無綫傳感器網絡信息處理與組網設計

無綫傳感器網絡信息處理與組網設計 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

秦丹陽 著
圖書標籤:
  • 無綫傳感器網絡
  • 傳感器網絡
  • 信息處理
  • 組網
  • 通信
  • 物聯網
  • 嵌入式係統
  • 數據采集
  • 無綫通信
  • 網絡安全
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齣版社: 人民郵電齣版社
ISBN:9787115423986
版次:1
商品編碼:12055680
包裝:平裝
叢書名: 信息與通信創新學術專著
開本:小16開
齣版時間:2016-10-01
頁數:367
正文語種:中文

具體描述

編輯推薦

1.本書摒棄瞭傳統的定義討論和理論分析,從廣域部署角度討論麵嚮應用的無綫傳感器網絡關鍵技術。
2.在研究中采用瞭多學科交叉融閤的思想以及信息論、博弈論、數據融閤等手段,為讀者提供一種更新的研究思路。
3.先進性和實用性的完美統一。

內容簡介

本書主要關注無綫傳感器網絡中麵嚮廣域部署的關鍵技術,從信息處理、組網技術以及泛在組網設計等角度論述廣域傳感器網絡的設計方法與優化架構。重點討論廣域部署傳感器網絡的本質特點、分布式信號處理方法、無綫傳感器網絡通信算法以及泛在環境的組網設計方式。

作者簡介

秦丹陽,博士,副教授/碩士生導師,主要研究方嚮為無綫多跳通信網絡技術、泛在感知與普適計算。目前主持國傢自然科學基金項目1項、教育部博士點重點項目1項、中國博士後基金項目、黑龍江省自然科學基金項目、黑龍江省博士後科研項目、黑龍江省教育廳麵上項目、黑龍江省電子工程省高校重點實驗室開放基金項目以及校級項目多項。先後發錶SCI、EI檢索的高水平學術論文30餘篇,專利授權3項,齣版專著2部。

目錄

第1章 傳感器網絡的信息論邊界 1
1.1 引言 1
1.2 傳感器網絡模型 2
1.3 數字結構 5
1.3.1 分布式信源編碼 6
1.3.2 分布式信道編碼 13
1.3.3 數字結構的端到端性能 19
1.4 數字結構的代價 21
1.5 一般結構邊界 23
1.6 本章小結 25
參考文獻 26

第2章 無綫傳感器網絡的網內信息處理 29
2.1 引言 29
2.2 通信復雜度模型 31
2.3 無綫網絡的計算:空間復用與分組計算 33
2.3.1 無綫通信網絡的地理模型 34
2.3.2 分組計算與計算吞吐量 35
2.3.3 對稱函數與形式嚮量 36
2.3.4 同位網絡 36
2.3.5 對稱函數的子類:形式感知與形式閾值 37
2.3.6 同位網絡中的最大吞吐量 39
2.3.7 多跳隨機平麵網絡 41
2.3.8 其他非周期網絡 42
2.4 有噪無綫通信網絡:同位廣播網絡中的可信計算 43
2.4.1 測量結果的奇偶性 44
2.4.2 閾值函數 45
2.5 信息論模型 46
2.6 本章小結 48
參考文獻 48

第3章 無綫傳感器網絡的感知容量 51
3.1 引言 51
3.1.1 廣域檢測應用 51
3.1.2 傳感器網絡編碼器 53
3.1.3 基於信息論的角度 54
3.2 傳感器網絡的感知容量 55
3.2.1 節點隨機連接傳感器網絡模型 55
3.2.2 隨機編碼與方法類型 58
3.2.3 感知容量理論 59
3.2.4 感知容量邊界 64
3.3 其他傳感器網絡模型的感知容量 66
3.3.1 定位感知模型 67
3.3.2 目標模型 68
3.4 本章小結 69
參考文獻 70

第4章 傳感器網絡生存期定律及其應用 73
4.1 引言 73
4.2 傳感器網絡生存期定律及普適性設計原則 74
4.2.1 網絡特性與生存期定義 74
4.2.2 生存期定律 75
4.2.3 生存期最大化的通用設計原則 75
4.3 隨機最短路徑框架 76
4.3.1 問題說明 77
4.3.2 SSP的討論 78
4.3.3 網絡生存期的基本性能極限 80
4.3.4 網絡極限性能的計算 81
4.4 分布式漸進最優傳輸調度 83
4.4.1 生存期最大化動態協議 83
4.4.2 DTSP的動態特性 84
4.4.3 DTSP的漸進最優性 85
4.4.4 分布式實現 86
4.4.5 仿真研究 87
4.5 傳感器網絡生存期的分析 92
4.6 本章小結 92
參考文獻 93

第5章 傳感器網絡中的信號檢測 95
5.1 引言 95
5.2 集中檢測 96
5.3 傳統分布式檢測框架 97
5.3.1 二元假設檢驗 97
5.3.2 漸進機製 99
5.4 無綫傳感器網絡中的分布式檢測 100
5.4.1 傳感器節點 101
5.4.2 網絡架構 101
5.4.3 數據處理 102
5.5 無綫傳感器網絡 102
5.5.1 容量約束條件下的檢測 104
5.5.2 關於無綫信道的討論 105
5.5.3 相關性檢測 109
5.5.4 衰減與衰落 110
5.6 範式分析 112
5.6.1 相長乾涉 113
5.6.2 消息傳遞 114
5.6.3 跨層思想 114
5.6.4 節能機製 115
5.7 擴展與普適化 115
5.8 本章小結 116
參考文獻 117

第6章 帶寬能量受限條件下的分布式估計 121
6.1 引言 121
6.2 分布式量化估計 122
6.3 最大似然估計 122
6.3.1 噪聲概率密度函數已知而方差未知 125
6.3.2 噪聲概率密度布函數未知 129
6.3.3 均方誤差的下界 133
6.4 嚮量參數的估計 133
6.5 最大後驗概率估計 139
6.6 分布式估計的降維 141
6.6.1 解耦分布式估計—壓縮 142
6.6.2 耦閤分布式估計—壓縮 146
6.7 失真率分析 148
6.7.1 集中式估計的失真率 150
6.7.2 分布式估計的失真率 155
6.7.3 凸優化確定失真率上界 158
6.8 本章小結 158
參考文獻 159

第7章 無綫傳感器網絡中的分布式學習 162
7.1 引言 162
7.2 典型學習理論 164
7.2.1 監督式學習模型 164
7.2.2 核函數方法及經驗風險最小化原理 165
7.2.3 其他學習算法 168
7.3 無綫傳感器網絡中的分布式學習 177
7.4 有融閤中心無綫傳感器網絡中的分布式學習 181
7.4.1 分簇方法 181
7.4.2 分布式學習的統計極限 181
7.5 有網內處理Ad hoc無綫傳感器網絡的分布式學習 184
7.5.1 基於稀疏度的分布式訓練 185
7.5.2 基於次梯度增量法的分布式訓練 186
7.5.3 基於交替投影法的分布式訓練 188
7.6 本章小結 190
參考文獻 191

第8章 無綫傳感器網絡中的圖模型與融閤 194
8.1 引言 194
8.2 圖模型 195
8.2.1 定義與性質 195
8.2.2 和積算法 196
8.2.3 最大乘積算法 197
8.2.4 環路置信傳播 198
8.2.5 非參數置信傳播 198
8.3 無綫傳感器網絡的圖模型 199
8.3.1 傳感器網絡中的自定位 200
8.3.2 傳感器網絡多目標數據關聯 202
8.4 消息檢查與近似對融閤的影響 204
8.4.1 消息檢查 204
8.4.2 基於粒子的消息傳遞精確度 205
8.5 消息近似的作用 207
8.6 網絡融閤資源受限的優化分配 210
8.6.1 傳感器網絡目標追蹤的資源管理 211
8.6.2 嚴格受限條件下的分布式推測 215
8.7 本章小結 221
參考文獻 222

第9章 廣域傳感器網絡的隨機協同傳輸 225
9.1 引言 225
9.2 無綫傳感器網絡的協同傳輸 226
9.2.1 協同無綫電物理層模型 226
9.2.2 集中編碼分配協同機製 228
9.3 隨機分布式協同機製 229
9.4 隨機協同編碼的性能 232
9.4.1 分集階數特性 232
9.4.2 性能仿真與數值分析 235
9.5 基於隨機協同編碼的協同廣域網絡分析 237
9.6 理論分析與驗證 242
9.7 本章小結 244
參考文獻 244

第10章 泛在多跳通信網絡的鄰域狀態自適應更新 247
10.1 引言 247
10.2 典型鄰域狀態感知算法研究 247
10.2.1 問題分析 247
10.2.2 基於相鄰節點覆蓋的感知與更新 248
10.2.3 基於控製論的感知與更新 252
10.3 本地拓撲感知模型 254
10.3.1 本地拓撲感知度 254
10.3.2 鄰域狀態感知映射的公平性收斂 256
10.4 基於拓撲感知的鄰域狀態動態更新算法 269
10.4.1 鄰域狀態自適應感知 269
10.4.2 超時值的自適應調整 270
10.4.3 反應式感知分組的重調度 272
10.5 仿真結果與性能分析 274
10.5.1 仿真模型的構建 274
10.5.2 仿真結果與性能分析 275
10.6 本章小結 279
參考文獻 279

第11章 分布式數據動態均衡 282
11.1 引言 282
11.2 典型數據均衡算法研究 283
11.2.1 動態負載感知路由算法 283
11.2.2 負載均衡算法 285
11.3 數據負載感知模型 288
11.4 分布式數據動態均衡路由算法 292
11.4.1 非飽和數據特徵下的馬爾可夫退避建模 292
11.4.2 基於Bloom濾波的最優散列建模 296
11.4.3 分布式數據動態均衡算法 299
11.5 分布式均衡公平性輔助算法 302
11.5.1 算法描述 302
11.5.2 自私節點的檢測 306
11.5.3 復雜度分析 309
11.6 仿真結果與性能分析 311
11.6.1 仿真模型的構建 311
11.6.2 仿真結果與性能分析 312
11.7 本章小結 317
參考文獻 318

第12章 動態傳輸路徑自愈技術 321
12.1 引言 321
12.2 典型本地路徑修復算法研究 323
12.2.1 基於CF策略的路由修復算法 323
12.2.2 基於on-the-fly策略的路由修復算法 327
12.3 鏈路質量感知模型 330
12.3.1 鏈路質量檢測區域 331
12.3.2 功率檢測與質量判斷 332
12.4 最優搜索數學建模 333
12.4.1 最優搜索理論 333
12.4.2 搜索問題的狀態方程 335
12.4.3 狀態方程的解 339
12.5 本地路由動態自愈算法 344
12.5.1 算法描述 344
12.5.2 修復後的優化 348
12.6 仿真結果與性能分析 350
12.6.1 仿真模型的構建 350
12.6.2 仿真結果與性能分析 351
12.7 本章小結 356
參考文獻 356

名詞索引 360

精彩書摘

  《無綫傳感器網絡信息處理與組網設計》:
  本章從通信復雜度的角度入手,網絡中節點按比特交換信息,直到節點信息的某給定函數被確定。然後構造理論框架,結閤無綫網絡可看作是計算構造的觀點、無綫通信共享介質特性的考慮以及部分信息論的結論,比如分組計算可以提供吞吐效率等。然後,我們考慮通信不可靠的模型,但關注的是以較低概率誤差計算給定函數。最後介紹無綫傳感器網絡網內信息處理的信息論解決方案。
  無綫傳感器網絡的部署可以應用在軍事、工業、農業、基本生産生活等方麵。比如,實現環境檢測功能,每個節點都配備有溫度傳感器,且所有節點協作以實現對特定區域內溫度的檢測。當然,這也可以擴展為檢測特定區域內的最高溫度,可以通過設定溫標閾值實現對局部溫度的警報。
  這類無綫傳感器網絡的特點是網絡中各節點收集到的信息將在網絡內部由節點自身進行處理。無綫傳感器網絡中的一類特殊節點為收集節點,網內信息處理的目的在於將所需的統計數據(也就是平均溫度或最高溫度)從數據被采集區域發送到收集節點。因此,收集節點可以看作是網絡的輸齣單元。輸入單元是指網絡中感知節點處進行的測量。在兩個單元之間的部分包括整個網絡本身可以看作是信息處理係統。因此,無綫傳感器網絡就包括瞭3個方麵:節點的感知、節點的計算能力以及節點間無綫信息的轉移。
  無綫傳感器網絡與單純的通信網絡或數據網絡的不同之處在於信息是在網絡中的節點處進行處理的。因此,節點能夠將其從兩個鄰居節點處收到的兩個分組中的溫度數據進行相加,並將數據之和發送給第三個鄰居節點。或在某些檢測網絡中,節點可以選擇忽略所收到的分組,因為該節點知道網絡中其他位置將齣現更高的溫度。這種節點級的數據處理是無綫傳感器網絡相比於傳統數據網絡最大的不同,在數據網絡中,節點僅可以處理或修改分組頭。就分組的實際負載而言,節點在轉發分組時無法改變分組中的數據和內容。
  節點處理分組功能是目前同領域的一個重要研究方嚮,且被稱為網絡編碼。對於多播,網絡編碼可以作為一種較好的選擇。在傳感器網絡中,節點可以實現較多功能,這是因為網絡中的每個節點都可以被看作是小型計算機。
  ……
探索數字世界的脈搏:傳感、連接與智能 在這信息爆炸的時代,我們生活的方方麵麵正被一種無形的力量悄然改變,那便是無處不在的傳感器。它們如同一雙雙敏銳的眼睛和耳朵,捕捉著周遭環境的細微變化;它們又如同信息的觸角,將這些感知到的數據傳遞齣去,匯聚成一股股強大的信息流。而當這些傳感器不再是孤立的個體,而是被巧妙地編織成一張龐大的網絡,它們的力量便得到瞭幾何級的增長,催生齣無數令人驚嘆的應用,重塑著我們的生活、工作乃至整個社會。 本書將帶您踏上一段深入探索“無綫傳感器網絡信息處理與組網設計”的旅程。我們將不僅僅局限於技術名詞的堆砌,而是力求揭示這一領域的本質——如何從海量、異構、動態變化的傳感器數據中提取有價值的信息,並在此基礎上構建高效、可靠、智能的無綫網絡。我們將聚焦於信息處理的核心挑戰與前沿技術,剖析組網設計中的關鍵考量與創新方法,為您提供一套係統、全麵且兼具實踐指導意義的知識體係。 第一篇:感知世界的基石——傳感器技術與信息采集 在任何網絡的運作之前,信息源頭的可靠性至關重要。本篇將首先為您勾勒齣無綫傳感器網絡的“五髒六腑”——形形色色的傳感器。我們將深入剖析不同類型傳感器的原理、特性及其適用場景,例如: 環境監測領域: 溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、氣體傳感器(如CO2、SO2、NOx等)、PM2.5傳感器等,它們如何協同工作,為我們提供城市空氣質量、農業溫室環境、工業生産車間安全等精準數據。 健康與醫療領域: 心率傳感器、血壓傳感器、血氧傳感器、體溫傳感器、生物信號傳感器(如ECG、EEG)等,它們如何構建起遠程醫療監護、可穿戴健康追蹤、智能病房管理等應用。 工業自動化與物聯網: 壓力傳感器、流量傳感器、位移傳感器、加速度傳感器、振動傳感器等,它們在智能製造、設備狀態監測、預測性維護等場景中的關鍵作用。 智慧交通與物流: 車輛檢測傳感器、GPS定位模塊、RFID標簽、運動傳感器等,它們如何支持智能交通信號控製、車輛追蹤、貨物狀態監控。 我們還將探討傳感器的數據特性:其輸齣的數據往往具有高維度、多模態(如模擬信號、數字信號、圖像、音頻)、噪聲乾擾嚴重、數據稀疏或密集等特點。理解這些特性,是後續信息處理的關鍵前提。 更重要的是,本篇將深入探討信息采集的策略與技術。如何在有限的能源約束下,有效地對傳感器數據進行采樣、量化和編碼?如何設計低功耗的采集方案?如何應對數據采集過程中的延遲、丟包等問題?我們將介紹諸如采樣定理的延伸應用、數據壓縮技術(如霍夫曼編碼、Lempel-Ziv算法在傳感器數據壓縮中的適配)、能量收集技術(如太陽能、振動能)與傳感節點結閤的設計思路,確保傳感器網絡能夠持久、高效地運行。 第二篇:提煉信息的智慧——傳感器數據處理與分析 采集到的原始傳感器數據往往是“未經雕琢的璞玉”,其價值的實現離不開高效的信息處理與分析。本篇將聚焦於如何從這些繁雜的數據中“淘金”。 數據預處理與噪聲抑製: 傳感器固有的不精確性,以及無綫傳輸過程中的乾擾,都會導緻數據中包含噪聲。我們將學習各種噪聲濾波技術,如移動平均濾波、中值濾波、卡爾曼濾波、小波去噪等,以及它們在不同類型傳感器數據上的適用性。此外,數據平滑、異常值檢測與處理(如基於統計的方法、基於機器學習的方法)也將是重點內容。 特徵提取與融閤: 單一傳感器的信息是有限的,而不同傳感器之間的信息融閤能夠提供更全麵、更準確的感知。我們將探討單傳感器特徵提取的技術,例如從時域、頻域、時頻域提取統計特徵、能量特徵、熵特徵等。在此基礎上,我們將深入研究多傳感器數據融閤的層次與方法: 低層融閤(數據級融閤): 直接將原始數據進行拼接、插值或對齊後融閤。 中層融閤(特徵級融閤): 分彆從各傳感器數據中提取特徵,然後融閤這些特徵。 高層融閤(決策級融閤): 各傳感器獨立進行信息處理和決策,然後融閤這些決策結果。 我們將詳細介紹各種融閤算法,如加權平均法、貝葉斯融閤、D-S證據理論、模糊邏輯融閤、神經網絡融閤等,並分析它們在不同應用場景下的優劣。 模式識彆與分類: 提煉齣的特徵數據需要被轉化為有意義的信息。我們將學習模式識彆的基本概念,並介紹適用於傳感器數據的分類算法,如支持嚮量機(SVM)、K近鄰(KNN)、決策樹、隨機森林、深度學習模型(如捲積神經網絡CNN、循環神經網絡RNN)等。這些算法如何用於識彆特定的環境事件(如火災、漏水)、監測人體活動、診斷設備故障等。 數據挖掘與預測: 在海量傳感器數據的基礎上,我們可以挖掘齣隱藏的模式和規律,並進行預測。我們將探討時間序列分析方法,如ARIMA模型、指數平滑法,以及基於機器學習的預測模型,用於預測未來的環境變化、設備運行狀態、交通流量等。 第三篇:編織連接的藝術——無綫傳感器網絡組網設計 信息處理的成果需要通過網絡高效地傳遞。本篇將聚焦於無綫傳感器網絡的“骨骼與脈絡”——組網設計。 網絡拓撲結構: 不同的拓撲結構對網絡的性能、功耗、可靠性有著顯著影響。我們將詳細分析星型拓撲、總綫型拓撲、環型拓撲、網狀拓撲(Mesh Topology)、分簇拓撲(Clustering Topology)等,並討論它們在不同應用場景下的優劣勢。例如,在節點數量巨大且對能量效率要求極高的場景下,分簇拓撲的優勢將得以體現。 多址接入與信道劃分: 在一個共享的無綫信道中,多個傳感器節點如何高效地共享資源,避免衝突?我們將深入探討時分多址(TDMA)、頻分多址(FDMA)、碼分多址(CDMA)等傳統多址技術,並重點關注載波偵聽多路訪問/衝突避免(CSMA/CA)等在無綫傳感器網絡中廣泛應用的協議。此外,多通道MAC協議的設計也將在分析之列。 路由協議設計: 傳感器網絡中的數據需要從源節點傳輸到匯聚節點或基站。由於節點數量龐大、網絡拓撲動態變化、節點能量有限,傳統的路由協議難以直接適用。我們將詳細剖析各類無綫傳感器網絡路由協議: 基於數據中心的路由: 如LEACH(低功耗分布式自適應聚類)及其變種,如何通過分簇來降低能量消耗。 基於流量的路由: 如SPIN(Sensor Protocol for Information via Negotiation),如何通過數據協商來減少冗餘傳輸。 地理位置的路由: 如GEAR(Geographic Energy-Aware Routing),如何利用節點的位置信息進行高效路由。 無狀態路由: 如CODA(Contention-Based Forwarding Protocol),如何利用節點的局部信息進行轉發。 我們將分析這些協議的設計思想、能量效率、可擴展性、魯棒性等關鍵指標。 網絡協議棧的優化: 從物理層到應用層,整個協議棧的設計都直接影響著網絡的性能。我們將探討低功耗的通信協議設計,如6LoWPAN,如何將IPv6適配到低功耗、低帶寬的無綫傳感器網絡節點上。同時,數據傳輸的可靠性保障(如重傳機製、前嚮糾錯碼)和網絡節點的能量管理(如休眠/喚醒機製、功率控製)也是設計的重中之重。 網絡安全與隱私: 隨著傳感器網絡應用的普及,網絡安全和數據隱私變得日益重要。我們將討論傳感器網絡麵臨的安全威脅(如竊聽、注入攻擊、拒絕服務攻擊),並介紹安全機製的設計,包括節點認證、數據加密、密鑰管理、入侵檢測等,同時也會關注數據隱私保護的技術手段。 第四篇:走嚮智能的未來——高級應用與前沿展望 在掌握瞭信息處理和組網設計的基礎後,我們將進一步拓展視野,探索無綫傳感器網絡在更廣泛領域的應用,並展望其未來的發展趨勢。 智慧城市建設: 從智能交通信號控製、智能路燈管理、環境汙染實時監測,到智能樓宇、公共安全監控,無綫傳感器網絡是構建智慧城市的“毛細血管”。 工業物聯網(IIoT): 在智能製造、設備健康管理、供應鏈優化等領域,傳感器網絡正在賦能工業的數字化轉型。 精準農業: 通過監測土壤濕度、溫度、養分,以及作物生長狀況,實現精準灌溉、施肥,提高農作物産量與質量。 智能傢居與個人健康: 構建舒適、節能、安全的傢居環境,實現遠程健康監護和個性化健康管理。 環境科學與災害預警: 建立大規模的監測網絡,實時監測地震、洪水、火山活動等自然災害的早期跡象,為預警和救援提供支持。 最後,我們將對無綫傳感器網絡的未來發展趨勢進行展望,包括與人工智能的深度融閤(AIoT)、麵嚮大規模異構網絡的管理與協同、新興通信技術(如5G、6G)在傳感器網絡中的應用、以及更具挑戰性的網絡自組織、自愈閤能力等。 本書旨在為您構建一個紮實且前瞻性的知識框架,讓您能夠深入理解無綫傳感器網絡的核心原理,掌握關鍵的設計與實現技術,並激發您在這一充滿活力的領域進行創新與實踐。無論您是對此領域充滿好奇的學生,還是緻力於解決實際問題的工程師,亦或是渴望洞悉技術發展趨勢的研究者,相信本書都將為您帶來深刻的啓迪與寶貴的收獲。讓我們一同開啓這段探索之旅,感受數字世界跳動的脈搏,共同構築更加智能、互聯的未來。

用戶評價

評分

我最近拜讀瞭《大數據時代的數據治理與安全保障》這本書,作為一名負責數據安全和閤規的IT經理,這本書的內容簡直是及時雨。在如今數據爆炸的時代,如何有效地管理和保護海量數據,同時又要確保數據的可用性和閤規性,是擺在我們麵前的巨大挑戰。書中對於“數據血緣”(Data Lineage)的闡述讓我印象深刻。作者詳細介紹瞭數據血緣的概念、重要性以及實現方法,如何追溯數據的産生、轉換、流動過程,這對於數據審計、故障排查、以及確保數據閤規性至關重要。書中提供瞭多種數據血緣采集和可視化技術,以及在不同數據平颱上的應用案例,為我們構建完整的數據治理體係提供瞭堅實的基礎。另外,書中關於“差分隱私”(Differential Privacy)的探討也極具價值。在需要共享敏感數據用於研究分析的同時,如何保護個體隱私,差分隱私提供瞭一種數學上的解決方案。作者不僅解釋瞭差分隱私的原理,還深入剖析瞭其在數據發布、機器學習模型訓練等場景下的應用,並討論瞭隱私預算的設定和對數據可用性的影響。這本書的內容非常務實,不僅理論闡述清晰,更提供瞭大量實踐性的指導和技術方案,對於正在努力構建數據治理和安全體係的組織來說,是一本不可多得的參考指南,能夠幫助我們更好地應對大數據帶來的挑戰,實現數據價值的最大化同時確保數據的安全可靠。

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我最近翻閱瞭《分布式係統中的共識機製與容錯設計》一書,作為一名在分布式領域摸索多年的工程師,這本書的內容可以說是為我撥開瞭雲霧。書中並沒有對復雜的分布式理論進行枯燥的羅列,而是深入淺齣地剖析瞭構建高可用、強一緻性分布式係統的核心技術——共識機製,以及在麵對不可避免的故障時如何設計魯棒的容錯方案。書中對“Paxos”算法的講解尤為詳盡,從其基本思想、流程到各種變種,作者都進行瞭細緻的推導和闡述,並通過生動的類比和圖示,幫助讀者理解這一看似復雜的算法。書中還詳細討論瞭Paxos在實際應用中遇到的問題,以及如何通過優化和改進來提升其性能和可伸縮性。另外,書中關於“raft”協議的介紹也讓我受益匪淺。與Paxos相比,Raft更加易於理解和實現,作者通過對Raft的詳細講解,以及與Paxos的對比分析,幫助讀者更好地掌握分布式共識的核心概念,並提供瞭在實際工程中實現Raft的指導。此外,書中對“拜占庭容錯”(Byzantine Fault Tolerance, BFT)的探討,以及各種BFT算法的分析,為構建能夠抵禦惡意節點攻擊的分布式係統提供瞭重要的理論基礎和實踐參考。總而言之,這本書的內容非常深入和全麵,對於任何希望深入理解分布式係統底層原理,並能夠設計齣高可用、強一緻性係統的工程師來說,都是一本不可多得的經典之作,能夠幫助我們構建更加健壯和可靠的分布式係統。

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最近有幸研讀瞭《綠色計算與可持續能源技術》一書,作為一名關注環保和技術融閤的科技愛好者,這本書的內容確實讓我大開眼界。書中並沒有停留在對“綠色計算”概念的空泛描述,而是深入探討瞭如何在實際的計算係統中實現節能減排,並將其與可持續能源技術有機結閤,構建更加環保高效的信息化基礎設施。書中對“液冷技術”(Liquid Cooling)的詳細介紹讓我印象深刻。作者不僅闡述瞭液冷相比風冷在散熱效率、能耗以及靜音效果上的優勢,還深入剖析瞭不同類型的液冷技術(如浸沒式、通道式)的特點、適用場景以及在數據中心、高性能計算等領域的應用案例。書中還對液冷係統的設計、部署和維護給齣瞭詳細的指導,為我們提供瞭切實可行的實施方案。此外,書中關於“智能電網”(Smart Grid)與綠色計算的結閤也讓我深受啓發。作者探討瞭如何利用智能電網技術優化能源分配,將計算資源的能源消耗與可再生能源的供給進行匹配,例如在風力或太陽能發電量充足時,集中處理計算任務,從而最大限度地利用清潔能源,降低碳排放。書中還討論瞭能量采集技術在低功耗物聯網設備中的應用,以及如何通過優化算法和硬件設計來減少能源消耗。總而言之,這本書內容前瞻且具有高度的實踐指導意義,為我們勾勒齣瞭未來綠色、可持續計算的美好藍圖,對於推動科技進步與環境保護的協同發展,具有重要的參考價值。

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最近讀瞭《人工智能驅動的智能製造係統》這本書,作為一名製造業的轉型升級參與者,我必須說,這本書的內容簡直就是為我們量身定做的。書中並沒有停留在對AI概念的泛泛而談,而是將AI技術與具體的製造流程、環節相結閤,提供瞭非常落地可行的解決方案。我特彆關注瞭書中關於“預測性維護”(Predictive Maintenance)的部分。作者詳細介紹瞭如何利用大量的設備運行數據,通過機器學習模型來預測設備故障的發生概率和時間,從而實現從被動維修到主動預防的轉變。書中列舉瞭不同類型設備的預測模型構建過程,包括數據預處理、特徵工程、模型選擇與訓練,以及模型評估等關鍵步驟,並提供瞭多個實際案例,如軸承磨損、電機過熱的故障預測,都給齣瞭詳細的實施方案和預期效果。此外,書中關於“數字孿生”(Digital Twin)的應用也讓我耳目一新。通過構建製造過程的虛擬模型,實現對物理世界的實時監控、模擬和優化,極大地提升瞭生産效率和産品質量。書中通過詳細的案例分析,展示瞭數字孿生在工藝參數優化、生産綫調度、産品設計迭代等方麵的應用,讓我看到瞭智能製造的無限可能。這本書的內容非常係統且全麵,對於想要在智能製造領域有所作為的從業者來說,無疑是一本重要的參考書,能夠幫助我們清晰地認識到AI在製造業中的實際價值和落地路徑。

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作為一名在無綫傳感器網絡領域摸爬滾打多年的技術人員,最近有幸翻閱瞭《下一代通信技術展望與實踐》這本書,著實給我帶來瞭不少啓發。雖然書名聽起來頗為宏大,但其內容卻相當紮實,緊密圍繞著當前通信技術發展的最前沿,深入淺齣地剖析瞭5G、6G乃至更遠未來的技術趨勢。其中,我對書中關於“智能超錶麵”(RIS)的部分印象尤為深刻。作者不僅詳細闡述瞭RIS的工作原理,如何通過調控電磁波的傳播路徑來提升信號覆蓋和質量,還結閤瞭大量的仿真數據和實際案例,展示瞭RIS在解決室內信號盲區、降低能耗以及實現精準波束控製等方麵的巨大潛力。書中的圖錶和公式推導嚴謹清晰,對於理解RIS的數學模型和優化算法非常有幫助。此外,書中關於“邊緣智能”(Edge AI)的章節也讓我受益匪淺。將人工智能算法部署在網絡邊緣節點,能夠顯著減少數據傳輸延遲,提高響應速度,這對於物聯網、自動駕駛等對實時性要求極高的應用場景至關重要。作者通過對邊緣智能在視頻分析、異常檢測等方麵的應用進行深入剖析,並提供瞭相應的軟硬件實現方案,為我們一綫工程師提供瞭寶貴的實踐指導。總而言之,這本書內容豐富,前瞻性強,既有理論深度,又有實踐指導意義,對於希望緊跟通信技術發展步伐的技術人員來說,絕對是一本不可多得的佳作。

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