正版新书--分层无线传感器网络关键技术 王佳昊 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王佳昊 著

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店铺： 麦点文化图书专营店

出版社： 电子科技大学出版社

ISBN：9787564738563

商品编码：29442773269

包装：平装-胶订

出版时间：2017-01-01

基本信息

书名：分层无线传感器网络关键技术

定价：59.00元

作者：王佳昊

出版社：电子科技大学出版社

出版日期：2017-01-01

ISBN：9787564738563

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装-胶订

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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分层结构凭借良好的效率和易于管理等优势成为无线传感器网络中的一个重要分支，在科学研究和实际应用中都受到高度重视。《分层无线传感器网络关键技术》在对分层路由算法归类的基础上比较深入地分析和总结了分层无线传感器网络结构和特点，从安全、效率和应用的角度出发对其中的分层路由、密钥管理、数据融合、节点定位、多目标跟踪和位置隐私6个关键问题进行了深入探讨。汇集了相关内容*典型的代表性成果，并融合外*研究进展进行了总结。

目录

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章分层无线传感器网络

1.1无线传感器网络

1.1.1无线传感器网络的组成

1.1.2无线传感器网络的特点

1.1.3无线传感器网络的体系结构

1.2基于分层的无线传感器网络

1.2.1分层无线传感器网络的结构

1.2.2分层无线传感器网络的关键技术

1.2.3特点及性能指标

1.3分层无线传感器网络研究及发展

1.4分层无线传感器网络的应用

1.5本书章节安排

第2章分层路由协议

2.1分层路由协议概述

2.1.1分层路由协议的概念

2.1.2组播技术

2.1.3分层路由协议的分类

2.1.4分层路由协议评估指标

2.2静态分层路由

2.2.1基于选举的分簇协议

2.2.2基于树的分簇协议

2.2.3基于能量的分簇协议

2.2.4基于地理位置信息的分簇协议

2.3动态的分层路由

2.3.1基于网格划分的动态分簇路由协议

2.3.2基于三角划分的分簇路由协议

2.3.3基于动态移动组播的动态分簇路由协议

2.4分簇协议比较

2.5本章小结

第3章组密钥管理协议

3.1组密钥管理概述

3.1.1组密钥管理机制

3.1.2组密钥管理协议面临的安全威胁

3.1.3组密钥管理协议的分类

3.1.4组密钥安全性的基本要求

3.1.5传感器网络加密机制

3.2集中式的组密钥管理协议

3.2.1GKMP协议

3.2.2HMKM协议

3.2.3BHEK协议

3.3分布式的组密钥管理协议

3.3.1DFKM协议

3.3.2B—PCGR协议

3.3.3LKH协议

3.4分层式组密钥管理协议

3.4.1Iolus协议

3.4.2密钥预分配方案

3.4.3基于多项式求解的群组密钥管理协议

3.4.4基于剩余定理与密钥树的群组密钥管理协议

3.5本章小结

第4章数据融合

4.1数据融合概述

4.1.1数据融合的作用

4.1.2数据融合的层次

4.2数据融合算法

4.2.1数据融合算法分类

4.2.2基于处理结构的分类

4.2.3基于路由的数据融合算法

4.2.4基于生成树的数据融合算法

4.2.5基于时域预测的数据融合算法

4.2.6基于隐私保护的安全数据融合算法

4.3多传感器数据融合

4.3.1多传感器数据融合原理

4.3.2多传感器数据融合关键问题

4.3.3多传感器数据融合方法

4.4本章小结

第5章定位技术

5.1定位技术概述

5.1.1定位技术的应用

5.1.2定位技术相关术语

5.1.3基本定位方法

5.1.4定位算法性能评价指标

5.1.5定位技术方法分类

5.2基本定位方法

5.2.1基于测距的定位算法

5.2.2基于非测距的定位算法

5.3基于移动锚节点的定位

5.3.1典型的路径规划算法

5.3.2基于凹凸网络的路径规划算法

5.4基于复杂场景下的定位算法

5.4.1基于网络分割的定位

5.4.2立体空间网络

5.4.3三维表面网络

5.4.4NLOS环境下的定位

5.5安全定位算法

5.5.1定位系统安全性分析

5.5.2安全定位模型

5.6本章小结

第6章多目标跟踪

6.1多目标跟踪概述

6.1.1多目标跟踪问题

6.1.2跟踪算法分类

6.1.3目标跟踪的性能指标

6.2基于树状的目标跟踪算法

6.3基于簇状的目标跟踪算法

6.4基于区域事件的目标跟踪算法

6.5基于卡尔曼滤波的目标跟踪算法

6.6基于多边形边权重值的多目标跟踪算法

6.7本章小结

第7章位置隐私保护

7.1位置隐私保护概述

7.1.1位置隐私面临的安全威胁

7.1.2位置隐私保护的分类

7.1.3位置隐私性能评价

7.2节点身份匿名

7.2.1简单匿名机制

7.2.2加密匿名机制

7.2.3基于单向加密哈希链的机制

7.3源节点位置隐私

7.3.1基于局部攻击者模型的方法

7.3.2基于全局攻击者模型的方法

7.3.3内部攻击者方法

7.4汇聚节点位置隐私保护

7.4.1局部攻击者模型

7.4.2全局攻击者模型

7.5基于时空匿名的位置隐私保护协议

7.5.1KNN协议

7.5.2L2P2协议

7.5.3基于Casper框架方法

7.6本章小结

作者介绍

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文摘

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序言

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《无线传感器网络：分层架构与关键技术解析》 内容简介 在这个数据爆炸的时代，信息无处不在，而连接万物的无线传感器网络（WSN）正以前所未有的速度渗透到我们生活的方方面面。从环境监测、智能家居到工业自动化、军事侦察，WSN的应用场景日益广泛，其重要性也愈发凸显。然而，构建一个高效、稳定、可靠且可扩展的WSN并非易事。海量节点数据的收集、传输、处理以及网络自身的资源限制，都对现有技术提出了严峻的挑战。 本书深入探讨了构建高效无线传感器网络的核心——分层架构，并在此基础上，系统地剖析了支撑WSN运行的关键技术。本书旨在为读者构建一个全面而深刻的WSN知识体系，无论您是资深的研究人员、工程技术专家，还是即将步入WSN领域的学生，都能从中获得有价值的见解与指导。 核心内容解析： 第一部分：无线传感器网络的基石——分层架构 本书的起点，是理解WSN的内在逻辑。我们从最基础的网络模型出发，详细阐述了OSI七层模型和TCP/IP四层模型在WSN中的应用和演进。在此基础上，本书着重介绍了WSN领域特有的、经过优化的分层模型。这一模型根据WSN的特殊需求，将网络功能进行合理的划分，从而实现更高的效率和更低的能耗。 物理层： 聚焦于节点硬件的设计、射频通信的原理、调制解调技术以及信号的传播特性。我们将探讨如何在低功耗、低成本的约束下，实现可靠的节点通信，以及传感器节点的部署对网络性能的影响。 数据链路层： 深入研究MAC（介质访问控制）协议在WSN中的设计挑战与解决方案。与传统网络不同，WSN的MAC协议需要考虑节点数量庞大、能量受限、异构性强等特点。我们将分析多种主流的MAC协议，如TDMA（时分多址）、FDMA（频分多址）、CDMA（码分多址）以及基于竞争和无竞争的混合型协议，并对比它们的优劣势，为实际应用提供参考。同时，节点同步、错误检测与纠正机制也是本层的重要议题。 网络层： 这是WSN的核心，承担着数据路由和数据转发的重任。由于节点能量和计算资源的限制，传统的路由协议在WSN中往往难以胜任。本书将重点介绍为WSN量身定制的路由策略，包括： 数据收集路由（Data-centric Routing）： 关注数据的源头而非目的地址，通过查询和兴趣匹配来高效地传输数据。 分簇路由（Clustering-based Routing）： 将网络划分为若干簇，选举簇头来聚合和转发簇内节点的数据，有效降低能量消耗和通信开销。我们将深入剖析LEACH、TEEN、PEGASIS等经典分簇算法及其变种。 地理路由（Geographic Routing）： 利用节点的地理位置信息进行路由决策，无需维护复杂的路由表，适用于大规模、动态的网络。 多路径路由（Multipath Routing）： 提高网络的鲁棒性和可靠性，通过多条路径传输数据，减少数据丢失的风险。 传输层： 探讨适用于WSN的传输控制协议。由于WSN的可靠性要求以及资源约束，传统的TCP协议在WSN中并不适用。本书将介绍和分析如UDP的轻量级协议，以及针对WSN特性设计的、能够保证一定程度可靠性的传输协议，如Reliable Data Transport (RDT) 协议族。 应用层： 涵盖了WSN的应用场景和相应的服务模型。从数据采集、事件检测到协同处理，我们将展示WSN如何为各行各业提供智能化的解决方案。同时，也会探讨WSN的管理与维护，包括节点监控、故障诊断和网络升级等。 第二部分：支撑WSN运行的关键技术 在分层架构的框架下，本书进一步深入到支撑WSN高效运行的各项关键技术。这些技术共同作用，共同打造了一个强大的无线传感网络。 能量管理技术： 能量是WSN的生命线。本书将详细阐述各种降低节点能耗的策略，包括： 低功耗硬件设计： 探讨超低功耗微控制器、传感器单元和无线通信模块的选择与优化。 休眠与唤醒机制： 分析不同粒度的节点休眠模式，以及协同休眠策略，最大限度地节省能量。 能量收集技术： 介绍太阳能、振动能、热能等环境能量收集技术，以及如何将其与WSN相结合，实现能量自给自足。 节能路由协议： 强调在路由设计中融入能量意识，如延长节点寿命、均衡网络负载等。 定位技术： 在许多WSN应用中，节点的精确位置信息至关重要。本书将介绍和分析多种WSN定位技术，包括： 基于信号强度的定位（RSSI-based Localization）： 利用信号传输损耗与距离的关系进行定位，讨论其优缺点和改进方法。 基于到达时间/到达角度的定位（ToA/AoA-based Localization）： 利用信号的传播时间和角度信息进行定位，分析其精度和部署要求。 基于测距的定位（Ranging-based Localization）： 通过精确测量节点间的距离来确定位置，介绍超宽带（UWB）等技术。 基于多点定位和三角测量/多边测量的方法。 数据融合与协同处理： WSN产生海量数据，如何有效地融合和处理这些数据以获得有意义的信息是关键。本书将探讨： 数据冗余与相关性分析： 如何识别和消除传感器节点数据的冗余信息。 层次化数据融合： 从节点层、簇层到网络层的多层次数据融合策略。 基于贝叶斯推理、证据理论、模糊逻辑等的数据融合模型。 分布式数据处理与协同感知： 如何让节点之间协同工作，共同完成复杂的感知任务。 安全与隐私保护： WSN的开放性和节点易受攻击性，使得安全问题尤为突出。本书将深入研究： WSN面临的安全威胁： 包括窃听、篡骗、拒绝服务攻击、重放攻击等。 加密与认证技术： 介绍对称加密、非对称加密、公钥基础设施（PKI）以及基于身份的加密（IBE）等在WSN中的应用。 入侵检测与防御机制： 如何识别和应对网络攻击。 节点身份管理与访问控制。 隐私保护策略： 如何在保证数据可用性的同时，保护用户的隐私信息。 网络管理与维护： 确保WSN长期稳定运行的关键。本书将涵盖： 节点部署与配置： 策略、优化方法和自动化部署。 网络拓扑管理： 动态适应网络变化，维持网络连通性。 故障检测、诊断与恢复： 快速定位并解决网络故障。 软件升级与远程管理： 如何对大规模分布式网络进行高效管理。 性能监控与优化： 实时监测网络状态，并根据需要进行性能调整。 本书的特色与价值： 本书最大的特色在于其系统性与前瞻性。我们不仅仅罗列技术，而是将各项技术置于分层架构的框架下进行系统阐述，让读者能够清晰地理解各项技术在整体网络中的作用和联系。同时，本书紧跟WSN研究的最新发展动态，引入了许多前沿技术和研究方向，为读者提供了一个了解WSN未来发展趋势的窗口。 本书在内容组织上力求深入浅出，既有理论的深度，又不失工程的实用性。每一章节都配有详细的解释和图示，便于读者理解。此外，本书的编写风格严谨但不失可读性，避免了晦涩难懂的专业术语堆砌，旨在让更广泛的读者群体能够轻松掌握WSN的核心技术。 读者对象： 高等院校师生： 作为相关专业的教材或参考书，帮助学生构建扎实的WSN理论基础。 科研人员： 为WSN领域的研究人员提供深入的技术洞察和研究思路。 工程师与技术开发者： 为从事WSN系统设计、开发和部署的工程师提供实用的技术指导和解决方案。 对物联网、智能感知、大数据等领域感兴趣的读者： 帮助理解构成这些技术的底层支撑——无线传感器网络的原理和关键技术。 通过阅读本书，您将能够全面掌握无线传感器网络的核心概念，深刻理解其分层架构的设计理念，熟练运用各项关键技术解决实际问题，并为WSN领域的进一步研究和应用打下坚实的基础。本书不仅是一本技术指南，更是一扇通往未来智能感知世界的大门。

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

拿到这本书的时候，我首先被它的整体框架所吸引。从目录上看，内容的组织非常有条理，循序渐进，从基础概念讲起，逐步深入到各种关键技术。这种结构对于我这种非专业出身但对该领域充满好奇的读者来说，简直是福音。不用担心上来就被一堆晦涩难懂的术语淹没，可以慢慢消化，逐步建立起对分层无线传感器网络的完整认知。我尤其关注了几章关于节点设计和通信协议的部分，感觉理论结合得很紧密，既有原理性的阐述，又有实际应用上的思考。我期待书中能够提供一些案例分析，或者具体的算法实现思路，这样不仅能加深理解，还能为我未来的学习和研究提供一些方向。包装方面，书本被妥善地保护在防震泡沫和硬纸板箱内，完全没有磕碰的痕迹，这一点我很满意。封面的设计也比较有特点，不是那种一眼望去就沦为书架上的“背景板”的风格，而是有自己的辨识度，让人在众多书籍中能一眼认出它。

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

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