無綫傳感器網絡簡明教程（第2版）/高等院校電子信息與電氣學科特色教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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崔遜學，左從菊 著

圖書標籤:

• 無綫傳感器網絡
• 傳感器網絡
• 物聯網
• 無綫通信
• 電子信息
• 電氣工程
• 高等教育
• 教材
• 網絡協議
• 低功耗設計

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302382515

版次：2

商品編碼：11712438

品牌：清華大學

包裝：平裝

叢書名： 高等院校電子信息與電氣學科特色教材

開本：16開

齣版時間：2015-06-01

用紙：膠版紙

頁數：209

編輯推薦

　　本書根據網絡工程本科專業的發展方嚮和教學需要，結閤無綫網絡和傳感器技術的新發展及其應用現狀編寫而成。
　　本書的特色在於內容簡單明瞭、淺顯易懂，側重基本概念和基礎技術，強調基本原理，力求概念準確、圖文並茂。
　　本書適宜作為普通高等院校本科生學習的教材，或者作為初學者的入門輔導書籍。

內容簡介

　　《無綫傳感器網絡簡明教程（第2版）/高等院校電子信息與電氣學科特色教材》根據網絡工程本科專業的發展方嚮和教學需要，結閤無綫網絡和傳感器技術的全新發展及其應用現狀編寫而成。本書主要介紹無綫傳感器網絡的基本概念，常見的微型傳感器，傳感器網絡的通信技術、支撐技術、應用開發基礎，傳感器網絡協議的技術標準，無綫傳感器網絡實驗。另外提供傳感器網絡應用方麵的實例。
　　本書的特色在於內容簡單明瞭、淺顯易懂，側重基本概念和基礎技術，強調基本原理，力求概念準確、圖文並茂。本書適宜作為普通高等院校本科生學習的教材，或者作為初學者的入門輔導書籍。
　　本書主要針對以下閱讀群體：①開設無綫傳感器網絡課程的本科生，涉及的專業包括計算機、自動化、探測與控製類專業、精密儀器專業等；②普通高校的碩士生、博士生作為無綫傳感器網絡的入門輔導書；③工程技術開發人員作為參考書。

前言/序言

《物聯網感知層技術與應用》 內容簡介 本書深入剖析物聯網（IoT）的核心組成部分——感知層技術，旨在為讀者構建一個全麵且實踐導嚮的學習框架。從基礎概念到前沿應用，本書力求展現物聯網感知層的廣闊圖景，涵蓋其關鍵技術、主流傳感器、通信協議以及在各行各業的創新實踐。本書適閤高等院校電子信息、計算機科學、自動化等相關專業本科生、研究生，以及從事物聯網技術研發、係統集成和應用開發的工程師和技術人員。 第一部分：物聯網感知層基礎 第一章 物聯網概述與感知層定位 本章首先對物聯網（IoT）進行全麵而深入的介紹，闡述其發展曆程、核心理念以及在當今社會中的重要性。我們將探討物聯網的典型架構，重點解析感知層在整個物聯網體係中的關鍵作用和不可或缺的地位。通過生動的案例分析，讀者將理解感知層如何作為物聯網的“觸角”，負責采集、識彆和傳遞物理世界的信息。本章還將討論感知層麵臨的挑戰，如功耗、成本、安全性、異構性等，並為後續章節的學習奠定堅實的基礎。 第二章 傳感器原理與分類 本章將係統性地介紹各類傳感器的基本工作原理。我們將從物理學和化學學的角度，詳細講解溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、壓力傳感器、氣體傳感器、加速度傳感器、陀螺儀、磁力計、圖像傳感器以及生物傳感器等常見傳感器的內部結構、信號轉換機製和測量原理。每種傳感器都將配以清晰的原理圖和詳細的物理模型，幫助讀者深入理解其工作過程。同時，本章將對傳感器進行多維度分類，包括按被測量類型、按工作原理、按能量轉換方式等，使讀者能夠清晰地認識不同傳感器之間的差異與聯係，並根據具體應用需求進行閤理選擇。 第三章 傳感器信號處理與調理 傳感器産生的原始信號往往帶有噪聲，且幅值不滿足後續處理的要求。本章將聚焦於傳感器信號的預處理技術。我們將深入探討信號放大、濾波（如低通、高通、帶通濾波）、信號衰減、隔離、阻抗匹配等關鍵信號調理技術，並介紹常用的模擬信號調理電路設計方法。此外，本章還將講解模數轉換（ADC）的原理、關鍵參數（如分辨率、采樣率、量化誤差）及其在傳感器數據采集中的應用。通過本章的學習，讀者將掌握如何從原始傳感器信號中提取有效信息，並為後續的數字信號處理做好準備。 第四章 傳感器網絡基礎 本章將引齣傳感器網絡（Sensor Network）的概念，並重點闡述其與傳統網絡的區彆與聯係。我們將深入討論傳感器節點的組成，包括感知模塊、處理模塊、通信模塊和電源模塊，並分析各模塊的功能和設計要點。本章還將介紹傳感器網絡的拓撲結構（如星型、總綫型、網狀型、混閤型）及其優缺點，以及節點部署策略對網絡性能的影響。此外，我們將初步探討傳感器網絡的MAC層協議和路由協議，為後續深入學習打下基礎。 第二部分：傳感器通信與網絡技術 第五章 短距離無綫通信技術 短距離無綫通信是實現傳感器節點互聯互通的關鍵。本章將詳細介紹多種主流的短距離無綫通信技術，包括藍牙（Bluetooth）、Wi-Fi、Zigbee、NFC（近場通信）等。對於每種技術，我們將深入分析其工作頻段、數據傳輸速率、通信協議棧、功耗特性、覆蓋範圍以及適用場景。通過對比分析，讀者將能夠根據具體的應用需求，選擇最閤適的短距離無綫通信技術。 第六章 遠距離無綫通信技術 當傳感器節點需要跨越較大距離進行通信時，遠距離無綫通信技術則成為必然選擇。本章將重點介紹LoRa、NB-IoT、Sigfox等低功耗廣域網（LPWAN）技術。我們將詳細講解這些技術的核心原理、網絡架構、通信特性（如低功耗、遠距離、低速率）以及在物聯網領域的典型應用。此外，本章還將簡要介紹蜂窩通信技術（如4G、5G）在物聯網中的應用，以及其與LPWAN技術的互補關係。 第七章 物聯網通信協議棧 本章將係統性地梳理和介紹物聯網通信協議棧，重點關注OSI模型和TCP/IP模型的在物聯網中的應用。我們將詳細解析各層協議的功能，包括應用層協議（如MQTT、CoAP、HTTP）、傳輸層協議（如TCP、UDP）、網絡層協議（如IP）以及MAC層協議（如IEEE 802.15.4）。通過對這些協議的深入理解，讀者將能夠構建穩定可靠的物聯網通信係統。 第八章 傳感器網絡路由與組網 在大型傳感器網絡中，高效的路由和組網機製至關重要。本章將深入探討傳感器網絡的路由策略，包括數據驅動、事件驅動、位置驅動等路由方式。我們將介紹經典的傳感器網絡路由協議，如LEACH、SPIN、GEAR等，並分析其在能耗、延遲、可靠性等方麵的優缺點。此外，本章還將討論多跳路由、簇頭選舉、網絡拓撲管理等關鍵問題。 第九章 傳感器網絡安全 安全性是物聯網感知層麵臨的嚴峻挑戰。本章將從多個維度探討傳感器網絡安全問題，包括數據機密性、完整性、可用性、可認證性等。我們將介紹常見的安全威脅，如竊聽、篡改、拒絕服務攻擊等，並詳細講解加密算法（如AES、RSA）、密鑰管理、身份認證、訪問控製等安全機製的應用。本章還將討論輕量級安全協議的設計原則以及在資源受限的傳感器節點上的安全實現方法。 第三部分：物聯網感知層應用與前沿 第十章 智能傢居與智慧社區中的感知層應用 本章將聚焦智能傢居和智慧社區兩大典型應用場景，深入剖析感知層技術在此領域的具體應用。我們將詳細介紹各類傳感器在環境監測（溫度、濕度、空氣質量）、安防監控（門窗傳感器、人體紅外傳感器、攝像頭）、智能傢電控製（智能插座、智能燈泡）、能源管理（電錶、水錶）等方麵的應用。通過實際案例分析，讀者將瞭解如何構建智能、舒適、安全的居住環境。 第十一章 智慧交通與智能物流中的感知層應用 本章將探討感知層技術在智慧交通和智能物流領域的創新應用。我們將介紹交通流量監測傳感器、車牌識彆攝像頭、GPS定位模塊、胎壓監測傳感器等在交通管理、車輛導航、事故預警、交通擁堵緩解等方麵的作用。在智能物流方麵，我們將重點關注RFID標簽、條形碼、溫度/濕度記錄儀、GPS追蹤器等在貨物追蹤、倉儲管理、冷鏈運輸等方麵的應用。 第十二章 工業物聯網（IIoT）中的感知層應用 工業物聯網（IIoT）是物聯網的重要分支，對生産效率、設備維護和安全生産具有深遠影響。本章將深入分析感知層技術在工業生産中的應用，包括設備狀態監測（振動傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器）、預測性維護、生産過程監控、環境監測（有害氣體檢測）、人員安全防護等。我們將介紹工業現場常用的傳感器類型、通信協議以及數據采集與分析方法。 第十三章 智慧農業與環境保護中的感知層應用 本章將探討感知層技術在智慧農業和環境保護領域的貢獻。在智慧農業方麵，我們將介紹土壤傳感器（濕度、pH值、養分）、氣象傳感器（溫度、濕度、光照、降雨量）、作物生長監測傳感器等在精準灌溉、施肥、病蟲害預警、産量預測等方麵的應用。在環境保護方麵，我們將討論空氣質量監測站、水質傳感器、噪聲傳感器、輻射傳感器等在環境汙染監測、生態保護、災害預警等方麵的作用。 第十四章 物聯網感知層前沿技術與發展趨勢 本章將展望物聯網感知層的未來發展方嚮，並介紹一些前沿技術。我們將探討人工智能（AI）與感知層的融閤，如基於邊緣計算的智能感知、深度學習在傳感器數據分析中的應用。此外，我們將討論新型傳感器技術（如柔性傳感器、可穿戴傳感器）、低功耗高精度傳感器的發展、自供電傳感器、以及麵嚮特定場景（如智慧醫療、智能穿戴）的定製化感知解決方案。本章還將分析物聯網感知層麵臨的挑戰與機遇，為讀者指明未來的研究和發展方嚮。 本書特色： 理論與實踐並重： 本書在深入闡述理論知識的同時，穿插瞭豐富的應用案例和技術解讀，幫助讀者理解技術的實際落地。 體係化知識框架： 從基礎概念到前沿應用，構建瞭一個完整且邏輯清晰的知識體係，適閤係統性學習。 聚焦核心技術： 緊密圍繞物聯網感知層的關鍵技術展開，涵蓋瞭傳感器、通信、網絡和安全等核心要素。 前瞻性視角： 關注行業發展趨勢和前沿技術，為讀者提供未來的學習和研究方嚮。 通過閱讀本書，讀者將能夠深刻理解物聯網感知層的核心技術原理，掌握各類傳感器的特性與應用，熟悉物聯網的通信協議與網絡架構，並能將所學知識應用於解決實際的物聯網應用問題。

評分☆☆☆☆☆

我當初選擇這本書，是因為對“高等院校電子信息與電氣學科特色教材”這個定位很感興趣，希望能找到一本既有深度又有廣度的入門讀物。這本書確實沒有讓我失望。它在內容的組織上，邏輯性非常強，從WSN的基本原理、體係結構，到數據采集、傳輸、路由，再到安全和節能，幾乎涵蓋瞭WSN研究的各個關鍵方麵。最讓我驚艷的是，它對WSN安全性的討論。在如今信息安全備受關注的時代，WSN的安全問題尤為重要，而這本書在這方麵進行瞭深入的剖析，從攻擊類型到防禦策略，都講解得非常透徹。 而且，這本書的圖文並茂，很多復雜的概念都通過精美的插圖和錶格得到瞭生動形象的展示，大大降低瞭閱讀難度。我特彆欣賞書中對不同路由協議的比較分析，讓你能夠清晰地看到各種協議的優劣勢以及適用場景。它不僅提供瞭理論知識，更重要的是，它教會瞭我如何去分析和解決問題。每當遇到一個新概念，我都能從書中找到相關的背景介紹、核心原理和應用實例，這讓我能夠很快地融會貫通。這本書就像一個寶庫，每次翻閱都能有新的發現和收獲。

評分☆☆☆☆☆

這本書絕對是那種讓你讀完之後，仿佛打開瞭一扇新世界大門的感覺！我之前對無綫傳感器網絡（WSN）的瞭解僅限於一些零散的概念，覺得它是個很高深莫測的領域。但翻開這本書，我立刻就被它清晰的邏輯和由淺入深的講解吸引住瞭。作者沒有上來就拋齣復雜的公式和算法，而是從WSN的基本概念、發展曆程講起，用非常生動的例子解釋瞭它在實際生活中的應用場景，比如環境監測、智能傢居、工業自動化等等，讓我一下子就get到瞭WSN的價值所在。 而且，這本書的敘事方式非常巧妙，它不是那種枯燥的教科書式寫作，更像是一位經驗豐富的老師在耐心指導你。在講解每一個技術點的時候，作者都會提前鋪墊好基礎知識，確保讀者能夠理解。更讓我驚喜的是，書中還穿插瞭一些作者在實際研究中遇到的問題和解決方法，這讓理論知識變得更加鮮活和實用。我尤其喜歡它對網絡分層結構的講解，從物理層到應用層，層層遞進，讓你對WSN的整體架構有瞭一個非常全麵的認識。讀到後來，我甚至能自己舉一反三，去思考在不同場景下，WSN應該如何設計和優化。這本書真的做到瞭“授人以魚不如授人以漁”。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最大的感受是，它真的把WSN這個看似復雜的技術“平民化”瞭。我之前對WSN的認知，總覺得是學術界或者企業界纔能觸及的高深領域，但這本書的齣現，讓我覺得普通讀者也能輕鬆理解。它在開篇就構建瞭一個非常清晰的知識框架，讓你知道WSN到底是什麼，能做什麼，以及它背後的基本原理。我尤其喜歡它關於WSN傳感器節點設計和通信協議棧的章節。這些是WSN最基礎也是最重要的組成部分，而這本書的講解非常紮實，從硬件選型到軟件實現，都進行瞭細緻的介紹。 讓我感動的是，作者在書中並沒有僅僅停留在理論層麵，而是通過大量的實例，將WSN的應用場景描繪得栩栩如生。我讀到後麵，甚至能夠自己想象在不同的環境中，如何部署和管理一個WSN係統。這本書的行文流暢自然，就像一位經驗豐富的工程師在與你分享他的知識和見解，讓你在不知不覺中就掌握瞭WSN的核心要點。它真的是一本值得反復閱讀，並且每次都能從中獲得新啓發的優秀教材。

評分☆☆☆☆☆

這本書的風格非常獨特，它不像一般的教材那樣，把所有的信息一股腦兒地塞給你，而是有條不紊地引導你一步步深入。我尤其喜歡它對WSN數據融閤技術和定位技術的講解。這兩個方麵是WSN實現智能化和精細化管理的關鍵，而這本書在這方麵的闡述非常到位。作者並沒有迴避技術細節，而是以一種清晰易懂的方式呈現齣來，讓我這個非專業人士也能領略到其中奧妙。 更重要的是，書中對於WSN的未來發展趨勢進行瞭前瞻性的探討，這讓我感受到瞭WSN的無限可能。它不僅僅是一本教程，更像是一份引領行業發展的指南。在閱讀過程中，我常常會因為書中提到的某個應用場景而感到興奮，進而聯想到更多的可能性。這本書的語言簡潔有力，沒有冗餘的詞匯，每一句話都直擊要點。它就像一位經驗豐富的嚮導，帶著你在WSN的廣闊天地中探索，讓你在不知不覺中收獲滿滿。

評分☆☆☆☆☆

作為一個對新興技術總是充滿好奇，但又擔心“看起來很美”的讀者，我一直對WSN這個領域有所耳聞，但總是覺得門檻很高。這本書的齣現，徹底改變瞭我的看法。它不像某些教材那樣，一開始就讓人暈頭轉嚮，而是從最基礎的概念入手，把WSN的發展脈絡梳理得井井有條。我最喜歡的是它關於WSN的能源效率問題和節點部署策略的章節。這兩點無疑是WSN應用中最核心也最具有挑戰性的部分，而這本書的處理方式非常到位，它不僅詳細介紹瞭各種節能技術和優化算法，還結閤瞭大量的圖錶和案例分析，讓我對這些復雜的技術有瞭直觀的理解。 讓我印象深刻的是，書中對不同類型傳感器的優缺點進行瞭細緻的對比分析，這對於我這種初學者來說，能夠幫助我快速建立起對WSN硬件基礎的認知。而且，它在講解過程中，非常注重理論與實踐的結閤，雖然是簡明教程，但你能感受到作者在其中傾注瞭大量的經驗和思考。讀這本書，我不再是被動地接受知識，而是能夠主動地去思考，去探索，甚至能夠預見到未來WSN可能的發展方嚮。這本書的語言風格非常親切，就像在和一位老朋友聊天，讓你在輕鬆愉快的氛圍中學習到真正有用的知識。