无线传感器应用领域
美国布朗大学的一个研究小组发明了一种可以植入脑部并可对外发射无线信号的传感器（无线传感器），可能为脑功能研究提供新的工具。在最新研究中，研究人员发明的新型传感器可直接植入大型动物的脑部（猪和恒河猴），并可将记录到的脑信号通过无线技术传输到体外监控设备。动物可以在较大范围内自由活动，实验成功记录了它们与周围环境发生相互作用的数据。无线传感器还可以进行无线充电，实现长期记录。结果显示该传感器在一年时间内都可以保持稳定的信号传输。
无线传感器造价信息
无线传感器网络中，节点的唤醒方式有以下几种：
（1）全唤醒模式：这种模式下，无线传感器网络中的所有节点同时唤醒，探测并跟踪网络中出现的目标，虽然这种模式下可以得到较高的跟踪精度，然而是以网络能量的消耗巨大为代价的。
（2）随机唤醒模式：这种模式下，无线传感器网络中的节点由给定的唤醒概率p随机唤醒。
（3）由预测机制选择唤醒模式：这种模式下，无线传感器网络中的节点根据跟踪任务的需要，选择性的唤醒对跟踪精度收益较大的节点，通过本拍的信息预测目标下一时刻的状态，并唤醒节点。
（4）任务循环唤醒模式：这种模式下，无线传感器网络中的节点周期性的出于唤醒状态，这种工作模式的节点可以与其他工作模式的节点共存，并协助其他工作模式的节点工作。
1、低功耗设计
所有模块采用超低功耗设计，整个传感器节点具有非常低的电流消耗，使用两节普通干电池可以工作数年之久，使维护周期大大延长。从而也可以使用微型振动发电机，利用压电原理收集结构产生的微弱振动能量，转化为电量，为传感器提供电源，为了降低功耗，传感器选用超低功耗的产品，传感器在不采集的时候关断电源或置于睡眠模式。做到真正的免维护。
2、时间同步
BEETECH无线传感器，基于时间同步和固定路由表的TDMA发送协议，可实现“ 同时”睡眠,”同时”醒来，适合无线传感器工业自动化在线监测和检测。
无线传感器应用领域常见问题
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传感器在新技术领域中的应用：传感器是新技术革命和信息社会的重要技术基础，是当今世界极其重要的高科技，一切现代化仪器、设备几乎都离不开传感器。1.光纤传感器：近几年，光纤传感器的发展异常迅速，显现出巨大...
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无线传感器是有接收器和。接收器上可以接多个传感器的。输送都是两三百米、频率是2.4GHz。如果需要传输更远的距离的话就需要跳频了。这样整个形式就是无线传感器的网络了。
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传感器技术是实现测试与自动控制的重要环节。在测试系统中，被作为一次仪表定位，其主要特征是能准确传递和检测出某一形态的信息，并将其转换成另一形态的信息。 具体地说传感器是指那些对被测对象的某一确定的信息...
无线传感器振动传感器
每个节点的最高采样率可设置为4KHz，每个通道均设有抗混叠低通滤波器。采集的数据既可以实时无线传输至计算机，也可以存储在节点内置的2M数据存储器内，保证了采集数据的准确性。有效室外通讯距离可达300m，节点功耗仅30mA，使用内置的可充电电池，可连续测量18小时。如果选择带有USB接口的节点，您既可以通过USB接口对节点充电，也可以快速地把存储器内的数据下载到计算机里面。
无线传感器应变传感器
节点结构紧凑，体积小巧，由电源模块、采集处理模块、无线收发模块组成，封装在PPS塑料外壳内。节点每个通道内置有独立的高精度120-1000Ω桥路电阻和放大调理电路，可以方便地由软件自动切换选择1/4桥，半桥，全桥测量方式，兼容各种类型的桥路传感器，比如应变，载荷，扭距，位移，加速度，压力，温度等。节点同时支持2线和3线输入方式，桥路自动配平，也可以存储在节点内置的2M数据存储器。有效室外通讯距离可达300 m。可连续测量十几个小时。
无线传感器扭矩传感器
节点结构紧凑，体积小巧，封装在树脂外壳内。节点每个通道内置有高精度120-1000Ω桥路电阻和放大调理电路。桥路自动配平。节点的空中传输速率可以达到250K BPS，有效实时数据传输率达到4K SPS，有效室内通讯距离可达100米。节点设计有专门的电源管理软硬件，在实时不间断传输情况下，节点功耗仅25mA，使用普通9V电池，可连续测量几十个小时。对于长期监测应用，以5分钟间隔发送一次扭矩值，数年不需要更换电池，大大提高了系统的免维护性。
无线传感器主要特点
振动传感器
每个节点的最高采样率可设置为4KHz，每个通道均设有抗混叠低通滤波器。采集的数据既可以实时无线传输至计算机，也可以存储在节点内置的2M数据存储器内，保证了采集数据的准确性。有效室外通讯距离可达300m，节点功耗仅30mA，使用内置的可充电电池，可连续测量18小时。如果选择带有USB接口的节点，您既可以通过USB接口对节点充电，也可以快速地把存储器内的数据下载到计算机里面。
应变传感器
节点结构紧凑，体积小巧，由电源模块、采集处理模块、无线收发模块组成， 封装在PPS塑料外壳内。节点每个通道内置有独立的高精度120-1000Ω桥路电阻和放大调理电路，可以方便地由软件自动切换选择1/4桥，半桥，全桥测量方式，兼容各种类型的桥路传感器，比如应变，载荷，扭距，位移，加速度，压力，温度等。节点同时支持2线和3线输入方式，桥路自动配平，也可以存储在节点内置的2M数据存储器。有效室外通讯距离可达300 m。可连续测量十几个小时。
扭矩传感器
节点结构紧凑，体积小巧，封装在树脂外壳内。节点每个通道内置有高精度120-1000Ω桥路电阻和放大调理电路。桥路自动配平。节点的空中传输速率可以达到250K BPS，有效实时数据传输率达到4K SPS，有效室内通讯距离可达100米。节点设计有专门的电源管理软硬件，在实时不间断传输情况下，节点功耗仅25mA，使用普通9V电池，可连续测量几十个小时。对于长期监测应用，以5分钟间隔发送一次扭矩值，数年不需要更换电池，大大提高了系统的免维护性。
无线传感器的组成模块封装在一个外壳内，在工作时它将由电池或振动发电机提供电源，构成无线传感器网络节点，由随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信模块的微型节点，通过自组织的方式构成网络。它可以采集设备的数字信号通过无线传感器网络传输到监控中心的无线网关，直接送入计算机，进行分析处理。如果需要，无线传感器也可以实时传输采集的整个时间历程信号。监控中心也可以通过网关把控制、参数设置等信息无线传输给节点。数据调理采集处理模块把传感器输出的微弱信号经过放大，滤波等调理电路后，送到模数转换器，转变为数字信号，送到主处理器进行数字信号处理，计算出传感器的有效值，位移值等。
传感器网络系统通常包括传感器节点、汇聚节点和管理节点。
大量传感器节点随机部署在监测区域内部或附近，能够通过自组织方式构成网络。传感器节点监测的数据沿着其他传感器节点逐跳地进行传输，在传输过程中监测数据可能被多个节点处理，经过多跳后路由到汇聚节点，最后通过互联网或卫星到达管理节点。用户通过管理节点对传感器网络进行配置和管理，发布监测任务以及收集监测数据。
无线传感器网络作为当今信息领域新的研究热点，综合了传感技术、微电子技术、网络技术、无线通信技术、嵌入式技术、分布式计算处理技术等多种技术的交叉学科，涉及的范围十分广泛，因而相关的研究内容也十分丰富，目前世界各国均对其各方面开展了研究。
随着微电子机械系统、功耗无线电通信技术、嵌入式计算技术、微型传感器技术及集成电路技术的飞速发展和日益成熟，使得由大量低成本、低功耗、小体积、短距离通信多功能的微型传感器通过无线链路自组织为无线传感器网络(WSN)成为现实。WSN已经广泛应用于军事、交通、环境监测和预报、卫生保健、空间探索等各个领域，在当前国际上备受关注，涌现了许多研究热点领域。
节点结构
传感器节点的基本组成和功能包括如下几个单元：传感单元、处理单元、无线通信单元和供电单元等。此外，其他可以选择的功能部分有定位系统、移动系统以及电源供电系统等。
传感器单元由传感器和数/模转换模块组成，用于感知、获取监测区域内的信息，并将其转换为数字信号;处理单元由嵌入式系统构成，包括处理器、存储器等，负责控制和协调节点各部分的工作，存储和处理自身采集的数据以及其他节点发来的数据;无线通信单元由无线通信模块组成，负责与其他传感器节点进行通信，交换控制信息和收发采集数据;供电单元通常采用微型电池，为传感器节点提供正常工作所必需的能源。
特点
人们一度认为成熟的Ad-hoc网络机制和技术可以应用到无线传感器网络。但随着深入的研究发现，无线传感器网络有的技术要求和应用目标明显不同于Ad-hoc网络。Ad-hoc网络致力于为用户提供高质量的数据传输服务，是以传输数据为目的;无线传感器网络将能源的高效使用作为首要设计目标，是以数据为中心。无线传感器网络具有许多区别于Ad-hoc网络的独有特征。
①规模大、密度高。无线传感器网络与Ad-hoc网络不同，通常密集部署在大片的监测区域，为了获取更精确、完整的信息，需要部署规模很大、密度很高的传感器节点，以便通过大量冗余节点的协同工作来提高系统的工作质量。
②以数据为中心。在无线传感器网络中，终端用户不会具体关心单个节点的监测数据，通常只关心某个区域内某个监测指标的数值。
③可靠性差。与Ad-hoc网络相比，无线传感器网络节点出现故障的可能性要大得多。传感器节点是通过随机撒播的方式部署在指定的恶劣环境或无人区域，在无人值守状态下工作，网络维护变得十分困难。
④传感器节点的能力有限。传感器节点具有的能量、处理能力、存储能力和通信能力都是十分有限的。
⑤与应用相关。无线传感器网络是通过感知客观世界来获取外界的信息。由于不同的应用关心的信息不同，使得无线传感器网络只能针对每一个具体的应用来开展设计工作，不能像Internet那样有统一的通信协议平台。由于应用的不同，无线传感器网络对网络系统的要求也不同，硬件平台、软件系统和通信协议都会有很大的差异。
⑥动态变化快。无线传感器网络一般都在比较恶劣的环境下工作，不断变化的外界环境，如突发事件、节点能量耗尽、无线通信链路断续等，都会严重影响系统功能，这就要求传感器节点调整自身的工作状态及网络的拓扑结构，以适应环境的变化。
桥梁健康检测及监测
桥梁结构健康监测(SHM)是一种基于传感器的主动防御型方法，可以弥补安全性能十分重要的结构中，把传感器网络安置到桥梁、建筑和飞机中，利用传感器进行SHM是一种可靠且不昂贵的做法，可以在第一时间检测到缺陷的形成。这种网络可以提早向维修人员报告在关键结构中出现的缺陷，从而避免灾难性事故。
粮仓温湿度监测
无线传感器网络技术在粮库粮仓温度湿度监测领域应用最为普遍，这是由于粮库粮仓温度湿度的测点多，分布广，使用纵横交错的信号线会降低防火安全系数，应用无线传感器网络技术具有低功耗，低成本，布线简单，安装方便，易于组网，便于管理维护等特点。
混凝土浇灌温度监测
在混凝土施工过程中，将数字温度传感器装入导热良好的金属套管内，可保证传感器对混凝土温度变化作出迅速的反应。每个温度监测金属管接入一个无线温度节点，整个现场的无线温度节点通过无线网络传输到施工监控中心，不需要在施工现场布放长电缆，安装布放方便，能够有效解决温度测量点因为施工人员损坏电缆造成的成活率较低的问题.
地震监测
通过使用由大量互连的微型传感器节点组成的传感器网络，可以对不同环境进行不间断的高精度数据搜集。采用低功耗的无线通信模块和无线通信协议可以使传感器网络的生命期延续很长时间。保证了传感器网络的实用性。
无线传感器网络相对于传统的网络，其最明显的特色可以用六个字来概括即：“自组织，自愈合”。这些特点使得无线传感器网络能够适应复杂多变的环境，去监测人力难以到达的恶劣环境地区。BEETECH无线传感器网络节点体积小巧,不需现场拉线供电，非常方便在应急情况下进行灵活部署监测并预测地质灾害的发生情况。
建筑物振动检测
建筑物悬臂部分不会因为旁边公路及地铁交通所引发的振动而超过舒适度的要求；通过现场测量，收集数据以验证由公路及地铁交通所引发的振动与主楼悬臂振动之相互关系； 同时，通过模态分析得到主楼结构在小振幅脉动振动工况下前几阶振动模态的阻尼比，为将来进行结构的小振幅动力分析提供关键数据。
本次应用采用高精度加速度传感器，捕捉大型结构微弱振动，同样适用于风载，车辆等引起的脉动测量。
未来：无线传感器的国产化
随着物联网时代的兴起，各种3G、WIFI等方式的兴起，可以说给无线传感器的发展一个十分重要的时机。无线传感器应该凭借着机会，加快自身发展的国产化、网络化。
一是提高民企企业和合资企业的市场份额。首先，依靠自身传统的技术和装备手段保证自身的份额，同时利用中小企业的联动性，整合发展。提速学习核心技术，争取能够获得更大的市场份额，打破国外厂商在无线传感器上的垄断地位。
二是抓住物联网等新型产业的兴起，争取自身在无线物联网发展中获得一个较高的地位。我国在无线传感器上的发展已经在日益增长，也有了自己的一套发展模式。虽然在整体上的档次还不如国外技术，但我国企业能依托外资企业在过发展的契机，结合各种高端科技，将发展滞后的无线物联网技术顺利推进，加大自身的市场份额，提升无线物联网的国产化。同时扩大自身的市场份额。
三是提高国产传感器的发展技术和制造工艺，使得国有企业能占有稳定的份额，减少价格劣势，发挥国有企业在市场中的主导地位。使得技术总体上跟不上国外发展的前提下，仍然不会被巨大的价格打入冷宫，使得大多数无线传感器企业可以购买到全新的设备，在新技术和新工艺上也能慢慢追赶上外资企业的步伐。
无线传感器应用领域文献
无线传感器网络组网设计
无线传感器网络是一种集成了计算机技术、通信技术、传感器技术的新型智能监控网络。本文分析了Zig Bee无线传感器网络的结构,并研究了采用Zig Bee技术如何建立无线传感器网络,及实现终端节点和协调节点的通信。
构筑全球无线传感器网络
如果说互联网构成了逻辑上的信息世界,改变了人与人之间的沟通交流方式,那么,无线传感器网络则是将逻辑上的信息世界与客观上的物理世界融合在一起,改变人类与自然界的交互方式。如今,无线传感器网络如同其他高新技术一样,在经历了十几年的发展之后,正逐步走出象牙塔,迈向更广阔的应用领域。
《无线传感器网络实用教程》
第1篇 无线传感器网络概述
第1章 无线传感器网络简介
1.1 短距离无线网络概述
1.2 无线传感器网络发展历程
1.3 无线传感器网络的特征
1.4 传感器网络的关键技术
1.5 无线传感器网络的应用
1.6 无线传感器网络仿真平台
1.7 无线传感器网络开发平台
1.8 小结
参考文献
第2篇 无线传感器网络原理
第2章 无线传感器网络体系结构
2.1 体系结构概述
2.2 无线传感器网络体系结构
2.3 小结
参考文献
第3章 路由协议
3.1 概述
.3.2 路由协议分类
3.3 典型路由协议分析
3.4 小结
参考文献
第4章 mac协议
4.1 概述
4.2 wsn的mac协议分类
4.3 mac协议分析比较
4.4 小结
参考文献
第5章 拓扑控制
5.1 概述
5.2 拓扑控制设计目标与研究现状
5.3 拓扑模型与拓扑控制算法
5。4 小结
参考文献
第6章 wsn定位技术
6.1 定位技术简介
6.2 测距方法
6.3 常用的定位计算方法
6.4 典型wsn定位系统和算法
6.5 定位算法设计的注意问题
6.6 小结
参考文献
第7章 时间同步
7.1 时间同步概述
7.2 时间同步算法
7.3 算法比较分析
7.4 小结
参考文献
第8章 安全技术
8.1 无线传感器网络安全基本理论
8.2 无线传感器网络的安全技术研究
8.3 无线传感器网络安全协议
8.4 操作系统安全技术
8.5 无线传感器网络安全的研究进展
8.6 小结
参考文献
第9章 协议标准
9.1 标准概述与网络简介
9.2 1eee 802.15.4协议
9.3 zigbee协议标准
9.4 小结
参考文献
第3篇 zigbee实践开发技术--cc2430
第10章 zigbee硬件平台
10.1 zigbee无线soc片上系统cc2430/cc2431概述
10.2 cc2430/cc2431芯片主要特点
10.3 cc2430/cc2431芯片功能结构
10.4 soc无线cc2430之8051的cpu介绍
10.5 cc2410/cc2431主要外部设备
10.6 无线模块
10.7 cc2430/cc2431所涉及的无线通信技术
10.8 cc2431无线定位引擎介绍
10.9 基于cc2430/cc2431的zigbee硬件平台
第11章 cc2430开发环境iar
11.1 软件安装
11.2 zigbee精简协议
11.3 软件设置及程序下载
11.4 软件使用实例
11.5 取片内温度实例
第12章 开发实践--环境监测
12.1 系统总体方案
12.2 zigbee芯片选择
12.3 系统硬件研制
12.4 系统试验平台搭建
12.5 小结
参考文献
第4篇 zisbee实践开发技术--jennic
第13章 硬件平台
13.1 概述
13.2 硬件平台介绍
第14章 软件平台
14.1 软件介绍
14.2 软件安装
14.3 软件使用说明
14.4 实验平台功能演示
14.5 可视化工具软件isnamp-j
第15章 开发实践--基于zigbee协议栈进行开发
15.1 协议栈架构简介
15.2 zigbee协议栈的开发接el apl
15.3 应用框架接口函数
15.4 zigbee device profile apl
15.5 外围部件的操作
参考文献
第5篇 tinyos实践开发技术
第16章 nesc语言
16.1 nesc语言简介
16.2 语法与术语
16.3 接口
16.4 组件
16.5 模块
16.6 结构
16.7 nesc协作
16.8 应用程序
16.9 多样性
参考文献
第17章 tinyos操作系统
17.1 tinyos简介
17.2 tinyos框架结构与特点
17.3 tinyos组件
17.4 tinyos的系统模型
17.5 tinyos通信模型
17.6 tinyos事件驱动机制、调度策略
17.7 tinyos任务调度机制
17.8 tinyos硬软件实现
17.9 tinyos协议栈
17.10 tinyos应用示例
17.11 tinyos的安装
第18章 tinyos示例
18.1 tinyos示例--用事件驱动方式从传感器读取数据
18.2 crossbow-oem设计套件与网络操作
18.2 传感器节点配置
18.4 moteview操作示例
第1篇总论
第1章无线传感器网络概述
1.1无线传感器网络介绍1
1.1.1无线传感器网络的概念1
1.1.2无线传感器网络的特征2
1.1.3无线传感器网络的应用4
1.2无线传感器网络的体系结构7
1.2.1无线传感器网络的系统架构7
1.2.2传感器节点的结构7
1.2.3无线传感器网络的体系结构概述8
1.3无线传感器网络的研究进展10
1.3.1无线传感器网络的发展历程10
1.3.2无线传感器网络的关键技术14
1.3.3无线传感器网络所面临的挑战14
参考文献16
第2篇无线传感器网络的通信协议
第2章无线传感器网络的物理层
2.1无线传感器网络物理层概述19
2.1.1无线传感器网络物理层的研究内容19
2.1.2无线传感器网络物理层的研究现状20
2.1.3无线传感器网络物理层的主要技术挑战22
2.2无线传感器网络的调制与编码方法22
2.2.1Mary调制机制22
2.2.2差分脉冲位置调制机制23
2.2.3自适应编码位置调制机制24
2.3超宽带技术在无线传感器网络中的应用25
2.3.1超宽带技术概述25
2.3.2超宽带技术的基本原理26
2.3.3超宽带技术的研究现状29
2.3.4基于超宽带技术的无线传感器网络31
参考文献35
第3章无线传感器网络的数据链路层
3.1无线传感器网络数据链路层概述37
3.1.1无线传感器网络数据链路层的研究内容37
3.1.2无线传感器网络数据链路层的研究现状38
3.1.3无线传感器网络数据链路层的主要技术挑战39
3.2无线传感器网络的MAC协议40
3.2.1基于竞争机制的MAC协议40
3.2.2基于时分复用的MAC协议47
3.2.3其他类型的MAC协议54
参考文献58
第4章IEEE802.15.4标准
4.1IEEE802.15.4标准概述60
4.2IEEE802.15.4的物理层60
4.2.1物理层概述60
4.2.2物理层服务规范61
4.2.3物理层帧结构65
4.3IEEE802.15.4的MAC子层65
4.3.1MAC层概述65
4.3.2MAC层的服务规范66
4.3.3MAC帧结构69
4.3.4MAC层的功能描述70
4.4基于IEEE802.15.4标准的无线传感器网络70
4.4.1组网类型70
4.4.2数据传输机制71
参考文献72
第5章无线传感器网络的网络层
5.1无线传感器网络网络层概述73
5.1.1网络层的研究内容73
5.1.2网络层的研究现状74
5.1.3网络层的主要技术挑战75
5.2无线传感器网络的路由协议75
5.2.1以数据为中心的平面路由75
5.2.2网络分层路由77
5.2.3基于查询的路由79
5.2.4地理位置路由81
5.2.5能量感知路由84
5.2.6基于QoS的路由87
5.2.7路由协议的优化88
5.3无线传感器网络中的数据包转发策略90
5.3.1包转发策略的研究背景90
5.3.2基于价格机制的包转发博弈模型91
5.3.3自发合作的包转发博弈模型93
参考文献94
第6章无线传感器网络的传输层
6.1无线传感器网络传输层概述97
6.1.1无线传感器网络传输层的研究内容97
6.1.2无线传感器网络传输层的研究现状98
6.1.3无线传感器网络传输层的主要技术挑战99
6.2无线传感器网络的传输协议99
6.2.1PSFQ传输协议99
6.2.2ESRT传输协议101
6.3无线传感器网络与其他网络的互联103
6.3.1无线传感器网络与Internet互联103
6.3.2无线传感器网络接入到网格105
参考文献109
第7章ZigBee协议规范
7.1ZigBee概述111
7.1.1ZigBee与IEEE802.15.4111
7.1.2ZigBee协议框架112
7.1.3ZigBee的技术特点113
7.2网络层规范113
7.2.1网络层概述113
7.2.2服务规范114
7.2.3帧结构与命令帧115
7.2.4功能描述116
7.3应用层规范117
7.3.1应用层概述117
7.3.2ZigBee应用支持子层117
7.3.3ZigBee应用层框架结构118
7.3.4ZigBee设备协定(profile)119
7.3.5ZigBee目标设备(ZDO)119
7.4ZigBee系统的开发119
7.4.1开发条件和注意事项119
7.4.2软件开发120
7.4.3硬件开发121
7.5基于ZigBee规范的无线传感器网络122
7.5.1无线传感器的构建122
7.5.2无线传感器网络的构建123
7.5.3基于ZigBee的无线传感器网络与RFID技术的融合124
参考文献124
第3篇无线传感器网络的核心支撑技术
第8章无线传感器网络的拓扑控制
8.1无线传感器网络的拓扑控制技术概述125
8.1.1无线传感器网络拓扑控制的研究内容125
8.1.2无线传感器网络拓扑控制的研究现状126
8.1.3无线传感器网络拓扑控制的主要技术挑战126
8.2无线传感器网络的拓扑控制算法127
8.2.1功率控制算法127
8.2.2层次拓扑结构控制算法129
8.3无线传感器网络的密度控制135
8.3.1连通支配集构造算法135
8.3.2基于概率覆盖模型的无线传感器网络密度控制算法138
参考文献140
第9章无线传感器网络的节点定位
9.1无线传感器网络的节点定位技术概述142
9.1.1无线传感器网络节点定位的研究内容142
9.1.2无线传感器网络节点定位的研究现状143
9.1.3无线传感器网络节点定位的主要技术挑战146
9.2无线传感器网络的定位机制147
9.2.1基于测距的定位算法147
9.2.2非基于测距的定位算法151
9.3一种基于测距的协作定位策略159
9.3.1刚性图理论简介159
9.3.2基于刚性图的协作定位理论160
9.3.3LCB定位算法161
9.4节点位置估计更新策略162
9.4.1动态网络问题162
9.4.2更新策略163
参考文献164
第10章无线传感器网络的时间同步
10.1无线传感器网络的时间同步概述167
10.1.1无线传感器网络时间同步的研究内容167
10.1.2无线传感器网络时间同步的研究现状168
10.1.3无线传感器网络时间同步的主要技术挑战169
10.2无线传感器网络的时间同步机制170
参考文献180
第11章无线传感器网络的网内信息处理
11.1无线传感器网络的网内信息处理概述182
11.1.1无线传感器网络网内信息处理的研究内容182
11.1.2无线传感器网络网内信息处理的研究现状183
11.1.3无线传感器网络网内信息处理的主要技术挑战184
11.2无线传感器网络的数据融合技术184
11.2.1与路由相结合的数据融合184
11.2.2基于反向组播树的数据融合186
11.2.3基于性能的数据融合187
11.2.4基于移动代理的数据融合189
11.3无线传感器网络的数据压缩技术191
11.3.1基于排序编码的数据压缩算法191
11.3.2分布式数据压缩算法192
11.3.3基于数据相关性的压缩算法194
11.3.4管道数据压缩算法194
11.4无线传感器网络的协作信号信息处理技术195
11.4.1网元层的CSIP技术195
11.4.2网络层的CSIP技术196
11.4.3应用层的CSIP技术196
11.4.4CSIP技术展望197
参考文献198
第12章无线传感器网络的安全技术
12.1无线传感器网络的安全问题概述201
12.1.1无线传感器网络安全技术的研究内容201
12.1.2无线传感器网络安全技术的研究现状202
12.1.3无线传感器网络安全技术的主要技术挑战205
12.2无线传感器网络的安全问题分析205
12.2.1无线传感器网络物理层的安全策略206
12.2.2无线传感器网络链路层的安全策略207
12.2.3无线传感器网络网络层的安全策略207
12.2.4无线传感器网络传输层和应用层的安全策略209
12.3无线传感器网络的密钥管理和入侵检测技术209
12.3.1无线传感器网络的密钥管理209
12.3.2无线传感器网络的入侵检测技术211
参考文献214
第4篇无线传感器网络的自组织管理技术
第13章无线传感器网络的节点管理
13.1无线传感器网络的节点管理概述216
13.1.1无线传感器网络节点管理的研究内容216
13.1.2无线传感器网络节点管理的研究现状217
13.1.3无线传感器网络节点管理的主要技术挑战218
13.2无线传感器网络的节点休眠/唤醒机制218
13.2.1PEAS算法218
13.2.2基于网格的调度算法219
13.2.3基于局部圆周覆盖的节点休眠机制220
13.2.4基于随机休眠调度的节能机制221
13.3无线传感器网络的节点功率管理222
13.3.1动态功率管理和动态电压调节222
13.3.2基于节点度的算法224
13.3.3基于邻近图的算法224
13.3.4基于二分法的功率控制224
13.3.5网络负载自适应功率管理算法226
参考文献227
第14章无线传感器网络的资源与任务管理
14.1无线传感器网络的资源与任务管理概述229
14.1.1无线传感器网络资源与任务管理的研究内容229
14.1.2无线传感器网络资源与任务管理的研究现状230
14.1.3无线传感器网络资源与任务管理的主要技术挑战230
14.2无线传感器网络的资源管理技术231
14.2.1自组织资源分配方式231
14.2.2计算资源分配232
14.2.3带宽资源分配235
14.3无线传感器网络的任务管理技术237
14.3.1任务分配237
14.3.2任务调度239
14.3.3负载均衡243
参考文献245
第15章无线传感器网络的数据管理
15.1无线传感器网络的数据管理概述248
15.1.1无线传感器网络数据管理的研究内容248
15.1.2无线传感器网络数据管理的研究现状249
15.1.3无线传感器网络数据管理的主要技术挑战249
15.2无线传感器网络的数据管理系统250
15.2.1TinyDB系统250
15.2.2Cougar系统251
15.2.3Dimensions系统252
15.3无线传感器网络数据管理的基本方法253
15.3.1数据模式253
15.3.2数据存储254
15.3.3数据索引255
15.3.4数据查询257
参考文献260
第16章无线传感器网络的部署、初始化和维护管理
16.1无线传感器网络的部署、初始化和维护管理概述261
16.1.1无线传感器网络部署、初始化和维护管理的研究内容261
16.1.2无线传感器网络部署、初始化和维护管理的研究现状262
16.1.3无线传感器网络部署、初始化和维护管理的主要技术挑战263
16.2无线传感器网络的部署技术264
16.2.1采用确定放置的部署技术264
16.2.2采用随机抛撒且节点不具移动能力的部署技术265
16.2.3采用随机抛撒且节点具有移动能力的部署技术265
16.3无线传感器网络的初始化技术266
16.3.1UDG模型266
16.3.2基于MIS的初始化算法266
16.3.3基于MDS的初始化算法268
16.4无线传感器网络的维护管理技术270
16.4.1覆盖与连接维护技术270
16.4.2性能监测技术271
参考文献272
第5篇无线传感器网络的开发与应用
第17章无线传感器网络的仿真技术
17.1无线传感器网络的仿真技术概述275
17.1.1网络仿真概述275
17.1.2无线传感器网络仿真研究概述275
17.2常用网络仿真软件276
17.2.1OPNET简介276
17.2.2NS279
17.2.3TOSSIM280
17.3OMNeT++仿真软件281
17.3.1OMNeT++概述281
17.3.2NED语言282
17.3.3简单模块/复合模块287
17.3.4消息290
17.3.5类库291
17.4仿真示例296
参考文献303
第18章无线传感器网络的硬件开发
18.1无线传感器网络的硬件开发概述304
18.1.1硬件系统的设计特点与要求304
18.1.2硬件系统的设计内容304
18.1.3硬件系统设计的主要挑战305
18.2传感器节点的开发305
18.2.1数据处理模块设计305
18.2.2换能器模块设计307
18.2.3无线通信模块设计307
18.2.4电源模块设计309
18.2.5外围模块设计309
18.3传感器节点原型的开发实例Mica310
18.3.1Mica系列节点简介310
18.3.2Mica系列处理器/射频板设计分析313
18.3.3Mica系列传感板设计分析315
18.3.4编程调试接口板介绍317
参考文献318
第19章无线传感器网络的操作系统
19.1无线传感器网络操作系统概述320
19.1.1无线传感器网络操作系统的设计要求320
19.1.2几种典型的无线传感器网络操作系统介绍321
19.1.3无线传感器网络操作系统设计的主要技术挑战321
19.2TinyOS操作系统322
19.2.1TinyOS的设计思路322
19.2.2TinyOS的组件模型322
19.2.3TinyOS的通信模型324
19.3基于TinyOS的应用程序运行过程解析324
19.3.1Blink程序的配件分析325
19.3.2BlinkM模块分析327
19.3.3ncc编译nesC程序的过程329
19.3.4Blink程序的运行跟踪解析329
19.3.5TinyOS的任务调度机制的实现338
19.3.6TinyOS的事件驱动机制的实现342
19.4TinyOS的使用346
19.4.1TinyOS的安装346
19.4.2创建应用程序348
19.4.3使用TOSSIM仿真调试应用程序348
19.4.4使用TinyViz进行可视化调试349
19.4.5将应用程序导入节点运行350
参考文献351
第20章无线传感器网络的软件开发
20.1无线传感器网络软件开发概述353
20.1.1无线传感器网络软件开发的特点与设计要求353
20.1.2无线传感器网络软件开发的内容354
20.1.3无线传感器网络软件开发的主要技术挑战355
20.2nesC编程语言355
20.2.1nesC语言介绍355
20.2.2nesC的语法规范356
20.2.3nesC应用程序开发364
20.3无线传感器网络的应用软件开发367
20.3.1无线传感器网络的编程模式367
20.3.2无线传感器网络的中间件设计370
20.3.3无线传感器网络的服务发现372
参考文献373
第21章无线传感器网络应用于环境监测
21.1环境监测应用概述375
21.1.1环境监测应用的场景描述375
21.1.2环境监测应用中无线传感器网络的体系架构375
21.2关键技术377
21.2.1节点部署377
21.2.2能量管理377
21.2.3通信机制378
21.2.4任务的分配与控制379
21.2.5数据采样与收集379
21.3无线传感器网络用于环境监测的实例380
21.3.1公路交通监测380
21.3.2建筑物健康状况监测384
21.3.3"狼群计划"385
参考文献387
第22章无线传感器网络应用于目标追踪
22.1目标追踪应用概述388
22.1.1目标追踪应用的场景描述388
22.1.2目标追踪应用的特点与技术挑战388
22.1.3目标追踪应用中的无线传感器网络系统架构389
22.2无线传感器网络用于目标追踪的关键技术390
22.2.1追踪步骤390
22.2.2追踪算法392
22.2.3面向目标追踪的网络布局优化400
22.3基于无线传感器网络的车辆追踪系统实例402
22.3.1系统架构402
22.3.2关键问题403
22.3.3关键技术404
参考文献407
附录英汉缩略语对照表410
序
前言
第一部 分总论
第一章 绪论
1.1 无线传感器网络概述
1.2 无线传感器网络的发展
1.3 无线传感器网络的研究
参考文献
第二部 分无线传感器网络通信技术
第二章 无线传感器网络的物理层
2.1 物理层技术概述
2.2 IEEE802.15.4
2.3 超宽带技术
2.4 无线传感器网络物理层的研究
2.5 无线传感器网络物理层面临的技术挑战
参考文献
第三章 无线传感器网络的信道接入
3.1 无线网络信道接入概述
3.2 基于竞争机制的信道接入技术
3.3 基于固定分配的信道接入技术
3.4 按需分配的信道接入技术
3.5 无线传感器网络信道接入技术的研究
3.6 无线传感器网络信道接入技术面临的技术研究
参考文献
第三部 分无线传感器网络组技术
第四章 无线传感器网络的路由
4.1 无线传感器网络的路由
4.2 无线自组网络路由协议研究
4.3 无线传感器网络路由协议研究
4.4 无线传感器网络路由协议的优化
4.5 无线传感器网络路由协议面临的技术挑战
参考文献
第五章 无线传感器网络传输协议
第四部 分无线传感器网络管理技术
第六章 无线传感器网络的构建
第七章 无线传感器网络的网络管理
第五部 分无线传感器网络协同技术
第八章 无线传感器网络的协同问题
第九章 协同信息处理方法
第十章 多智能体系统中的协同方法
第十一章 基于多智能体理论的无线传感器网络协同方法
第六部分 无级玫传感器网络开发与应用
第十二章 无线传播器网络的典型开发环境与仿真平台
第十三章 无线传感器网络的应用
附录
英汉缩略语对照表2100433B
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- 基于无线传感器网络和GPRS无线远程监控系统设计
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