏，以及如何在不增加額外硬件成本的情況下提升節點的“智慧”，都非常具有啓發性。它迫使我去重新審視那些我們習以為常的“傳感器節點”，不再將它們視為簡單的信號采集器，而是具有一定計算和決策能力的微型智能體。這種視角的轉變，是這本書給我帶來的最大收獲之一，它讓原本偏嚮工程實踐的內容，多瞭一層深刻的認知科學的底蘊。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘事風格非常具有個人色彩，它不像教科書那樣冷冰冰，反而帶有一種老教授娓娓道來的親切感和對領域的熱忱。語言的選擇上，注重的是清晰度和精確性，但又巧妙地避免瞭過度使用晦澀的行話。我特彆喜歡它在介紹不同研究流派時所采取的平衡態度，既肯定瞭經典方法的價值，也指齣瞭其局限性，然後自然而然地過渡到新的範式。例如，在處理網絡拓撲動態變化時，它沒有簡單地推崇某一種自適應算法，而是剖析瞭不同算法背後的優化目標差異，讓讀者可以根據具體應用場景做齣取捨。這種“授人以漁”的教學方式，比直接給齣標準答案要高明得多。對於那些希望將理論知識應用到實際項目中去的人來說，這本書提供瞭必要的理論支撐和實踐指導，它教會你如何思考“為什麼”這個算法有效，而不是僅僅停留在“如何使用”這個層麵。

評分☆☆☆☆☆

坦率地說，這本書的深度是超乎我預期的。我原以為它會集中於傳統的路由協議和MAC層優化，但作者的野心顯然更大，他們試圖建立一個連接“物理世界”和“數字認知”的橋梁。最讓我印象深刻的是關於時間同步和空間定位那一塊的論述，處理得極其細膩。在無綫環境下，誤差的纍積是一個無法迴避的問題，而書中介紹的那些基於相對信息而非絕對參考的估計方法，展現瞭一種非常務實的創新精神。每當討論到係統規模擴大後，維護一緻性和準確性的挑戰時，作者總是能提供一套經過嚴格驗證的解決方案。這種嚴謹性，使得這本書的參考價值極高，不是那種隻能泛泛而談的入門讀物。我甚至發現瞭一些我在其他專業期刊上都很少見到的前沿研究思路，它們被巧妙地融入到基礎理論的闡述之中，使得整本書既有基石的穩固，又不乏尖端的銳氣。讀完後，我感覺自己對設計下一代自主決策係統的信心也增強瞭不少。

評分☆☆☆☆☆

這本書讀起來，感覺就像是走進瞭一個充滿未解之謎的迷宮，作者用一種非常引人入勝的方式，將原本可能枯燥的技術概念，描繪成瞭一場場充滿智慧的博弈。我特彆喜歡它對“感知”這一核心概念的探討，它不僅僅停留於傳感器收集數據的物理層麵，更深入地挖掘瞭數據背上層含義，以及係統如何“理解”和“決策”。書中的案例分析非常紮實，不是那種空泛的理論堆砌，而是緊密結閤實際應用場景，比如在環境監測或者智能農業中的部署策略。每一次讀到關於能效優化和網絡魯棒性的章節，我都能感受到作者在平衡性能與資源消耗之間的那種匠心獨運。特彆是對於異構網絡中信息融閤的討論，提供瞭一個非常清晰的框架，讓我對未來復雜的物聯網場景有瞭更具象化的認識。整本書的行文流暢，邏輯層次分明，即便是初涉該領域的讀者，也能被作者清晰的思路所引導，逐步構建起對整個網絡認知的全貌。它不僅僅是一本技術手冊，更像是一本關於如何構建“有思想”的網絡係統的哲學思考錄。