《無線傳感器網絡簡明教程（第2版）/高等院校電子信息與電氣學科特色教材》根據(jù)網絡工程本科專業(yè)的發(fā)展方向和教學需要，結合無線網絡和傳感器技術的最新發(fā)展及其應用現(xiàn)狀編寫而成。本書主要介紹無線傳感器網絡的基本概念，常見的微型傳感器，傳感器網絡的通信技術、支撐技術、應用開發(fā)基礎，傳感器網絡協(xié)議的技術標準，無線傳感器網絡實驗。另外提供傳感器網絡應用方面的實例。
本書的特色在于內容簡單明了、淺顯易懂，側重基本概念和基礎技術，強調基本原理，力求概念準確、圖文并茂。本書適宜作為普通高等院校本科生學習的教材，或者作為初學者的入門輔導書籍。
本書主要針對以下閱讀群體：①開設無線傳感器網絡課程的本科生，涉及的專業(yè)包括計算機、自動化、探測與控制類專業(yè)、精密儀器專業(yè)等；②普通高校的碩士生、博士生作為無線傳感器網絡的入門輔導書；③工程技術開發(fā)人員作為參考書。
本書第1版于2009年出版以來，已先后印刷7次。承蒙廣大讀者厚愛，在多所大學里被用作本科生教材或參考書。最近幾年來，無線傳感器網絡在國內外得到了深入研究和廣泛應用。出版社和作者都有修訂出版的愿望，以使本書臻于完善，這也符合目前傳感器網絡的發(fā)展實際和社會需求。
筆者曾在課堂教學中講授過本書，并從事無線傳感器網絡的理論研究和工程實踐，得到國家自然科學基金項目(No.61170252)的支持和資助。經驗表明，學生在有限的學時內要做到深刻掌握無線傳感器網絡的理論和工程設計方法是比較困難的，但如果能掌握其基本原理，熟悉應用開發(fā)的基本方法，并進行一些實驗操作，那么通過本課的學習就能讓學生有所收獲，為今后工作時能學以致用積累基本功。
本書的電子教學課件(PPT幻燈片文檔)可與清華大學出版社聯(lián)系下載。本書課件僅供課堂教學使用，未經允許不得另作其他用途。
作者
2015年5月
第1章概述
1.1引言
1.2傳感器網絡的體系結構
1.2.1傳感器網絡的應用系統(tǒng)架構
1.2.2傳感器網絡結點的結構
1.2.3網絡體系結構
1.3傳感器網絡的特征
1.3.1與現(xiàn)有無線網絡的區(qū)別
1.3.2與現(xiàn)場總線的區(qū)別
1.3.3傳感器結點的限制條件
1.3.4組網特點
1.4傳感器網絡的應用領域
1.4.1軍事領域
1.4.2工業(yè)領域
1.4.3農業(yè)領域
1.4.4智能交通領域
1.4.5家庭與健康領域
1.4.6環(huán)境保護領域
1.4.7其他領域
1.5傳感器網絡的發(fā)展歷史
1.5.1計算設備的演化歷史
1.5.2無線傳感器網絡的發(fā)展過程
1.5.3我國的傳感器網絡發(fā)展情況
思考題
第2章微型傳感器的基本知識
2.1傳感器概述
2.1.1傳感器的定義和作用
2.1.2傳感器的組成
2.1.3傳感器的分類
2.2常見傳感器的類型介紹
2.2.1能量控制型傳感器
2.2.2能量轉換型傳感器
2.2.3光敏傳感器
2.2.4氣、濕敏傳感器
2.2.5集成與智能傳感器
2.3傳感器的一般特性和選型
2.3.1傳感器的一般特性
2.3.2傳感器選型的原則
2.4微型傳感器應用示例
2.4.1磁阻傳感器簡介
2.4.2磁阻傳感器用于車輛探測
思考題
第3章傳感器網絡的通信與組網技術
3.1物理層
3.1.1物理層概述
3.1.2傳感器網絡物理層的設計
3.2MAC協(xié)議
3.2.1MAC協(xié)議概述
3.2.2IEEE 802.11 MAC協(xié)議
3.2.3典型MAC協(xié)議： SMAC協(xié)議
3.3路由協(xié)議
3.3.1路由協(xié)議概述
3.3.2典型路由協(xié)議： 定向擴散路由
思考題
第4章傳感器網絡的支撐技術
4.1時間同步機制
4.1.1傳感器網絡的時間同步機制
4.1.2TPSN時間同步協(xié)議
4.1.3時間同步的應用示例
4.2定位技術
4.2.1傳感器網絡結點定位問題
4.2.2基于測距的定位技術
4.2.3無須測距的定位技術
4.2.4定位系統(tǒng)的典型應用
4.3數(shù)據(jù)融合
4.3.1多傳感器數(shù)據(jù)融合概述
4.3.2傳感器網絡中數(shù)據(jù)融合的作用
4.3.3數(shù)據(jù)融合技術的分類
4.3.4數(shù)據(jù)融合的主要方法
4.3.5傳感器網絡應用層的數(shù)據(jù)融合示例
4.4能量管理
4.4.1能量管理的意義
4.4.2傳感器網絡的電源節(jié)能方法
4.5安全機制
4.5.1傳感器網絡的安全問題
4.5.2傳感器網絡的安全設計分析
4.5.3傳感器網絡安全框架協(xié)議： SPINS
4.5.4SPINS協(xié)議的實現(xiàn)問題與系統(tǒng)性能
思考題
第5章傳感器網絡的應用開發(fā)基礎
5.1仿真平臺和工程測試床
5.1.1傳感器網絡的仿真技術概述
5.1.2常用網絡仿真軟件平臺
5.1.3仿真平臺的選擇和設計
5.1.4傳感器網絡工程測試床
5.2網絡結點的硬件開發(fā)
5.2.1硬件開發(fā)概述
5.2.2傳感器結點的模塊化設計
5.2.3傳感器結點的開發(fā)實例
5.3操作系統(tǒng)和軟件開發(fā)
5.3.1網絡結點操作系統(tǒng)
5.3.2軟件開發(fā)
5.3.3后臺管理軟件
思考題
第6章傳感器網絡協(xié)議的技術標準
6.1技術標準的意義
6.2IEEE 1451系列標準
6.3IEEE 802.15.4標準
6.3.1IEEE 802.15.4標準概述
6.3.2物理層
6.3.3MAC子層
6.3.4符合IEEE 802.15.4標準的傳感器網絡實例
6.4ZigBee協(xié)議標準
6.4.1ZigBee概述
6.4.2網絡層規(guī)范
6.4.3ZigBee網絡系統(tǒng)的設計開發(fā)
6.4.4符合ZigBee規(guī)范的傳感器網絡實例
思考題
第7章傳感器網絡技術的軍事應用
7.1戰(zhàn)場感知的網絡架構
7.2常見的地面戰(zhàn)場微型傳感器
7.2.1微震動傳感器
7.2.2聲響傳感器
7.2.3磁性傳感器
7.2.4紅外傳感器
7.2.5壓力傳感器
7.2.6超聲波傳感器
7.3美軍沙地直線傳感器網絡項目介紹
7.3.1項目背景
7.3.2目標探測的傳感器選型
7.3.3項目系統(tǒng)試驗
思考題
第8章無線傳感器網絡實驗
8.1實驗背景和設計
8.2實驗內容和步驟
附錄A英漢對照術語表
附錄B傳感器網絡結點部署的概率特性
參考文獻與網址
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