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| 內容簡介： |
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本书是基于物联网OPNET仿真的一本学习参考书，本书阐述了物联网的演进过程，介绍了OPNET物联网仿真的基本模型，并对网络层基本路由算法、绿色物联网、智能物联网、宽带物联网、半实物仿真、窄带物联网、无线网络缓存等进行了建模与仿真。全书共分为11章。不仅介绍了经典的算法，还包括作者新的研究成果。本书侧重于实际的模型仿真，可作为学习物联网仿真和OPNET的进阶参考书。本书可作为物联网和通信专业高年级本科生或研究生的教材或学习参考书，也可供相关专业工程人员或研究人员参考。
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| 關於作者： |
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陈敏，华中科技大学计算机学院教授、博导，嵌入与普适计算实验室主任，2012年入选国家第二批"青年千人计划"。二十三岁获博士学位。曾先后任国立汉城大学和加拿大不列颠哥伦比亚大学博士后、韩国首尔大学助理教授。2011年入选教育部新世纪优秀人才支持计划。陈敏教授主要从事认知计算、物联网感知、情感计算通信和机器人技术、5G网络、软件定义网络、医疗大数据、人体局域网等领域的研究工作。在国际学术期刊和会议上发表论文200余篇，发表论文谷歌学术引用总数超过9000次，H-index = 48，SCI他引次数超过2500次。担任IEEE计算机协会大数据技术委员会主席。获IEEE ICC 2012、IEEE IWCMC 2016等国际大会佳论文奖。荣获 2017 年度 IEEE通信学会Fred W. Ellersick Prize。
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| 目錄：
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目录
1物联网的演进1
1.1物联网的发展历程1
1.1.1国内外发展历程1
1.1.2从应用需求看物联网的发展3
1.2物联网的设计理念9
1.2.1物联网的特征9
1.2.2物联网设计理念10
1.3物联网架构与关键技术12
1.3.1物联网架构12
1.3.2关键技术14
1.4物联网与WSN、M2M、BAN和CPS21
1.4.1WSN、M2M、BAN与CPS简介22
1.4.2物联网几种技术之间的共性25
1.4.3物联网几种技术之间的区别25
1.5人本物联网27
1.5.1人体局域网27
1.5.2基于云平台的医疗人体局域网34
1.5.3第二代RFID系统35
1.5.4基于机器人技术和云计算技术的智能健康物联网42
1.6物联网与大数据,云计算与软件定义网络45
1.6.1物联网与大数据45
1.6.2物联网与云计算47
1.6.3物联网与软件定义网络50
1.7物联网与网络仿真53
2OPNET网络仿真简介54
2.1OPNET概述54
2.1.1网络仿真简介54
2.1.2OPNET简介54
2.1.3OPNET网络环境56
2.1.4OPNET编辑器简介57
2.1.5OPNET常用文件格式60
2.2OPNET常用函数介绍61
2.2.1函数命名规则61
2.2.2分布函数集61
2.2.3进程函数集62
2.2.4事件函数集64
2.2.5接口控制信息函数集66
2.2.6中断函数集69
2.2.7分组函数集72
2.2.8队列函数集75
2.2.9统计量函数集76
2.3OPNET网络建模和仿真方法77
2.3.1OPNET建模基本特性77
2.3.2OPNET建模机制79
2.3.3OPNET仿真机制84
2.4仿真结果的处理89
2.4.1收集统计量89
2.4.2查看和导出仿真结果90
2.4.3发布仿真结果91
2.5包交换网络例程92
2.5.1概述93
2.5.2创建包交换网络94
2.5.3收集统计量并配置仿真106
2.5.4运行仿真并分析结果107
OPNET物联网仿真基于5G通信与计算的物联网智能应用目录3传感器网络OPNET仿真110
3.1网络模型110
3.1.1打开模型110
3.1.2网络参数111
3.1.3网络模型的节点部署112
3.1.4模型文件的分类117
3.1.5头文件118
3.1.6全局变量119
3.1.7包结构119
3.2节点模型120
3.2.1普通传感器节点模型120
3.2.2结果收集节点模型132
3.3结果收集模型136
3.3.1模型介绍136
3.3.2性能参数138
3.3.3代码实现138
3.4能量模型143
3.4.1MAC层能量模型143
3.4.2网络层能量模型147
3.5动画模型147
3.5.1新建自定义探针148
3.5.2创建动画宏149
3.5.3调用动画151
3.6其他技巧155
3.6.1网络传输半径的确定155
3.6.2调试日志157
3.7综合实验158
3.7.1实验一：增加路由方案158
3.7.2实验二：不同参数路由方案比较161
3.7.3实验三：多随机种子多参数做Errorbar图166
3.7.4实验四：增加普通传感器节点应用层统计项172
4大规模传感器网络OPNET模型调试175
4.1查看OPNET日志文件175
4.2使用OPNET Debugger调试177
4.2.1ODB调试概述177
4.2.2ODB断点功能简介180
4.2.3ODB信息追踪功能简介182
4.2.4ODB映射功能简介184
4.2.5使用ODB调试IoT_Simulation模型实例186
4.3OPNET与VC6联合调试191
4.3.1环境变量的设置191
4.3.2修改OPNET有关与VC6联合调试的标识192
4.3.3仿真时OPNET与VC6联合调试的步骤193
4.4仿真模型的跟踪调试195
4.4.1实例一：找到IoT_Simulation的源节点195
4.4.2实例二：跟踪数据包的处理流程198
4.4.3实例三：异常情况的调试205
5OPNET网络层仿真211
5.1地理路由211
5.1.1地理路由概述211
5.1.2贪婪路由算法214
5.2移动多媒体地理位置路由219
5.2.1多媒体传感器网络概述219
5.2.2移动多媒体地理位置路由220
5.2.3MMSN的OPNET仿真223
5.3定向扩散路由227
5.3.1定向扩散路由简介228
5.3.2模型实现229
5.4ZigBee协议仿真235
5.4.1ZigBee概述235
5.4.2OPNET官方ZigBee模型239
5.4.3开放源代码IEEE
802.15.4ZigBee仿真模型243
5.4.4基于IEEE 802.15.4的体域网仿真248
6绿色物联网仿真254
6.1REER路由协议254
6.1.1REER协议255
6.1.2REER代码实现261
6.1.3性能分析与实验275
6.2KCN路由协议277
6.2.1KCN协议277
6.2.2KCN代码实现278
7智能物联网仿真289
7.1移动代理概述289
7.1.1移动代理289
7.1.2基于移动代理的无线传感器网络路由规划291
7.1.3移动代理能量消耗293
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| 內容試閱：
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无线通信技术以及嵌入式、微电子机械系统、超大规模集成电路等领域取得的快速发展，使得微型化智能化和网络化的新型传感器的设计、开发和实现成为可能，从而为推动物联网时代信息世界向物理世界的全面渗透铺平了道路；另一方面，随着云计算、大数据技术及新一代通信和网络技术的发展，毫无疑问，物联网的持续演化势必在不久的将来对人们生活的方方面面产生巨大影响。物联网是在传感器网的基础上演变而来的，并不断向核心网延伸，实现更加智能化的应用。所以说传感器网是物联网的基石，或者说是其重要组成部分。由于终端设备的数量不断增大，长期和大规模传感器网部署在实际运用中具有极高的难度。在多数情况下，虽然许多研究人员并非缺乏条件来部署真实的传感器节点，但是可利用的节点数量往往较少，根本无法发挥传感器网长期和大规模部署的优势，因此他们所设计的算法和协议很难在真实环境中得到验证。因此，网络仿真不失为物联网实验的另一种途径，可以解决大多数研究人员因没有条件搭建对部署环境及硬件成本有很高要求的大规模传感器网所带来的困扰。虽然物联网近几年取得了较大的发展，也产生了一些成功的示范应用，但是仍然面临很多技术问题需要研究人员解决，在大规模部署物联网应用前必须对相关理论和算法进行验证和评估，这就迫切需要搭建物联网的仿真平台，尤其是为了满足面向大范围规模化感知的要求，而需要搭建大规模传感器网仿真平台。由于物联网涵盖了复杂的网络与通信系统，因此，优秀的网络仿真软件OPNET Modeler成为一个很好的选择。虽然OPNET几乎内置了目前所有新网络通信协议的仿真模型，但是这些模型主要是针对标准化了的协议和算法，并没有自带物联网和大规模传感器网仿真模块，需要重新搭建一个庞大的仿真系统，这又对广大物联网研究者提出了难题。为了帮助广大物联网研究人员跨越这个挑战，笔者在书中详细讲解了一个成熟的基于OPNET Modeler的基本物联网仿真模型IoT_Simulation，以及基于该模型的其他扩展仿真模型，还提供了各模型的源码供广大物联网研究者下载学习。全书共分为11章。第1章描述物联网的发展历程，以及和以移动互联网、云计算、大数据、软件定义网络、5G等为代表的新技术的共融与演进。同时也提出了物联网仿真的必要性。第2章介绍OPNET仿真的基础知识，包括常用函数和一个基本的包交换例程；第3章详细介绍基于OPNET的一个物联网基本仿真模型IoT_Simulation，介绍了作为基本模型的网络模型、节点模型、结果收集模型、能量模型和动画模型的实现，第3章是本书的核心。后续章节基于第3章的基本模型展开。第4章介绍OPNET的模型调试，列举读者在使用模型中可能遇到的问题和解决方法。第5章介绍基于地理路由、移动多媒体地理位置路由、定向扩散路由以及Zigbee网络层路由算法的实现和仿真。第6章绿色物联网仿真主要介绍了REER和KCN两个协作通信模型。第7章智能物联网仿真介绍了移动代理。第8章宽带物联网仿真介绍了多路路由模型以及物联网骨干网模型。第9章介绍半实物仿真的入门实验、仿真基础及半实物仿真实例。第10章介绍窄带蜂窝仿真的发展、搭建及实例。第11章介绍无线网络缓存仿真的模型建立、结构及分析。本书内容由笔者多年的研究工作整理而成，在成书的过程中得到华中科技大学出版社王红梅编辑的大力支持，在此表示诚挚的感谢。在本书编写过程中广泛参考了许多专家、学者的文章、著作以及相关技术文献，笔者在此一并表示衷心感谢。由于水平有限，书中的缺点、错误在所难免，恳请广大读者批评指正。
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