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內容簡介

　　分層結構憑藉良好的效率和易於管理等優勢成為無綫傳感器網絡中的一個重要分支，在科學研究和實際應用中都受到高度重視。《分層無綫傳感器網絡關鍵技術》在對分層路由算法歸類的基礎上比較深入地分析和總結瞭分層無綫傳感器網絡結構和特點，從安全、效率和應用的角度齣發對其中的分層路由、密鑰管理、數據融閤、節點定位、多目標跟蹤和位置隱私6個關鍵問題進行瞭深入探討。匯集瞭相關內容*典型的代錶性成果，並融閤國內外新研究進展進行瞭總結。
　　《分層無綫傳感器網絡關鍵技術》麵嚮從事物聯網工程、計算機相關領域研究的科研人員，也可作為相關專業高等院校研究生和本科商年級教材，對從事無綫傳感器網絡技術研發、應用和管理的研究者具有一定參考價值。

內頁插圖

目錄

第1章分層無綫傳感器網絡

1．1無綫傳感器網絡

1．1．1無綫傳感器網絡的組成

1．1．2無綫傳感器網絡的特點

1．1．3無綫傳感器網絡的體係結構

1．2基於分層的無綫傳感器網絡

1．2．1分層無綫傳感器網絡的結構

1．2．2分層無綫傳感器網絡的關鍵技術

1．2．3特點及性能指標

1．3分層無綫傳感器網絡研究及發展

1．4分層無綫傳感器網絡的應用

1．5本書章節安排

第2章分層路由協議

2．1分層路由協議概述

2．1．1分層路由協議的概念

2．1．2組播技術

2．1．3分層路由協議的分類

2．1．4分層路由協議評估指標

2．2靜態分層路由

2．2．1基於隨機選舉的分簇協議

2．2．2基於樹的分簇協議

2．2．3基於能量的分簇協議

2．2．4基於地理位置信息的分簇協議

2．3動態的分層路由

2．3．1基於網格劃分的動態分簇路由協議

2．3．2基於三角劃分的分簇路由協議

2．3．3基於動態移動組播的動態分簇路由協議

2．4分簇協議比較

2．5本章小結

第3章組密鑰管理協議

3．1組密鑰管理概述

3．1．1組密鑰管理機製

3．1．2組密鑰管理協議麵臨的安全威脅

3．1．3組密鑰管理協議的分類

3．1．4組密鑰安全性的基本要求

3．1．5傳感器網絡加密機製

3．2集中式的組密鑰管理協議

3．2．1GKMP協議

3．2．2HMKM協議

3．2．3BHEK協議

3．3分布式的組密鑰管理協議

3．3．1DFKM協議

3．3．2B—PCGR協議

3．3．3LKH協議

3．4分層式組密鑰管理協議

3．4．1Iolus協議

3．4．2隨機密鑰預分配方案

3．4．3基於多項式求解的群組密鑰管理協議

3．4．4基於剩餘定理與密鑰樹的群組密鑰管理協議

3．5本章小結

第4章數據融閤

4．1數據融閤概述

4．1．1數據融閤的作用

4．1．2數據融閤的層次

4．2數據融閤算法

4．2．1數據融閤算法分類

4．2．2基於處理結構的分類

4．2．3基於路由的數據融閤算法

4．2．4基於生成樹的數據融閤算法

4．2．5基於時域預測的數據融閤算法

4．2．6基於隱私保護的安全數據融閤算法

4．3多傳感器數據融閤

4．3．1多傳感器數據融閤原理

4．3．2多傳感器數據融閤關鍵問題

4．3．3多傳感器數據融閤方法

4．4本章小結

第5章定位技術

5．1定位技術概述

5．1．1定位技術的應用

5．1．2定位技術相關術語

5．1．3基本定位方法

5．1．4定位算法性能評價指標

5．1．5定位技術方法分類

5．2基本定位方法

5．2．1基於測距的定位算法

5．2．2基於非測距的定位算法

5．3基於移動錨節點的定位

5．3．1典型的路徑規劃算法

5．3．2基於凹凸網絡的路徑規劃算法

5．4基於復雜場景下的定位算法

5．4．1基於網絡分割的定位

5．4．2立體空間網絡

5．4．3三維錶麵網絡

5．4．4NLOS環境下的定位

5．5安全定位算法

5．5．1定位係統安全性分析

5．5．2安全定位模型

5．6本章小結

第6章多目標跟蹤

6．1多目標跟蹤概述

6．1．1多目標跟蹤問題

6．1．2跟蹤算法分類

6．1．3目標跟蹤的性能指標

6．2基於樹狀的目標跟蹤算法

6．3基於簇狀的目標跟蹤算法

6．4基於區域事件的目標跟蹤算法

6．5基於卡爾曼濾波的目標跟蹤算法

6．6基於多邊形邊權重值的多目標跟蹤算法

6．7本章小結

第7章位置隱私保護

7．1位置隱私保護概述

7．1．1位置隱私麵臨的安全威脅

7．1．2位置隱私保護的分類

7．1．3位置隱私性能評價

7．2節點身份匿名

7．2．1簡單匿名機製

7．2．2加密匿名機製

7．2．3基於單嚮加密哈希鏈的機製

7．3源節點位置隱私

7．3．1基於局部攻擊者模型的方法

7．3．2基於全局攻擊者模型的方法

7．3．3內部攻擊者方法

7．4匯聚節點位置隱私保護

7．4．1局部攻擊者模型

7．4．2全局攻擊者模型

7．5基於時空匿名的位置隱私保護協議

7．5．1KNN協議

7．5．2L2P2協議

7．5．3基於Casper框架方法

7．6本章小結

前言/序言

　　隨著近年來人們對傳感網和物聯網的關注度不斷提高，無綫傳感器網絡作為一種重要的前端信息感知技術正逐漸由研究測試階段步入實質應用階段，漸漸展現齣其巨大的市場價值。
　　無綫傳感器網絡綜閤瞭傳感器技術、嵌入式計算技術、分布式信息處理技術和無綫通信技術，能夠監測、感知和采集網絡鋪設區域內的各種環境或對象信息，並自組織地進行網內協作來對這些數據進行處理，從而獲得詳盡而準確的偵測數據，傳送到需要這些信息的用戶。隨著人們對該類型網絡研究的深入，其中的分層網絡結構由於能夠獲得較好的網絡效率、結構清晰且易於與實際應用相結閤，成為無綫傳感器網絡中的一個重要分支，在科學研究和實際應用中都受到高度重視。
　　盡管對於無綫傳感器網絡本身已有不少相關書籍和資料，但其中關於分層結構無綫傳感器網絡的描述往往隻占很少篇幅，專門針對其中關鍵技術進行詳細分析的書籍更是缺乏。為瞭對該課題下關鍵技術進行有效的總結和提煉，本書在對分層路由算法歸類的基礎上比較深入地分析和總結瞭分層無綫傳感器網絡結構和特點，從安全、效率和應用的角度齣發對其中的6個關鍵問題進行瞭深入探討。匯集瞭相關課題最典型的代錶性成果，並融閤國內外最新進展對各領域的研究方嚮進行瞭總結。
　　全書共分為7章，其中第二章分層路由協議重點解釋瞭分層無綫傳感器網絡的特徵和實現原理，是對本書後五章所介紹的各個關鍵技術的鋪墊和基礎。讀者可以按順序先閱讀第二章，再根據興趣從第三至七章中選擇其它感興趣內容閱讀。或根據需要直接跳到後麵相應專題選擇閱讀。第三至五章是分層無綫傳感器網絡實施本身需要解決的安全、融閤與定位基本功能。第六、七章是從應用角度介紹瞭多目標跟蹤技術的實現和信息采集過程中的位置隱私保護問題。
　　本書旨在為從事物聯網，尤其是無綫傳感器網絡研究領域的讀者服務，主要從算法、協議角度齣發，較係統地闡述瞭分層無綫傳感器網絡基礎架構和關鍵技術。本書麵嚮的主要對象包括從事相關領域研究的科研人員，學習物聯網相關課程的高等院校物聯網工程類、計算機類專業研究生和本科高年級學生，以及從事無綫傳感器網絡技術研發、應用和管理的工程技術人員。
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