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『簡體書』无线传感器网络技术与应用

書城自編碼: 3521493
分類: 簡體書→大陸圖書→工業技術電子/通信
作者: 朱明
國際書號(ISBN): 9787121390975
出版社: 电子工业出版社
出版日期: 2020-07-01

頁數/字數: /
書度/開本: 16开 釘裝: 平装

售價:NT$ 414

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內容簡介:
本书根据物联网工程专业的发展和教学需要,结合无线传感器网络技术的发展及应用现状编写而成。全书分为8章,内容包括绪论、无线通信基础与无线网络简介、传感器原理及应用实例、无线通信技术、无线传感器网络体系结构与组网协议、无线传感器网络的关键应用技术、无线传感器网络的开发环境及应用,以及物联网综合实训平台的设计与实现。
關於作者:
朱明,男,1981年生,毕业于大连理工大学,获计算机应用硕士学位,高级工程师,现就职于大连理工大学软件学院,长期从事计算机应用、物联网等领域的教学和科研工作。
目錄
第1章 绪论 1
1.1 无线传感器网络概述 1
1.1.1 无线传感器网络的定义 1
1.1.2 无线传感器网络的主要性能指标 2
1.1.3 无线传感器网络的应用特征 3
1.2 无线传感器网络的发展与应用 6
1.2.1 WSN的发展过程及趋势 6
1.2.2 WSN在物联网中的应用 8
1.2.3 WSN的应用领域 10
思考题与习题1 11
第2章 无线通信基础与无线网络简介 13
2.1 无线通信基础 13
2.1.1 无线通信简介 13
2.1.2 无线通信系统的主要技术参数和性能指标 17
2.1.3 无线通信系统的传输方式 20
2.1.4 无线通信的频谱和通信信道 25
2.1.5 无线通信的相关技术 31
2.2 无线网络简介 38
2.2.1 概述 38
2.2.2 无线网络协议标准 39
2.2.3 无线网络的分类 45
2.2.4 无线网络中的硬件接口设备 49
2.2.5 Ad Hoc网络简介 54
思考题与习题2 56
第3章 传感器原理及应用实例 59
3.1 概述 59
3.1.1 传感器的定义与分类 59
3.1.2 传感器的基本性能 61
3.1.3 传感器的组成与结构 62
3.2 智能传感器原理及应用 62
3.2.1 嵌入式处理器与嵌入式系统简介 63
3.2.2 智能传感器设计 79
3.2.3 智能传感器应用实例 81
3.3 常用的传感器及其应用实例 87
3.3.1 温湿度传感器及其应用实例 87
3.3.2 光敏传感器及其应用实例 92
3.3.3 压敏传感器及其应用实例 97
3.3.4 气敏传感器及其应用实例 99
3.3.5 磁电式传感器及其应用实例 100
思考题与习题3 101
第4章 无线通信技术 103
4.1 短距离无线通信技术简介 103
4.2 ZigBee无线通信技术 104
4.2.1 ZigBee无线通信技术简介 104
4.2.2 ZigBee网络构架 105
4.2.3 ZigBee协议栈 106
4.2.4 ZigBee组网技术及其应用 108
4.3 蓝牙无线通信技术 109
4.3.1 蓝牙无线通信技术简介 109
4.3.2 蓝牙协议栈体系结构 111
4.3.3 蓝牙组网技术及其应用 112
4.4 Wi-Fi无线通信技术 114
4.4.1 Wi-Fi无线通信技术简介 114
4.4.2 Wi-Fi网络架构 114
4.4.3 Wi-Fi组网技术及其应用 116
4.5 射频识别(RFID)技术 117
4.5.1 RFID技术简介 117
4.5.2 RFID系统组成与工作原理 122
4.5.3 RFID组网技术及其应用 127
4.6 超宽带(UWB)技术 131
4.6.1 UWB技术简介 131
4.6.2 UWB协议模型 132
4.6.3 UWB主流技术及其应用 133
4.7 移动通信技术简介 135
思考题与习题4 139
第5章 无线传感器网络体系结构与组网协议 141
5.1 WSN的工作原理与结构 141
5.1.1 WSN的组成与工作原理 141
5.1.2 WSN的体系结构 145
5.1.3 WSN的通信系统结构 147
5.1.4 WSN与互联网的连接 150
5.2 WSN的协议栈 152
5.2.1 物理层 152
5.2.2 数据链路层 155
5.2.3 网络层 159
5.2.4 传输层 161
5.2.5 应用层 164
5.3 无线传感器节点的设计与应用实例 167
5.3.1 概述 167
5.3.2 无线传感器节点的组成 167
5.3.3 无线传感器节点的功能 170
5.3.4 无线通信模块及设计 171
5.3.5 无线传感器节点的设计 172
5.3.6 无线传感器节点应用实例 174
思考题与习题5 176
第6章 无线传感器网络的关键应用技术 177
6.1 WSN的时间同步、节点定位与目标跟踪技术 177
6.1.1 时间同步技术简介 178
6.1.2 定位技术简介 181
6.1.3 目标跟踪技术简介 185
6.2 WSN的网络拓扑控制与覆盖技术 189
6.2.1 网络拓扑控制技术简介 190
6.2.2 网络覆盖与部署技术简介 193
6.3 WSN的数据融合与网络管理技术 197
6.3.1 数据融合技术简介 197
6.3.2 网络管理技术简介 201
6.4 WSN的容错与安全技术 205
6.4.1 网络容错技术 205
6.4.2 网络安全技术 206
思考题与习题6 210
第7章 无线传感器网络的开发环境及应用 211
7.1 概述 211
7.2 WSN操作系统简介 213
7.2.1 TinyOS简介 213
7.2.2 nesC语言简介 216
7.3 WSN的仿真技术简介 217
7.3.1 概述 217
7.3.2 OPNET仿真平台 218
7.3.3 NS-3仿真平台 219
7.3.4 TOSSIM仿真平台 222
7.4 IAR集成开发环境 223
7.4.1 IAR集成开发环境简介 223
7.4.2 IAR集成开发环境的安装 223
7.4.3 工程的编辑与修改 225
7.4.4 仿真调试与下载 234
7.4.5 模块化编程技巧 236
思考题与习题7 237
第8章 物联网综合实训平台的设计与实现 239
8.1 概述 239
8.2 物联网综合实训平台总体设计 242
8.2.1 物联网综合实训平台简介 243
8.2.2 硬件系统的设计与实现 243
8.2.3 软件系统的设计与实现 246
8.3 基于Linux网关平台的构建与应用 250
8.3.1 Linux网关平台开发环境的搭建与安装 250
8.3.2 网关平台的设计与应用 257
8.3.3 网关平台与PC通信的应用 266
8.4 基于Android网关平台的构建与应用 269
8.4.1 Android网关平台环境的搭建与安装 269
8.4.2 Android网关平台用户界面的设计与应用 281
8.4.3 Android系统下网络通信的应用 285
8.5 无线节点的接入与组网应用实例 285
8.5.1 ZStack协议栈配置与安装 286
8.5.2 基于ZStack协议栈的无线节点通信应用实例 290
8.5.3 温湿度传感器节点的接入、组网应用 295
8.6 物联网综合实训平台应用实例简介 300
参考文献 303
內容試閱
无线传感器网络是新一代的传感器网络,具有非常广泛的应用前景,其发展和应用给人们的生活和生产的各个领域带来深远的影响。无线传感器网络是当前国际上备受关注的、涉及多学科高度交叉、知识高度集成的前沿热点研究领域,传感器技术、无线通信技术、电子技术、微机电系统、计算机网络的进步,推动了无线传感器网络的产生和发展。
无线传感器网络涉及的技术非常广泛,尤其随着物联网建设的全面铺开,无线传感器网络的应用技术不断完善和发展,各种不同类型的无线传感器网络和新的应用技术不断涌现。为了使读者既能在理论方面系统地了解相关的理论知识,又能在实践方面掌握必要的实用技能,本书从理论与应用有机结合的角度,系统地介绍了无线传感器网络相关的基本概念、理论方法、网络体系结构、系统硬件设计、典型仿真平台与开发环境应用等内容,并通过实际基于ZigBee无线传感器网络的物联网综合实训平台的工程案例介绍无线传感器网络技术的具体应用与实践。
本书从内容结构上可分为四个部分。第一部分包括第1章,主要介绍无线传感器网络的定义、性能指标、发展趋势与应用领域等内容。第二部分包括第2章~第4章,第2章介绍无线通信基础知识、无线通信传输方式、通信频谱、通信信道和相关应用技术;第3章介绍传感器的基本知识、组成结构、设计原理、常用传感器及其应用实例;第4章介绍无线通信技术,包括ZigBee、蓝牙、Wi-Fi、RFID、超宽带等短距离无线通信技术,以及移动通信技术。第三部分包括第5章和第6章,第5章介绍无线传感器网络体系结构、无线传感器节点的设计与应用;第6章介绍无线传感器网络的关键技术和支撑技术。第四部分包括第7章和第8章,第7章主要介绍无线传感器网络操作系统(如TinyOS)、仿真技术与仿真平台(如OPNET等)和IAR集成开发环境;第8章前半部分介绍基于ZigBee无线传感器网络的组成和设计原理,后半部分介绍基于ZigBee无线传感器网络的物联网综合实训平台的应用实例。
本书的特点:
(1)内容全面且重点突出。无线传感器网络所涉及的概念、原理、技术众多,本书主要关注无线传感器网络涉及的相关基本理论、技术和原理,以及实际应用技能的培养;在内容上力求突出重点、内容完整、深入浅出、通俗易懂、图文并茂。本书以培养会设计、能发展,具有创新精神和实践能力的人才为目的,以提高读者的分析问题和解决实际问题的能力为出发点,全面、系统地介绍无线传感器网络应用中的理论知识、基本概念、应用技术、设计方法和应用实例。
(2)体系清晰,注重能力培养。由于无线传感器网络具有多学科高度交叉的特点,涉及的理论问题多、难度大,本书在编写过程中除了介绍其基本的、必要的相关理论,还突出了实践的重要性。在内容编排上避免介绍过多深奥的原理、理论,注重理论在具体应用中的要点、方法和操作,并结合实际范例,逐层分析和总结,按照理论-平台构建-设计-开发实例的组织结构来编写本书。
(3)系统性与新颖性相结合。本书涉及无线传感器网络的各个方面,注重内容的系统性,以无线传感器网络的应用体系为叙述架构,从无线传感器网络涉及的相关理论知识、基础架构开始,层层深入地论述了各种相关应用技术和开发技术,内容体系完整。本书还紧跟无线传感器网络的技术发展,将最新的应用技术融入内容体系,使读者能够学习到无线传感器网络的新技术和实践应用。
本书在编写过程中得到了电子工业出版社的帮助,他们的大力支持使本书能够很快出版发行。另外,本书还参考、借鉴了一些相关资料及网络资源,并引用了其中的内容,在此谨对这些资料的作者表示衷心的感谢。
由于无线传感器网络应用的发展非常迅速,新技术、新成果不断涌现和更新,书中难免存在疏漏和不妥之处,敬请各位专家以及广大读者批评指正,并及时联系作者,以期在后续版本中进行完善。作者的电子邮件地址:zmingcnc@163.com。
作 者 
2020年5月

 

 

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