无线传感器网络关键技术研究及应用 9787502471743 冶金工业出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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樊宽刚，么晓康，陈宇航 著

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• 无线传感器网络
• 传感器网络
• 物联网
• 无线通信
• 数据采集
• 路由算法
• 安全技术
• 低功耗设计
• 应用研究
• 冶金工业出版社

店铺： 花晨月夕图书专营店

出版社： 冶金工业出版社

ISBN：9787502471743

商品编码：29873004297

包装：平装

出版时间：2016-01-01

基本信息

书名：无线传感器网络关键技术研究及应用

定价：45.00元

作者：樊宽刚,么晓康,陈宇航

出版社：冶金工业出版社

出版日期：2016-01-01

ISBN：9787502471743

字数：

页码：216

版次：1

装帧：平装

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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《无线传感器网络关键技术研究及应用》通过对无线传感器网络电磁信号在井下传输研究，仿真了矿井不同形状对电磁信号传输的影响，提出应对矿井下电磁辐射干扰的措施；通过研究节点路径优化算法、定位算法及节点在有障环境中的部署，降低无线传感器网络节点能耗，延长节点寿命和网络生存周期，并将研究成果应用于实际，通过压缩感知技术压缩了数据量，验证了研究方法的有效性和可行性。
　　《无线传感器网络关键技术研究及应用》可为基于无线传感器网络技术的矿井下生产和监测系统的设计提供技术支持和设计参考，也可以作为相关领域本科生、研究生和工程技术人员的教材和参考书。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《物联网：感知、网络与智能应用》 内容简介 在信息爆炸的时代，万物互联已不再是遥不可及的设想，而是深刻改变我们生活、工作乃至整个社会运行模式的现实。《物联网：感知、网络与智能应用》一书，以其宏大的视角和严谨的分析，为读者勾勒出物联网（Internet of Things, IoT）这一颠覆性技术的全景图。本书并非对单一技术领域的浅尝辄止，而是深入剖析了构成物联网核心的“感知层”、“网络层”和“应用层”，并在此基础上，着重探讨了物联网技术在各行各业的创新应用及其面临的挑战与未来发展趋势。 第一部分：感知层——万物互联的“触角” 物联网的基石在于能够感知和采集物理世界信息的“传感器”。本书的开篇，便带领读者走进丰富多彩的传感器世界。我们将深入理解各种类型传感器的原理、特性以及应用场景。 物理量传感器： 从温度、湿度、压力、光照，到声音、振动、加速度，各类传感器如何将抽象的物理量转化为可识别的电信号，本书将以通俗易懂的语言进行阐释。例如，我们将了解热电偶如何测量温度，压电传感器如何感知压力，以及微机电系统（MEMS）技术如何催生出小巧而强大的加速度计和陀螺仪。 化学与生物传感器： 随着物联网向更精细化的领域渗透，化学物质和生物信号的感知变得日益重要。本书将探讨气体传感器（如CO2、O3传感器）在环境监测中的作用，pH传感器在水质检测中的应用，以及生物传感器在医疗健康领域的潜力，例如血糖传感器、心率传感器等。 定位与识别传感器： GPS、北斗等卫星定位技术，RFID（射频识别）标签，以及二维码、条形码等识别技术，它们是物联网实现“万物定位”和“万物识别”的关键。本书将详细介绍这些技术的原理、工作方式以及在物流追踪、资产管理、人员定位等方面的实际应用。 多模态感知与融合： 现代物联网系统往往需要集成多种传感器，以获取更全面、更准确的信息。本书将探讨如何对来自不同传感器的异构数据进行有效融合，实现信息互补和协同感知，从而提升物联网系统的鲁棒性和智能化水平。我们将介绍卡尔曼滤波、粒子滤波等经典数据融合算法，以及深度学习在多模态数据融合中的前沿应用。 传感器网络的设计与优化： 针对大规模传感器节点的部署，本书将讨论传感器网络的拓扑结构、节点部署策略、能量效率优化等关键问题。我们将深入探讨无线传感器网络（WSN）的能量收集、休眠唤醒机制、分布式计算等技术，以克服传感器节点能量有限的挑战，延长网络寿命。 第二部分：网络层——信息流通的“神经网络” 感知到的数据需要通过可靠的网络传输到后端进行处理和分析。《物联网：感知、网络与智能应用》将详细解析支撑物联网运行的各类通信网络技术。 短距离无线通信技术： Wi-Fi、蓝牙（Bluetooth）、Zigbee、Z-Wave等短距离无线技术，因其低功耗、低成本的特点，在家庭自动化、智能穿戴设备、工业控制等领域得到了广泛应用。本书将分析这些技术的通信协议、传输速率、覆盖范围和功耗特性，并为读者提供不同场景下的技术选型建议。 长距离低功耗广域网（LPWAN）技术： 针对需要覆盖大范围区域但数据传输量较低的应用场景，LoRa、NB-IoT（窄带物联网）、Sigfox等LPWAN技术应运而生。本书将深入剖析LPWAN技术的优势，如超长通信距离、极低的功耗和低廉的连接成本，并探讨其在智慧城市、农业物联网、环境监测等领域的应用前景。 蜂窝网络技术（4G/5G）： 传统的蜂窝网络技术，尤其是5G，正逐渐成为物联网通信的重要组成部分。本书将重点介绍5G在物联网领域的赋能作用，包括其大带宽、低时延、海量连接等特性如何支持高清视频监控、车联网、工业自动化等对网络要求极高的应用。我们将分析5G切片、边缘计算等技术如何为物联网应用提供定制化、高可靠性的网络服务。 通信协议栈的设计与优化： 从TCP/IP到专门为物联网设计的轻量级协议（如MQTT、CoAP），本书将梳理物联网通信协议栈的演进和发展。我们将探讨不同协议在资源受限设备上的效率，以及如何设计和优化协议栈以满足低功耗、高可靠性的物联网通信需求。 网络安全与隐私保护： 随着连接设备的激增，物联网的网络安全问题日益凸显。本书将严肃探讨物联网面临的安全威胁，如数据泄露、设备劫持、拒绝服务攻击等，并介绍端到端加密、身份认证、访问控制、固件安全更新等一系列安全防护措施。我们将强调在整个网络生命周期中，从设备端到云端，建立纵深防御体系的重要性。 第三部分：应用层——智慧生活与产业升级的“引擎” 感知与网络的结合，最终是为了实现有价值的应用。《物联网：感知、网络与智能应用》将聚焦于物联网在各个领域的实际落地，展现其改变世界的强大力量。 智慧家居： 从智能照明、智能门锁、智能家电，到环境监测、家庭安防，物联网正在将我们的家打造成一个更加舒适、便捷、安全的智能空间。本书将分析智慧家居系统是如何通过集成各类传感器和控制器，实现场景联动和远程控制的。 智慧城市： 智慧交通、智慧能源、智慧环保、公共安全管理，物联网技术正在重塑城市的运行模式，提升城市治理效率和居民生活品质。我们将探讨智能交通信号灯如何优化交通流量，智能电网如何实现能源的精细化管理，以及智能垃圾桶如何提升城市清洁效率。 工业物联网（IIoT）： 工业生产的数字化、智能化转型是物联网的重要应用方向。本书将深入探讨IIoT在智能制造、预测性维护、供应链管理、设备监控等方面的应用。我们将分析传感器数据如何用于优化生产流程，预测设备故障，从而降低生产成本，提高生产效率。 智慧农业： 通过监测土壤湿度、温度、光照、作物生长状况等，物联网技术能够实现精准灌溉、智能施肥、病虫害预警，大幅提升农业生产效率和资源利用率。本书将介绍智慧农业系统如何赋能精准农业，减少浪费，提高产量。 智慧医疗： 远程医疗、可穿戴健康监测设备、智能病房管理，物联网正在为医疗健康领域带来革命性的变化。我们将探讨可穿戴设备如何实时监测患者的生理数据，并将信息传输给医生，实现早期预警和个性化治疗。 智慧物流与零售： 物联网在仓储管理、货物追踪、库存优化、无人零售等方面发挥着重要作用。本书将分析RFID技术如何实现自动化盘点，GPS如何实现货物的实时定位，以及数据分析如何在零售业中实现精准营销。 数据分析与人工智能的融合： 物联网产生海量数据，而人工智能（AI）和大数据分析技术则能够从这些数据中挖掘出有价值的信息和洞察。本书将探讨如何利用机器学习、深度学习等AI技术，对物联网采集的数据进行模式识别、异常检测、预测分析，从而赋能更高级别的智能化决策。我们将介绍AI在物联网数据分析中的具体应用，例如行为模式分析、异常事件检测、资源优化配置等。 第四部分：挑战与展望——物联网的未来之路 在描绘物联网美好前景的同时，本书也清醒地认识到其发展过程中所面临的挑战。 标准化与互操作性： 物联网领域存在着众多不同的标准和协议，这给不同厂商、不同应用之间的互联互通带来了困难。本书将探讨推动物联网标准化进程的重要性，以及如何建立开放的生态系统。 数据安全与隐私保护的持续挑战： 随着连接设备的增多和数据量的激增，如何确保海量数据的安全存储、传输和使用，如何保护个人隐私不被泄露，是物联网发展过程中必须持续面对的严峻课题。本书将强调建立完善的法律法规和技术保障体系的重要性。 成本与普及： 部分物联网技术的成本仍然较高，限制了其大规模的普及。本书将分析如何通过技术创新和规模化生产，降低物联网设备的成本，使其惠及更广泛的社会群体。 技术创新与生态建设： 物联网是一个快速发展的领域，持续的技术创新是保持竞争力的关键。同时，构建开放、协作的物联网生态系统，汇聚产业链各方力量，共同推动产业发展，也至关重要。 《物联网：感知、网络与智能应用》以其系统性的梳理、深入的分析和前瞻性的洞察，为读者提供了一个全面认识和理解物联网的窗口。无论您是技术研究者、行业从业者，还是对未来科技充满好奇的普通读者，本书都将为您带来深刻的启发和宝贵的知识。它不仅是一本技术手册，更是一部引领我们走向更加智能、互联的未来的指南。

评分☆☆☆☆☆

能量管理是制约无线传感器网络发展的一个关键瓶颈，因为许多WSN节点都部署在远离电源的区域，并且电池寿命有限。我希望这本书能够深入探讨WSN的能量管理技术，包括低功耗节点设计、能量收集技术（如太阳能、振动能）、能量感知路由以及休眠唤醒策略等。我尤其感兴趣的是书中如何平衡节点的能量消耗与网络性能之间的关系，以及如何最大化网络的整体运行寿命。例如，通过智能的休眠策略，在不影响数据采集和传输的前提下，最大限度地节省能量。书中对能量收集技术在WSN中的实际应用案例的分析，以及各种能量管理策略的比较和权衡，将是我学习的重点。解决能量管理问题，是实现WSN的长期稳定运行和广泛应用的基础。

评分☆☆☆☆☆

安全和隐私是无线传感器网络面临的严峻挑战，尤其是在涉及敏感数据的应用场景下。我希望这本书能够重点探讨WSN的安全机制，例如如何保证数据的机密性、完整性和真实性。书中关于加密算法、认证机制、访问控制等安全措施的详细介绍，以及在WSN环境下实现这些安全机制的难点和解决方案，将是我非常关注的内容。同时，我也关注WSN的隐私保护问题，例如如何避免传感器节点收集的用户敏感信息被泄露，如何实现匿名化处理等。我期待书中能够提供一些实际的案例分析，说明在不同应用场景下，如何设计和部署安全的WSN系统，以应对各种潜在的安全威胁。一本好的技术书籍，不仅要介绍技术本身，更要充分考虑其应用过程中可能遇到的风险和挑战，并提供相应的应对策略。

评分☆☆☆☆☆

我对无线传感器网络在环境监测领域的应用充满好奇。想象一下，在广袤的森林中，部署大量的传感器节点，实时监测森林的温度、湿度、土壤水分、风速等信息，一旦发现火灾隐患，能够迅速报警。或者，在水体污染监测中，利用WSN来实时采集水质的pH值、溶解氧、污染物浓度等数据，及时发现污染源，为环境保护提供科学依据。这本书如果能详细介绍WSN在这些场景下的具体技术实现，比如如何克服恶劣的自然环境对传感器节点的影响，如何保证数据的可靠性和实时性，如何实现大规模节点的部署和管理，我一定会觉得非常有价值。我尤其希望看到书中能够探讨WSN在应对自然灾害方面的潜力，例如在地震监测、洪水预警等领域，WSN的快速部署和分布式监测能力能够发挥怎样的作用。此外，低功耗设计在这些野外应用中至关重要，书中对能量收集技术、休眠策略等方面的论述，也是我非常期待的内容。

评分☆☆☆☆☆

我一直对无线传感器网络（WSN）在智能家居领域的应用非常感兴趣，特别是它如何实现对环境参数的精确监测，以及如何通过网络将这些信息传递给用户，从而实现更智能化的生活。例如，在监测室内温度、湿度、空气质量等方面，WSN的低功耗和广覆盖特性就显得尤为重要。我希望这本书能够深入探讨WSN在智能家居系统中的具体部署方案，包括传感器节点的选择、部署位置的优化、数据采集的频率和精度要求，以及如何将这些数据进行有效的分析和决策，从而实现节能、舒适、安全的居住环境。更进一步，我期待书中能够介绍如何将WSN与人工智能技术相结合，例如通过机器学习算法来预测室内环境的变化趋势，或者根据用户的习惯自动调节家居设备。此外，我也关注WSN在智能家居安全方面的应用，比如利用震动传感器和图像传感器来检测非法入侵，并及时向用户发出警报。这本书的书名中包含了“应用”二字，这让我对它在实际应用层面的阐述抱有很高的期望。

评分☆☆☆☆☆

工业自动化是无线传感器网络另一个非常重要的应用方向。在工厂车间里，通过部署大量的传感器来监测设备的运行状态、生产过程中的温度、压力、振动等参数，可以实现对生产过程的精细化管理，提高生产效率，降低故障率。我希望这本书能够详细介绍WSN在工业自动化领域的应用案例，例如如何利用WSN实现对生产线的实时监控和故障诊断，如何利用WSN来优化生产流程，提高产品质量。此外，工业环境往往比较复杂，电磁干扰严重，信号传输距离要求高，所以我特别关注书中关于WSN在复杂工业环境下可靠通信的技术解决方案，比如多跳路由、网络编码等。我也对WSN在工业物联网（IIoT）中的角色很感兴趣，它如何作为IIoT的基础设施，连接海量的工业设备，实现数据的采集、传输和分析，从而推动工业的智能化升级。这本书的书名和内容关键词，让我相信它能提供关于这一领域深入的见解。

评分☆☆☆☆☆

我是一名通信工程专业的学生，对无线传感器网络的底层技术，特别是MAC层和网络层协议的设计非常感兴趣。我希望这本书能够深入剖析这些关键技术，比如在MAC层，各种协议（如IEEE 802.15.4）的设计原理、优缺点以及在不同应用场景下的适用性。在网络层，我关注路由协议的设计，如AODV、DSR等，以及它们在WSN中的性能表现，特别是在能量效率和网络寿命方面的考量。书中对分簇路由、多路径路由等WSN特有的路由策略的详细介绍，将是我学习的重点。此外，我也希望能看到关于WSN中数据传输的可靠性和时延控制方面的深入讨论，以及一些能够提高网络整体性能的优化技术。理解这些底层技术，对于我未来从事WSN相关的研发工作非常有帮助，能够让我更深入地理解整个网络的运作机制。

评分☆☆☆☆☆

在智能交通系统（ITS）方面，无线传感器网络的潜力也是巨大的。想象一下，在城市道路上部署传感器，实时监测交通流量、车辆速度、路面状况等信息，然后将这些信息传递给交通管理部门，帮助他们优化交通信号灯配时，缓解交通拥堵。我期待这本书能够深入探讨WSN在ITS中的具体应用，例如如何利用WSN来构建智能停车系统，如何利用WSN来监测桥梁、隧道等基础设施的健康状况，如何利用WSN来为自动驾驶汽车提供实时的路况信息。书中关于WSN在车辆间的通信（V2V）以及车辆与基础设施间的通信（V2I）的讨论，将对我理解未来智能交通的运作模式至关重要。我特别关注书中关于WSN在恶劣天气条件下的鲁棒性，以及在保障通信安全和隐私方面所面临的挑战和解决方案。这些都是实现安全、高效、便捷的未来交通的关键。

评分☆☆☆☆☆

数据融合是无线传感器网络中的一个重要技术，它可以有效地提高数据质量、降低数据冗余、节省网络带宽。我希望这本书能够详细阐述WSN中的数据融合技术，包括分布式数据融合、集中式数据融合以及混合式数据融合。书中对于各种数据融合算法的原理、优缺点以及适用场景的介绍，将对我非常有启发。例如，如何利用多个传感器的数据来更准确地估计某个物理量，或者如何通过数据融合来检测异常情况。我也关注书中关于数据融合在提高WSN鲁棒性和可靠性方面的作用，以及如何通过数据融合来降低网络的整体能耗。在实际应用中，如何选择合适的数据融合策略，以及如何设计高效的数据融合算法，将是我非常感兴趣的部分。

评分☆☆☆☆☆

这本《无线传感器网络关键技术研究及应用》的封面设计给我留下了深刻的第一印象。采用了那种沉稳的深蓝色作为主色调，配上银灰色的字体，显得十分专业且有质感。封面的中央，隐约可见一些交织的网络状线条，仿佛在诉说着无线传感器网络那种无处不在、相互连接的特性。这种设计语言，不像一些畅销书那样花哨，而是更加注重内容本身的专业性和深度，一眼就能看出这是一本技术类书籍，而且是那种需要认真钻研的。我平时对这类硬核技术领域的书比较感兴趣，因为它们往往能带来更扎实的知识体系和更深入的理解。拿到这本书的时候，我首先翻阅了一下目录，看到里面涵盖了从基础理论到前沿应用的各个方面，比如传感器节点的设计、网络拓扑、数据融合、能量管理、安全机制等等，这些都是我一直想深入了解的知识点。而且，从章节的排列顺序来看，似乎是从易到难，循序渐进，这对于我这种初学者来说非常友好。我期待它能帮我系统地梳理无线传感器网络的知识脉络，并且能够提供一些切实可行的应用案例，让我能够将理论知识与实际工作相结合，解决一些实际问题。冶金工业出版社的名字也让我觉得这本书的质量应该是有保障的，毕竟这是一个在出版界有一定历史和声誉的出版社，尤其是在专业技术类书籍方面，通常会有严格的审稿和编辑流程。

评分☆☆☆☆☆

书本的纸张和装帧质量也是我非常看重的方面。我拿到的是精装版本，拿到手里沉甸甸的，很有分量感。翻开书页，能闻到一股淡淡的油墨清香，这是一种很舒服的味道，也是一本好书该有的气息。纸张采用的是那种比较厚的哑光纸，书写起来非常顺滑，不会有毛刺感，而且即使长时间阅读，也不会因为纸张反光而感到眼睛疲劳。我平时喜欢在书上做一些笔记，用不同的颜色的笔标注重点，这本纸张的质量足够好，即使是用了水性笔，也不会洇墨，这点非常重要。书的排版也很清晰，字体大小适中，行距也恰到好处，不会显得拥挤，阅读起来非常舒适。即使是书中出现的图表和公式，都印刷得非常清楚，线条流畅，细节到位，这对于理解复杂的概念非常有帮助。我之前读过一些技术类的书籍，排版混乱，字体模糊，图表模糊不清，给阅读带来了很大的困扰，甚至影响了对知识的理解。这本书在这方面做得非常出色，可以说是细节决定成败，让人一眼就能感受到出版方的用心。这本书的整体感觉就是一种扎实、严谨、专业，这正是我在技术书籍中追求的品质。