无线传感器网络简明教程（第3版）

第1章概述

1.1引言

1.2传感器网络的体系结构

1.2.1传感器网络的应用系统架构

1.2.2传感器网络结点的结构

1.2.3网络体系结构

1.3传感器网络的特征

1.3.1与现有无线网络的区别

1.3.2与现场总线的区别

1.3.3传感器结点的限制条件

1.3.4组网特点

1.4传感器网络的应用领域

1.4.1军事领域

1.4.2工业领域

1.4.3农业领域

1.4.4智能交通领域

1.4.5家庭与健康领域

1.4.6环境保护领域

1.4.7其他领域

1.5传感器网络的发展历史

1.5.1计算设备的演化历史

1.5.2无线传感器网络的发展过程

1.5.3我国的传感器网络发展情况

思考题

第2章微型传感器的基本知识

2.1传感器概述

2.1.1传感器的定义和作用

2.1.2传感器的组成

2.1.3传感器的分类

2.2常见传感器的类型介绍

2.2.1能量控制型传感器

2.2.2能量转换型传感器

2.2.3光敏传感器

2.2.4气、湿敏传感器

2.2.5集成与智能传感器

2.3传感器的一般特性和选型

2.3.1传感器的一般特性

2.3.2传感器选型的原则

2.4微型传感器应用示例

2.4.1磁阻传感器简介

2.4.2磁阻传感器用于车辆探测

思考题

第3章传感器网络的通信与组网技术

3.1物理层

3.1.1物理层概述

3.1.2传感器网络物理层的设计

3.2MAC协议

3.2.1MAC协议概述

3.2.2IEEE 802.11 MAC协议

3.2.3典型MAC协议： SMAC协议

3.3路由协议

3.3.1路由协议概述

3.3.2典型路由协议： 定向扩散路由

思考题

第4章传感器网络的支撑技术

4.1时间同步机制

4.1.1传感器网络的时间同步机制

4.1.2TPSN时间同步协议

4.1.3时间同步的应用示例

4.2定位技术

4.2.1传感器网络结点定位问题

4.2.2基于测距的定位技术

4.2.3无须测距的定位技术

4.2.4定位系统的典型应用

4.3数据融合

4.3.1多传感器数据融合概述

4.3.2传感器网络中数据融合的作用

4.3.3数据融合技术的分类

4.3.4数据融合的主要方法

4.3.5传感器网络应用层的数据融合示例

4.4能量管理

4.4.1能量管理的意义

4.4.2传感器网络的电源节能方法

4.5安全机制

4.5.1传感器网络的安全问题

4.5.2传感器网络的安全设计分析

4.5.3传感器网络安全框架协议： SPINS

4.5.4SPINS协议的实现问题与系统性能

思考题

第5章传感器网络的应用开发基础

5.1仿真平台和工程测试床

5.1.1传感器网络的仿真技术概述

5.1.2常用网络仿真软件平台

5.1.3仿真平台的选择和设计

5.1.4传感器网络工程测试床

5.2网络结点的硬件开发

5.2.1硬件开发概述

5.2.2传感器结点的模块化设计

5.2.3传感器结点的开发实例

5.3操作系统和软件开发

5.3.1网络结点操作系统

5.3.2软件开发

5.3.3后台管理软件

思考题

第6章传感器网络协议的技术标准

6.1技术标准的意义

6.2IEEE 1451系列标准

6.3IEEE 802.15.4标准

6.3.1IEEE 802.15.4标准概述

6.3.2物理层

6.3.3MAC子层

6.3.4符合IEEE 802.15.4标准的传感器网络实例

6.4ZigBee协议标准

6.4.1ZigBee概述

6.4.2网络层规范

6.4.3ZigBee网络系统的设计开发

6.4.4符合ZigBee规范的传感器网络实例

思考题

第7章5G无线网络

7.15G基础知识

7.2多天线技术

7.2.1MIMO系统

7.2.2大规模MIMO系统

7.3毫米波通信

7.3.1毫米波通信技术

7.3.2面向5G的毫米波通信

7.4面向5G的车联网技术

7.4.1车联网

7.4.2面向5G的V2X网络

思考题

第8章传感器网络技术的军事应用

8.1战场感知的网络架构

8.2常见的地面战场微型传感器

8.2.1微震动传感器

8.2.2声响传感器

8.2.3磁性传感器

8.2.4红外传感器

8.2.5压力传感器

8.2.6超声波传感器

8.3美军沙地直线传感器网络项目介绍

8.3.1项目背景

8.3.2目标探测的传感器选型

8.3.3项目系统试验

思考题

第9章无线传感器网络实验

9.1实验背景和设计

9.2实验内容和步骤

附录A英汉对照术语表

附录B传感器网络结点部署的概率特性

参考文献