工業無綫傳感器網絡抗毀性關鍵技術研究(精)/智能製造與機器人理論及技術研究叢書 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李文鋒，符修文 著

圖書標籤:

• 工業無綫傳感器網絡
• 抗毀性
• 無綫通信
• 傳感器網絡
• 智能製造
• 機器人技術
• 網絡安全
• 可靠性設計
• 工業控製
• 信息安全

齣版社： 華中科技大學齣版社

ISBN：9787568035897

版次：1

商品編碼：12320957

包裝：精裝

叢書名： 工業無綫傳感器網絡抗毀性關鍵技術研究(精)/智能製造與機器人理論及技術研究叢書

開本：16開

齣版時間：2018-02-01

用紙：膠版紙

正文語種：中文

編輯推薦

本書對核心技術無綫傳感器網絡的抗毀性問題進行研究，給齣瞭仿真測試平颱和實驗係統，參考價值高。

內容簡介

無綫傳感器網絡（WSNs）已成為各種工業物聯網應用中的核心技術。全書共分為十章，主要針對工業無綫傳感器網絡規模化應用的主要技術瓶頸——抗毀性問題，從復雜網絡角度齣發，對工業無綫傳感器網絡抗毀性能進行係統深入的研究：網絡拓撲演化與優化配置機製；負載�踩萘磕Ｐ陀胗嘔�策略；容錯路由選擇算法；故障檢測與診斷方法；基於移動智能體的智能車間數據傳輸方案。最後，給齣瞭抗毀性仿真測試平颱和工程實驗係統。可作為計算機、物聯網、物流工程、機械製造及自動化等專業高校學生的參考用書，也可供從事工業物聯網及復雜網絡係統優化研究和從事工業係統控製及智能製造等領域工程開發的科技人員參考。

作者簡介

李文鋒，武漢理工大學二級教授，博士生導師。瑞典皇傢工學院自治係統研究中心訪問學者，美國新澤西理工大學和美國紐約大學訪問教授。湖北省有突齣貢獻的中青年專傢。中國人工智能學會智能製造專業委員會常務委員，中國機械工程學會機器人專業委員會委員，教育部高等學校物流管理與工程類教學指導委員會委員，IEEE 高級會員。主要研究方嚮為環境感知與係統協作控製，物流自動化與機器人技術，物流供應鏈仿真與規劃，物聯網與物流信息化技術，智能製造，人機工程與健康監護。先後承擔國傢自然科學基金項目、國傢“十一五”“十二五”科技支撐計劃項目、國傢“863計劃”項目。先後發錶科研論文近300篇，專著6本，有100餘篇次被三大檢索（SCI、EI、ISTP）收錄，獲國傢發明專利10多項。先後獲得省部級科技進步一等奬2項、二等奬7項、三等奬1項。符修文，男，河南洛陽人，講師，博士。博士畢業於武漢理工大學機械工程專業，現就職於上海海事大學物流科學與工程研究院。主要研究方嚮為工業無綫傳感器網絡，已發錶論文12篇，其中SCI/EI檢索論文8篇，獲得國傢授權發明專利3項。

目錄

第1章 概述 10

1.1工業物聯網 10

1.2工業無綫傳感器網絡 11

1.3工業場景對傳感器網絡性能影響 13

1.4工業無綫傳感器網絡抗毀性定義 14

1.5研究趨勢與存在的問題 14

1.5.1 研究趨勢 14

1.5.2 存在的問題 16

1.6 本書研究的目的與意義 16

參考文獻 18

第2章 網絡受損類型與抗毀性測度 20

2.1 網絡受損類型 20

2.1.1 隨機性受損 20

2.1.2 被選擇性受損 20

2.1.3 組織性受損 22

2.2 受損起因 23

2.2.1 能耗失效 23

2.2.2 故障失效 23

2.2.3 攻擊失效 23

2.3抗毀性測度 25

2.3.1 非拓撲性測度 26

2.3.2 拓撲性測度 26

2.3.3 無綫傳感器網絡抗毀性測度 27

2.3.4 工業無綫傳感器網絡抗毀性測度設計 28

2.4 小結 29

參考文獻 29

第3章 抗毀性拓撲優化 34

3.1 研究現狀 34

3.1.1 無標度網絡 34

3.1.2 小世界網絡 36

3.2 分簇無標度局域世界演化模型 38

3.2.1 網絡模型說明 38

3.2.2 拓撲演化模型 39

3.2.3 度分布理論分析 41

3.2.4 仿真結果與分析 44

3.3 基於小世界網絡的長程連接布局策略 54

3.3.1 有嚮介數網絡結構熵 54

3.3.2 長程連接布局策略 57

3.3.3 仿真結果與分析 58

3.4 本章小結 62

參考文獻 63

第4章 抗毀性容量優化 66

4.1 研究現狀 66

4.2 分簇網絡級聯失效分析 67

4.2.1 負載-容量模型 67

4.2.2 負載分配策略 68

4.2.3 級聯失效抗毀性測度 69

4.2.4 能量無關的分簇演化模型 70

4.2.5 理論分析 72

4.2.6 仿真結果與分析 75

4.3 麵嚮級聯失效的節點容量優化策略 79

4.3.1 擴容節點選擇策略研究 79

4.3.2 新增容量分配策略研究 81

4.4 本章小結 82

參考文獻 83

第5章 抗毀性路由優化 84

5.1 研究現狀 84

5.1.1 多路徑路由基本原理 84

5.1.2 多路徑路由典型算法 86

5.2 勢場建模方法 87

5.2.1 環境場 87

5.2.2 其它勢場 90

5.3 基於勢場的不相交多路徑容錯路由算法 91

5.3.1 算法流程說明 91

5.3.2 消息與緩存列錶格式 92

5.3.3 主路徑建立過程 94

5.3.4 第2條路徑建立過程 97

5.3.5 退火機製 99

5.3.6 數據分發策略 99

5.3.7 路由維護機製 100

5.4 仿真結果與分析 101

5.5.1 仿真參數設定 101

5.5.2 勢場分析 102

5.5.3 不同參數設定下路由性能分析 105

5.5.4 不同算法路由性能對比分析 109

5.5 本章小結 111

參考文獻 111

第6章 網絡故障檢測 113

6.1 研究現狀 113

6.2 故障分類 114

6.3 基於趨勢相關性的故障檢測算法 115

6.3.1 趨勢相關性 117

6.3.2 鄰域中值 117

6.3.3 故障檢測算法流程 118

6.3.4 故障檢測觸發機製 120

6.3.5 分簇故障檢測算法改進 122

6.4 仿真結果與分析 123

6.4.1 仿真實驗設置 123

6.4.2 仿真實驗結果 123

6.5 本章小結 128

參考文獻 128

第7章 網絡故障診斷 130

7.1 研究現狀 130

7.2基於人工免疫理論的故障診斷相關概念 131

7.3 基於人工免疫理論的故障診斷算法 133

7.3.1 抗原分類 133

7.4 仿真結果與分析 137

7.4.1 仿真設置 137

7.4.2 仿真結果 138

7.4.3 診斷算法復雜度分析 140

7.5 本章小結 141

參考文獻 141

第8章 基於移動智能體的數據分層傳輸方案 143

8.1 研究現狀 143

8.3 問題描述 144

8.4 移動智能體調度方案設計 148

8.4.1 算法變量描述 148

8.4.2 非加工任務資源需求評估 150

8.4.3 非加工任務資源需求評估 151

8.5 仿真結果與分析 154

8.5.1度量指標和初始值設定 154

8.5.2 仿真結果 155

8.6 本章小結 157

參考文獻 157

第9章 抗毀性仿真測試平颱 159

9.1研究現狀 159

9.2平颱體係架構 160

9.3 功能模塊設計 160

9.3.1 部署環境組件 160

9.3.2 個體節點組件 162

9.3.3 網絡拓撲組件 162

9.3.4 路由組件 163

9.3.5 事件生成器 163

9.3.6 事件調度中心 164

9.3.7 數據動態統計與分析組件 165

9.3.8 數據靜態統計與分析組件 165

9.3.9 靜態/動態顯示組件 165

9.4 仿真流程設計 165

9.5 用戶界麵設計 166

9.6 節點故障與外部環境關聯設定 167

9.6.1 故障概率函數 167

9.6.2 性能衰減函數 168

9.7 平颱性能測試 169

9.7.1 對比性能測試 169

9.7.2 抗毀性功能測試 170

9.8 結論 171

參考文獻 172

第10章 實驗係統搭建與測試 173

10.1 實驗係統 173

10.1.1實驗係統組成 173第1章 概述 10

1.1工業物聯網 10

1.2工業無綫傳感器網絡 11

1.3工業場景對傳感器網絡性能影響 13

1.4工業無綫傳感器網絡抗毀性定義 14

1.5研究趨勢與存在的問題 14

1.5.1 研究趨勢 14

1.5.2 存在的問題 16

1.6 本書研究的目的與意義 16

參考文獻 18

第2章 網絡受損類型與抗毀性測度 20

2.1 網絡受損類型 20

2.1.1 隨機性受損 20

2.1.2 被選擇性受損 20

2.1.3 組織性受損 22

2.2 受損起因 23

2.2.1 能耗失效 23

2.2.2 故障失效 23

2.2.3 攻擊失效 23

2.3抗毀性測度 25

2.3.1 非拓撲性測度 26

2.3.2 拓撲性測度 26

2.3.3 無綫傳感器網絡抗毀性測度 27

2.3.4 工業無綫傳感器網絡抗毀性測度設計 28

2.4 小結 29

參考文獻 29

第3章 抗毀性拓撲優化 34

3.1 研究現狀 34

3.1.1 無標度網絡 34

3.1.2 小世界網絡 36

3.2 分簇無標度局域世界演化模型 38

3.2.1 網絡模型說明 38

3.2.2 拓撲演化模型 39

3.2.3 度分布理論分析 41

3.2.4 仿真結果與分析 44

3.3 基於小世界網絡的長程連接布局策略 54

3.3.1 有嚮介數網絡結構熵 54

3.3.2 長程連接布局策略 57

3.3.3 仿真結果與分析 58

3.4 本章小結 62

參考文獻 63

第4章 抗毀性容量優化 66

4.1 研究現狀 66

4.2 分簇網絡級聯失效分析 67

4.2.1 負載-容量模型 67

4.2.2 負載分配策略 68

4.2.3 級聯失效抗毀性測度 69

4.2.4 能量無關的分簇演化模型 70

4.2.5 理論分析 72

4.2.6 仿真結果與分析 75

4.3 麵嚮級聯失效的節點容量優化策略 79

4.3.1 擴容節點選擇策略研究 79

4.3.2 新增容量分配策略研究 81

4.4 本章小結 82

參考文獻 83

第5章 抗毀性路由優化 84

5.1 研究現狀 84

5.1.1 多路徑路由基本原理 84

5.1.2 多路徑路由典型算法 86

5.2 勢場建模方法 87

5.2.1 環境場 87

5.2.2 其它勢場 90

5.3 基於勢場的不相交多路徑容錯路由算法 91

5.3.1 算法流程說明 91

5.3.2 消息與緩存列錶格式 92

5.3.3 主路徑建立過程 94

5.3.4 第2條路徑建立過程 97

5.3.5 退火機製 99

5.3.6 數據分發策略 99

5.3.7 路由維護機製 100

5.4 仿真結果與分析 101

5.5.1 仿真參數設定 101

5.5.2 勢場分析 102

5.5.3 不同參數設定下路由性能分析 105

5.5.4 不同算法路由性能對比分析 109

5.5 本章小結 111

參考文獻 111

第6章 網絡故障檢測 113

6.1 研究現狀 113

6.2 故障分類 114

6.3 基於趨勢相關性的故障檢測算法 115

6.3.1 趨勢相關性 117

6.3.2 鄰域中值 117

6.3.3 故障檢測算法流程 118

6.3.4 故障檢測觸發機製 120

6.3.5 分簇故障檢測算法改進 122

6.4 仿真結果與分析 123

6.4.1 仿真實驗設置 123

6.4.2 仿真實驗結果 123

6.5 本章小結 128

參考文獻 128

第7章 網絡故障診斷 130

7.1 研究現狀 130

7.2基於人工免疫理論的故障診斷相關概念 131

7.3 基於人工免疫理論的故障診斷算法 133

7.3.1 抗原分類 133

7.4 仿真結果與分析 137

7.4.1 仿真設置 137

7.4.2 仿真結果 138

7.4.3 診斷算法復雜度分析 140

7.5 本章小結 141

參考文獻 141

第8章 基於移動智能體的數據分層傳輸方案 143

8.1 研究現狀 143

8.3 問題描述 144

8.4 移動智能體調度方案設計 148

8.4.1 算法變量描述 148

8.4.2 非加工任務資源需求評估 150

8.4.3 非加工任務資源需求評估 151

8.5 仿真結果與分析 154

8.5.1度量指標和初始值設定 154

8.5.2 仿真結果 155

8.6 本章小結 157

參考文獻 157

第9章 抗毀性仿真測試平颱 159

9.1研究現狀 159

9.2平颱體係架構 160

9.3 功能模塊設計 160

9.3.1 部署環境組件 160

9.3.2 個體節點組件 162

9.3.3 網絡拓撲組件 162

9.3.4 路由組件 163

9.3.5 事件生成器 163

9.3.6 事件調度中心 164

9.3.7 數據動態統計與分析組件 165

9.3.8 數據靜態統計與分析組件 165

9.3.9 靜態/動態顯示組件 165

9.4 仿真流程設計 165

9.5 用戶界麵設計 166

9.6 節點故障與外部環境關聯設定 167

9.6.1 故障概率函數 167

9.6.2 性能衰減函數 168

9.7 平颱性能測試 169

9.7.1 對比性能測試 169

9.7.2 抗毀性功能測試 170

9.8 結論 171

參考文獻 172

第10章 實驗係統搭建與測試 173

10.1 實驗係統 173

10.1.1實驗係統組成 173

前言/序言

伴隨“中國製造2025”戰略的全麵實施，我國工業正加速結構調整，淘汰落後産能，應用信息化、智能化手段推進工業化轉型升級的進程日益加快，一股機器人技術應用熱潮正在到來。工業物聯網作為驅動工業嚮網絡化、智能化升級的重要引擎，它的齣現為突破我國工業當前所麵臨的信息化、智能化發展瓶頸提供瞭新的機遇。由於具有成本低、組網便捷、布置簡便、嵌入能力強、集成方便等優點，無綫傳感器網絡（WSNs）已成為各種工業物聯網應用中的核心技術，並將在這場工業信息化革命中發揮至關重要的作用。在工業場景中，由於受到規模巨大、網絡異構、傳遞時延、有嚮傳輸等內在因素以及外部環境乾擾因素的共同作用，無綫傳感器網絡麵臨著十分嚴峻的工作環境，其抗毀性問題已經成為製約工業物聯網規模化應用的主要技術瓶頸。如何維持無綫傳感器網絡長時間穩定可靠運行，提升其抗毀性，是國內外學者普遍關注的熱點學術問題。當前圍繞工業無綫傳感器網絡抗毀性問題，尚有許多關鍵理論和技術問題有待解決和完善。本書依據網絡構建流程從四個方麵探討工業無綫傳感器網絡抗毀性能優化：① 在網絡初始化階段，通過對拓撲與容量參數進行優化配置，提升網絡抵禦隨機失效與級聯失效的能力；② 在網絡運行階段，通過路由選擇優化，實現感知數據的安全可靠傳輸；③ 在網絡維護階段，通過引入故障檢測與診斷機製，解決網絡因節點故障狀態信息缺失所導緻的後期維護難題；④ 在此基礎上，麵嚮智能工廠中的移動智能體設備，將車間中的現場總綫網絡和無綫傳感器網絡集成為一個數據分層傳輸網絡，通過閤理運用移動智能體載運數據來提高車間網絡的數據傳輸能力和效率，從而進一步提高網絡的抗毀性能。本書主要的內容結構如下：（1） 設計瞭一種工業無綫傳感器網絡分簇拓撲演化機製。針對無綫傳感器網絡在復雜工業環境下的拓撲抗毀性難題，構建瞭一種分簇無標度局域世界演化模型，使所生成的網絡拓撲貼近真實工業情形且容錯性能較優。基於平均場理論證明瞭拓撲度分布符閤冪律分布。考慮數據傳輸有嚮性，構造瞭一種用於評估網絡負載均衡程度的有效測度——有嚮介數網絡結構熵，並基於小世界網絡理論提齣瞭一種長程連接布局策略，有效解決瞭因無標度拓撲度分布異質性所引發的能量空洞問題。（2） 提齣瞭一種麵嚮級聯失效的工業無綫傳感器網絡容量優化策略。針對工業無綫傳感器網絡因遭受數據流量衝擊所導緻的級聯失效問題，通過分析真實分簇網絡動態負載變化規律，引入感知負載與中繼負載概念，構建瞭一種參數可調的負載——容量模型，並分彆研究瞭分簇無標度網絡與分簇隨機網絡應對級聯失效的抗毀性能。基於容量擴充方式，分彆給齣瞭擴容對象選擇策略與新增容量分配策略，用於提升網絡級聯失效抗毀性能。（3） 設計瞭一種工業無綫傳感器網絡容錯路由算法。考慮工業場景中的復雜環境因素（如溫度、濕度等）對網絡路由性能的影響，算法將工業無綫傳感器網絡抽象為人工勢場，且勢場受環境場、能量場與深度場共同作用。通過構建權重可調的目標場，確保路由在滿足低能耗與低延時等關鍵性能指標的基礎上，使所建立的不相交多路徑傳輸路由可動態規避危險環境區域，提升消息路由抗毀性能。（4） 提齣瞭工業無綫傳感器網絡故障檢測與診斷算法。為滿足工業無綫傳感器網絡對實時故障檢測與低延時故障診斷的迫切需求，基於鄰近傳感器節點數據采集所錶現齣的趨勢相關性，設計瞭一種分布式故障檢測算法，以消除故障檢測觸發時刻對檢測精度的影響。工業無綫傳感器網絡抗毀性關鍵技術研究前言（5） 提齣瞭一種基於人工免疫理論的故障診斷算法，通過抗原分類、抗體庫訓練、抗體�部乖�匹配等一係列步驟完成故障辨識。所提算法在具有較高診斷精度的同時，運算耗時明顯縮短，滿足工業場景對服務低延時的要求。（6） 提齣瞭一種基於移動智能體的數據分層傳輸方案。在該方案中，傳感器節點收集到的數據首先傳輸到附近的現場總綫節點，然後將現場總綫節點中的數據劃分為不同的優先級，高優先級數據通過現場總綫傳輸到基站，低優先級數據通過移動智能體傳輸到基站。該方案可顯著提升現場總綫的數據傳輸效率，並明顯改善傳感器節點的使用壽命。（7） 搭建瞭工業無綫傳感器網絡抗毀性仿真平颱，用於測試所提理論方法。針對工業無綫傳感器網絡抗毀性仿真平颱匱乏現狀，結閤工業無綫傳感器網絡性能明顯受環境因素影響與抗毀性行為受事件驅動等特徵，引入部署環境組件與事件生成器，構建瞭一個工業無綫傳感器網絡抗毀性仿真平颱。（8） 選取典型工業場景，搭建瞭一個工業無綫傳感器網絡實驗係統，驗證瞭所提理論方法的實際性能。實際測試結果錶明：所提理論方法能夠有效提升實際工業無綫傳感器網絡係統的抗毀性能。本書以解決工業無綫傳感器網絡抗毀性問題為目標，研究用於提升網絡抗毀性能的相關理論與方法，得到瞭國傢自然科學基金（61571336）和湖北省自然科學基金（2014CFB875）的資助。在全書內容研究與編寫過程中，武漢理工大學物流與機器人技術實驗室的老師、博士生和碩士生們投入瞭很大的精力。大傢廣泛查閱當前工業物聯網特彆是工業無綫傳感器網絡的國內外最新研究成果，以理論聯係實際為準則，注重所提齣理論的創新性與方法的實用性，使其能夠用於解決實際工程問題。在全書的編寫和訂正過程中，博士生段瑩和羅雲參與瞭其中重要的工作，並具體撰寫瞭第8章。在本書的編寫和齣版過程中，得到瞭國內外許多專傢、學者的熱情幫助，也得到瞭華中科技大學齣版社編輯們的大力支持。在此，我們一並緻以由衷的感謝。由於時間緊迫，成稿倉促，難免掛一漏萬，書中也難免存在不妥甚至錯誤之處，我們誠懇地希望各位專傢讀者不吝賜教與指正。這將是我們完善研究成果，推進工程應用的重要途徑，對此我們錶示誠摯的感謝。

工業無綫傳感器網絡抗毀性關鍵技術研究 概述 在智能化、自動化的浪潮席捲全球的今天，工業生産模式正經曆著前所未有的深刻變革。其中，工業無綫傳感器網絡（IWSN）作為支撐智能製造和工業物聯網（IIoT）的關鍵基礎設施，其穩定可靠的運行至關重要。然而，工業環境的復雜性、嚴苛性以及潛在的外部乾擾，都對IWSN的抗毀性提齣瞭嚴峻挑戰。物理損壞、通信中斷、節點失效、網絡擁塞甚至惡意攻擊，都可能導緻IWSN的局部或整體癱瘓，進而引發生産事故、設備損壞、數據丟失等嚴重後果。因此，深入研究IWSN的抗毀性關鍵技術，構建魯棒、高效、可信的工業無綫通信係統，已成為當前工業自動化和智能製造領域亟待解決的重大課題。 本書正是聚焦於工業無綫傳感器網絡抗毀性的關鍵技術展開深入探討。它不僅梳理瞭當前IWSN在抗毀性方麵麵臨的挑戰與睏境，更從理論與實踐相結閤的角度，係統性地提齣瞭多種創新性的解決方案。本書旨在為相關研究人員、工程師以及決策者提供一套全麵的技術指導和理論支撐，以期提升工業無綫傳感器網絡的可靠性和健壯性，從而為工業生産的安全、高效運行保駕護航。 主要研究內容與貢獻 本書的核心內容圍繞“抗毀性”展開，具體體現在以下幾個方麵： 第一部分：工業無綫傳感器網絡抗毀性理論基礎與挑戰分析 工業環境的特殊性與抗毀性挑戰： 詳細闡述瞭工業現場獨特的電磁乾擾、溫度濕度變化、機械振動、粉塵腐蝕等環境因素對無綫通信信號傳播、節點可靠性以及網絡整體性能的負麵影響。分析瞭這些因素如何導緻信號衰落、丟包、延遲，甚至傳感器節點的物理損壞，從而削弱網絡的抗毀性。 IWSN可靠性度量與評估方法： 探討瞭衡量IWSN抗毀性的關鍵指標，如連通性、可用性、生存性、故障檢測率、故障恢復率等，並介紹瞭多種理論模型和仿真評估工具，為後續研究提供理論基礎和評估框架。 現有抗毀性技術綜述與瓶頸分析： 迴顧瞭近年來在IWSN抗毀性領域的研究現狀，包括冗餘機製、路由策略、信道編碼、錯誤恢復等，並深入剖析瞭現有技術在工業復雜環境下的局限性，為本書提齣的創新性技術指明瞭方嚮。 第二部分：魯棒通信機製設計與優化 增強型信號傳播與乾擾抑製技術： 智能天綫與波束賦形： 探討如何利用智能天綫技術，通過動態調整天綫指嚮，將信號能量聚焦於目標節點，有效抑製同頻乾擾和多徑效應，提高通信的穩定性和可靠性。 協作通信與分集技術： 研究多節點協同發送信號，通過空間分集、時間分集或頻率分集等方式，降低信號衰落對通信質量的影響，增強通信鏈路的魯棒性。 頻譜感知與動態頻譜接入： 提齣在復雜的工業電磁環境下，利用頻譜感知技術，實時監測可用頻譜資源，動態調整通信頻率，避免與固定或臨時的乾擾源發生衝突，確保通信的連續性。 抗乾擾編碼與調製方案： 探索適閤工業環境的先進編碼與調製技術，如低密度奇偶校驗碼（LDPC）、Turbo碼等，以及具有更好抗乾擾性能的調製方式，降低誤碼率，提升數據傳輸的可靠性。 彈性連接與自愈閤網絡機製： 多路徑路由與負載均衡： 研究能夠動態選擇多條可用路徑進行數據傳輸的路由協議，當一條路徑發生故障時，能夠快速切換到備用路徑，保證數據的持續傳輸。同時，通過負載均衡策略，避免網絡擁塞，提高整體吞吐量。 鄰居發現與連接重構： 提齣高效的鄰居發現機製，當節點連接中斷時，能夠快速發現可用的備用鄰居，並實現網絡連接的自動重構，維持網絡的連通性。 混閤拓撲與動態組網： 探索在不同工業場景下，采用星型、總綫型、網狀型等混閤拓撲結構，並支持網絡在特定條件下進行動態拓撲調整，以適應節點增減或連接中斷的情況，保持網絡的整體穩定。 第三部分：節點失效檢測與網絡自愈閤策略 分布式故障檢測與診斷： 基於信號特徵的節點失效檢測： 提齣利用傳感器節點發送信號的強度、時延、抖動等特徵的變化，通過分布式算法，實時檢測可能齣現的節點失效。 基於網絡拓撲的異常檢測： 研究如何通過監測網絡連通性的變化、數據包的路由信息等，判斷是否存在節點失效或網絡分區，並快速定位故障源。 預測性維護與早期預警： 結閤機器學習和數據分析技術，對傳感器節點的運行狀態進行監測和預測，在節點發生失效前發齣預警，為維護人員提供提前乾預的機會。 智能節點替換與網絡重構： 故障節點隔離與屏蔽： 一旦檢測到故障節點，係統能夠及時將其從網絡中隔離，避免其影響正常通信。 分布式備份節點部署與激活： 研究在網絡中部署具有冗餘功能的備份節點，當主節點失效時，能夠快速激活備份節點，接替失效節點的通信任務。 高效網絡重構算法： 提齣能夠在故障發生後，快速、有效地重新組織網絡拓撲、更新路由信息，使網絡恢復正常運行狀態的算法。 第四部分：安全機製與抗毀性增強 物理層安全與抗竊聽： 探討如何在物理層采取措施，提高通信的安全性，例如利用信道的狀態信息設計安全密鑰，或者通過信號的隨機化來增加竊聽的難度。 數據完整性與加密機製： 研究在IWSN中應用高效的數據加密和校驗技術，確保傳輸數據的機密性和完整性，防止數據在傳輸過程中被篡改。 惡意攻擊檢測與防禦： 針對工業環境中可能齣現的拒絕服務攻擊（DoS）、節點欺騙、惡意數據注入等安全威脅，提齣相應的檢測方法和防禦策略，保障網絡的安全性。 可信度評估與安全路由： 研究如何對網絡中的節點進行可信度評估，並設計能夠選擇可信路徑進行通信的安全路由協議，降低被攻擊的風險。 第五部分：實際應用與性能驗證 典型工業場景下的應用案例分析： 結閤具體的工業應用場景，如智能工廠的生産綫監控、能源管理係統、環境監測等，詳細闡述本書提齣的抗毀性關鍵技術如何在該場景下進行部署和應用。 仿真平颱與實驗驗證： 介紹用於驗證本書提齣的理論和算法的仿真平颱，並通過實際實驗，展示在模擬的工業環境下的性能提升效果，包括連通性、數據傳輸成功率、故障恢復時間等關鍵指標。 性能評估與未來展望： 對本書提齣的各項技術方案進行全麵的性能評估，總結其優勢與不足，並對未來IWSN抗毀性技術的發展趨勢進行展望，為後續的深入研究提供方嚮。 本書特色與價值 係統性強： 本書從理論基礎到具體技術，再到實際應用，形成瞭一個完整的技術體係，為讀者提供瞭一個全麵的認知框架。 創新性突齣： 針對工業無綫傳感器網絡在抗毀性方麵麵臨的實際挑戰，本書提齣瞭一係列具有創新性的技術解決方案，填補瞭相關研究領域的空白。 實踐導嚮： 本書不僅注重理論研究，更關注技術的實際應用，通過案例分析和實驗驗證，證明瞭所提技術的有效性和可行性。 前沿性： 本書緊跟智能製造和工業物聯網的發展步伐，聚焦於當前最前沿、最迫切的技術需求。 適閤讀者： 本書適閤從事工業無綫傳感器網絡、工業物聯網、智能製造、自動化控製等領域的研究人員、博士/碩士研究生、高級工程師、技術經理以及對這些領域感興趣的讀者。 結語 在邁嚮工業4.0的徵途中，工業無綫傳感器網絡的抗毀性是保障生産連續性、數據安全性和係統可靠性的基石。本書所凝聚的研究成果，正是為瞭應對這一挑戰而生。通過對魯棒通信、彈性連接、自愈閤網絡、安全增強等關鍵技術的深入探索與創新，本書旨在為構建更加穩定、可靠、健壯的工業無綫通信基礎設施貢獻力量，從而加速我國智能製造産業的轉型升級，提升我國在全球工業競爭中的地位。相信本書的齣版，將為相關領域的研究和實踐提供重要的理論指導和技術支撐，促進工業無綫傳感器網絡技術的持續發展與廣泛應用。

評分☆☆☆☆☆

這本《工業無綫傳感器網絡抗毀性關鍵技術研究》的書名，讓我想到瞭在很多工業場景下，無綫通信麵臨的挑戰。例如，在化工廠裏，有各種化學物質的腐蝕和高溫高壓的環境；在冶金行業，強烈的電磁乾擾無處不在；在礦山，可能還麵臨著斷崖、塌方等物理風險。在這些極端條件下，傳統的有綫傳感器網絡部署睏難且成本高昂，而無綫傳感器網絡就顯得尤為重要。然而，正是因為這些惡劣的環境，無綫傳感器網絡的穩定性和可靠性受到瞭極大的考驗，也就是所謂的“抗毀性”問題。這本書的標題明確指齣瞭要研究“抗毀性關鍵技術”，這讓我非常感興趣。我希望書中能夠詳細介紹針對這些復雜工業環境，有哪些有效的技術手段可以提高無綫傳感器網絡的魯棒性，比如在抗乾擾、容錯、自適應等方麵，能否有一些創新的解決方案。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵和書名設計得相當專業，封麵上深邃的藍色調和科技感的綫條，配閤“工業無綫傳感器網絡抗毀性關鍵技術研究”這樣的硬核標題，立刻就吸引瞭我這個對前沿技術充滿好奇的讀者。雖然我並非該領域的專業研究者，但“抗毀性”這個詞本身就極具吸引力，讓我聯想到在惡劣環境下依然能穩定運行的工業設備，這在自動化和智能化日益普及的今天，顯得尤為重要。我尤其對書中可能探討的容錯機製、冗餘設計以及數據融閤策略感到興趣，設想一下，在復雜的工業場景中，即使某個傳感器節點齣現故障，整個網絡依然能夠保持通訊的暢通，這對於生産流程的連續性和安全性是多麼關鍵！“智能製造與機器人理論及技術研究叢書”的標簽也暗示瞭其在當前熱門的智能製造浪潮中的定位，我期待它能為我打開一扇瞭解工業自動化未來發展方嚮的窗口，或許還能從中窺探到一些關於機器人與傳感器網絡協同工作的奧秘。

評分☆☆☆☆☆

作為一名長期關注工業技術發展的人士，這本書的齣現無疑是一場及時的“及時雨”。“抗毀性”這個詞，精準地擊中瞭工業無綫傳感器網絡在實際應用中最薄弱的環節。想象一下，在煉油廠、礦井深處、或者高壓電站這樣的極端環境中，無綫傳感器網絡的穩定運行直接關係到安全生産和企業效益。如果網絡稍有風吹草動就癱瘓，那帶來的損失將不堪設想。因此，這本書所研究的“關鍵技術”，對我來說，不僅僅是理論上的探討，更可能蘊含著實際工程應用的齣路。我希望書中能夠提供一些具體的、可操作的技術方法，比如在網絡拓撲設計上如何考慮冗餘和分布式控製，在數據傳輸層麵如何實現糾錯和抗乾擾編碼，甚至在硬件設計上如何提高傳感器的耐用性和可靠性。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣版，讓我對當前工業信息化的發展有瞭更深層次的思考。我們都知道，工業無綫傳感器網絡（WSNs）在工業自動化、過程監控、設備健康診斷等領域發揮著越來越重要的作用，但其脆弱性也一直是製約其廣泛應用的一大瓶頸。尤其是在一些環境惡劣、乾擾嚴重的工業現場，普通無綫通信方式很容易受到影響，導緻數據丟失、通信中斷，甚至影響整個生産係統的正常運行。因此，研究“抗毀性”顯得尤為迫切和重要。這本書的標題直接點明瞭研究的重點，這讓我對接下來的內容充滿瞭期待。我希望書中能夠深入剖析導緻WSNs“不抗毀”的各種因素，例如電磁乾擾、物理損壞、節點失效等等，並在此基礎上提齣切實可行的解決方案。特彆是對於那些復雜的、難以預測的工業環境，如何設計齣具備高魯棒性和自愈能力的傳感器網絡，是我非常關注的方麵。

評分☆☆☆☆☆

從書名來看，這本書似乎聚焦於解決工業無綫傳感器網絡（WSNs）在實際部署中遇到的一個非常實際且嚴峻的問題——“抗毀性”。這意味著，它可能不僅僅是理論上的空談，而是著力於解決如何在各種不可預測的工業環境中，保證WSNs能夠持續、可靠地工作。我特彆好奇書中會如何去定義和量化“抗毀性”，以及它將從哪些維度去展開研究。例如，是否會涉及網絡自身的魯棒性設計，比如節點故障檢測與恢復機製，數據傳輸的可靠性保證，還是網絡安全方麵的防護，以抵抗外部的惡意攻擊和乾擾。同時，“關鍵技術”這個詞也暗示著書中將深入探討一些核心的、具有突破性的技術方法。我期待能夠從中瞭解到一些關於如何構建高性能、高可靠性工業WSNs的獨到見解和實用方案。