9787115367044 面向复杂环境监测的无线传感网络技术研究 人民邮电出版社 詹杰 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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詹杰 刘宏立 张杰 著

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• 无线传感网络
• 复杂环境监测
• 传感器技术
• 网络协议
• 数据采集
• 物联网
• 通信技术
• 人民邮电出版社
• 詹杰
• 环境科学

店铺： 聚雅图书专营店

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115367044

商品编码：29533716190

包装：平装

出版时间：2014-09-01

基本信息

书名：面向复杂环境监测的无线传感网络技术研究

定价：69.00元

作者：詹杰 刘宏立 张杰

出版社：人民邮电出版社

出版日期：2014-09-01

ISBN：9787115367044

字数：

页码：

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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无线传感网络外已经有了二三十年的研究积累，出现了大量的研究成果，但真正将无线传感网络投入应用还很少。

内容提要

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《面向复杂环境监测的无线传感网络技术研究》关注复杂环境下面向环境应用的无线传感器网络设计问题，包括物理层的调制解调方式、商业协议的应用性能分析、监测应用中的节点定位、动态跟踪、定位安全、复杂环境下的节点部署和动态拓扑控制、路由和数据传播等在监测应用中必须要解决的问题，对每项问题都讨论了研究的思路并提出了有效的解决方案。
　　《面向复杂环境监测的无线传感网络技术研究》可以作为从事无线传感器网络、物联网领域的科学研究、产业应用等方面专业人士的参考书，也适用于高等院校电子、通信类专业的教师、研究生和高年级学生将其作为技术指导书。

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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《智能感知与协同网络：赋能现代社会的新基石》 在信息爆炸的时代，我们对环境的感知能力正经历着前所未有的变革。从宏观的生态监测到微观的健康管理，从工业生产的精细化控制到城市运行的智能化调度，精确、实时、广泛的数据采集与分析已成为推动社会进步的关键驱动力。然而，传统的数据采集方式往往受限于线缆铺设的复杂性、成本高昂以及部署的灵活性不足。如何在复杂多变的环境中，以一种更经济、更高效、更具适应性的方式构建起一张覆盖广泛、信息互联的感知网络，一直是摆在我们面前的重要课题。 《智能感知与协同网络：赋能现代社会的新基石》一书，正是深刻洞察了这一时代需求，以其前瞻性的视角和扎实的研究内容，为我们描绘了一幅未来智能感知网络的宏伟蓝图。本书聚焦于构建一个能够高效、可靠地监测并理解复杂环境的全新技术体系，它不仅仅是关于“连接”的问题，更是关于“智能”和“协同”的深度探索。 第一篇：感知网络的基石——技术原理与挑战 本书的开篇，便为读者奠定了坚实的理论基础。我们首先深入剖析了构成智能感知网络的几大核心要素： 传感器技术的前沿进展： 从微机电系统（MEMS）传感器在环境参数（如温度、湿度、压力、气体浓度、光照强度等）测量上的微型化、低功耗化，到生物传感器在环境污染物检测、生物标志物识别上的突破，再到新型纳米材料在传感灵敏度和选择性上的飞跃，本书系统梳理了当前传感器技术的最新发展脉络。我们特别关注了那些在极端环境（如高温、高压、腐蚀性介质、深海、太空）下依然能够稳定工作的特种传感器，以及如何通过多模态传感器的融合，实现对环境更全面、更准确的“画像”。 低功耗通信技术的演进： 智能感知网络的广泛部署，离不开低功耗、长距离的通信技术。本书深入探讨了诸如LoRa（Long Range）、NB-IoT（Narrowband-Internet of Things）、Sigfox等面向物联网（IoT）的低功耗广域网（LPWAN）技术。这些技术能够在低数据速率下实现远距离通信，大幅延长节点的续航时间，从而降低维护成本，并使得传感器节点能够在传统通信方式难以触及的区域部署。此外，本书还分析了蓝牙Mesh、Zigbee等短距离低功耗通信技术在局部密集组网场景下的应用价值，以及它们如何与广域网技术形成互补，构建层次化的通信体系。 分布式数据采集与预处理： 海量传感器数据如何有效地被采集并传输到云端进行处理，是感知网络面临的另一大挑战。本书强调了边缘计算（Edge Computing）在传感器节点上的重要作用。通过在节点或网关层面进行部分数据分析、特征提取、异常检测等预处理，可以显著降低网络传输带宽的需求，减少延迟，并提高系统的响应速度。这对于实时性要求极高的应用场景，如灾害预警、工业故障诊断等，尤为关键。 在深入剖析技术原理的同时，本书毫不避讳地指出了当前感知网络发展所面临的严峻挑战： 能源供给与续航的瓶颈： 传感器节点普遍依赖电池供电，如何在能量有限的条件下实现长时间、可靠的运行，是一个长期存在的难题。本书详细探讨了能量收集技术（Energy Harvesting），如太阳能、振动能、热能等，以及如何通过智能休眠、功耗管理算法，最大限度地延长节点的生命周期。 网络拓扑的动态性与不确定性： 复杂环境中，传感器节点的连接关系可能随时发生变化，节点可能出现故障、移动甚至失效。如何设计鲁棒的网络协议，使其能够自适应地管理和维护网络连接，保证数据的连通性，是需要攻克的难关。 数据安全与隐私保护： 随着感知网络的普及，海量敏感数据的采集与传输将带来严峻的安全和隐私风险。本书探讨了加密技术、身份认证、访问控制等安全机制在传感器网络中的应用，以及如何在保证数据安全的同时，最大程度地保护用户隐私。 海量数据的处理与分析： 传感器产生的海量、异构数据给后端的数据存储、处理和分析带来了巨大压力。本书为如何利用大数据技术、人工智能算法，从海量数据中挖掘有价值的信息，提供了理论指导和技术路径。 第二篇：协同智能与应用场景——构建智慧生活的新篇章 在夯实了技术基础之后，本书的第二篇将视角转向了如何通过“智能”与“协同”，让感知网络真正赋能现代社会。 分布式智能与协同决策： 传统的感知网络往往是“感知-传输-集中处理”的模式。本书提出了分布式智能的理念，即在网络的各个层面，包括传感器节点、边缘网关、甚至网络控制器，都具备一定的智能处理能力。通过节点间的局部协同，以及与中心节点的协作，可以实现更高效、更智能的决策。例如，在农业监测中，相邻传感器节点可以协同判断作物病虫害的蔓延趋势，并联动调整灌溉和施肥策略，而无需将所有原始数据都传输到云端。 异构网络融合与互联互通： 现实世界中的感知网络往往是多种技术、多种标准的混合体。本书强调了异构网络的融合与互联互通的重要性。通过统一的协议栈、数据模型和API接口，不同厂商、不同技术的传感器和通信模块可以无缝集成，构建起一个更庞大、更具弹性的感知体系。这对于构建智慧城市、智慧园区等大型系统至关重要。 人工智能在感知网络中的深度融合： 人工智能（AI）是提升感知网络“智能”水平的关键。本书详细探讨了机器学习、深度学习等AI技术在感知网络中的应用： 异常检测与故障诊断： 利用AI算法，可以实时监测传感器数据的异常波动，及时发现潜在的设备故障或环境异常，实现预测性维护。 数据融合与情境感知： AI能够有效地融合来自不同传感器的数据，理解复杂的环境情境，例如，结合温度、湿度、风速和空气质量数据，AI可以判断是否为火灾隐患，并启动相应的预警机制。 智能调度与资源优化： 在工业生产或城市管理中，AI可以根据实时感知到的信息，动态调整生产计划、交通信号灯配时、能源分配等，实现资源的最优利用。 自然语言处理与用户交互： 未来的感知网络将更加注重与人类的自然交互。AI可以通过语音、图像等方式理解用户意图，并将其转化为对感知网络的指令，或将感知到的信息以用户易于理解的方式呈现。 丰富多样的应用场景展望： 基于上述技术与理念，本书为读者展示了智能感知网络在各个领域的广阔应用前景： 智慧城市： 从智能交通管理、环境质量监测、公共安全预警，到智慧能源、智慧水务，感知网络将成为城市智能化运行的神经系统。 智慧农业： 精准监测土壤、气候、作物生长状况，实现智能化灌溉、施肥、病虫害防治，提高产量和效率，减少资源浪费。 工业物联网（IIoT）： 实时监控生产设备运行状态，预测性维护，优化生产流程，提升生产效率和产品质量，构建智能工厂。 环境监测与保护： 实时监测大气、水体、土壤污染，森林火灾预警，生物多样性保护，为环境保护决策提供科学依据。 智慧健康与医疗： 可穿戴设备监测生理指标，远程医疗监护，居家养老辅助，构建以人为本的健康管理体系。 智能家居与建筑： 自动化调节室内温湿度、照明，提升居住舒适度，优化能源使用，保障居家安全。 《智能感知与协同网络：赋能现代社会的新基石》一书，以其严谨的学术态度、创新的技术思想以及对未来趋势的深刻洞察，为读者提供了一个全面而深入的视角，理解智能感知网络如何重塑我们与世界的交互方式。本书适合于从事物联网、通信、计算机科学、自动化、环境工程等领域的研究人员、工程师、学生，以及对未来科技发展趋势感兴趣的广大读者。它不仅是一本技术专著，更是一份开启智慧时代新篇章的指南。

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这本书的名字听起来就很吸引人，"面向复杂环境监测的无线传感网络技术研究"。我平时对科技发展、特别是与我们生活息息相关的技术特别感兴趣，而环境监测又是当下非常热门且重要的话题。无线传感网络，听起来就很有未来的科技感，感觉它能在各种我们难以触及或者不方便布线的环境里发挥大作用。比如，在一些人迹罕至的地区，或者在需要密集部署传感器的场景，比如森林火灾预警、空气质量监测、地质灾害预警等等，无线传感网络似乎都能提供一种更灵活、更经济的解决方案。我特别想知道，作者在这本书里是如何深入地探讨“复杂环境”这一概念的，是单纯指地理环境的复杂，还是包含电磁干扰、信号衰减等技术层面的复杂？书中会不会提到一些实际的案例分析，展示无线传感网络是如何克服这些复杂性的？而且，"技术研究"这个词也让我对接下来的内容充满期待，我希望能够了解到当前无线传感网络在技术上的最新进展、面临的挑战以及未来的发展趋势。这本书的作者是詹杰，人民邮电出版社出版，感觉这是一本比较学术性的著作，但又紧密结合实际应用，这种结合是我最喜欢的。

评分☆☆☆☆☆

最近我一直在关注一些关于智慧城市建设的新闻，其中一个重要的组成部分就是对城市基础设施和环境的实时监测。我想到，如果能够部署大量的无线传感器来监测城市交通流量、空气质量、噪音污染、甚至是桥梁的结构健康状况，就能大大提升城市管理效率和居民生活质量。这本书的书名“面向复杂环境监测的无线传感网络技术研究”让我觉得它可能包含了实现这些宏伟愿景的关键技术。我非常想知道，书中是否会探讨如何设计一个大规模、高可靠性的无线传感网络系统，以应对城市环境中可能存在的各种挑战，比如信号衰减、节点故障、以及大量数据的处理和传输。有没有提到一些针对城市环境的特殊通信协议或组网策略？我特别想了解，作者是如何处理传感器节点的能量管理问题的，毕竟在城市环境中，频繁更换电池或者进行充电是很难实现的。这本书给我的感觉是，它可能会揭示出许多我们看不见的，但却在默默支撑着现代城市运行的技术秘密。

评分☆☆☆☆☆

老实说，我最近在考虑给家里安装一套智能家居系统，其中一个环节就是考虑如何进行室内环境的监测，比如温湿度、空气质量、甚至是是否有漏水等情况。虽然市面上有很多现成的产品，但说实话，它们大多是基于成熟的Wi-Fi或蓝牙技术，功能也相对单一。我一直在想，有没有一种更强大、更灵活的无线传感网络技术，可以集成更多种类的传感器，并且能够根据我的需求进行个性化配置和扩展？这本书的题目正好戳中了我的兴趣点。虽然它提到了“复杂环境监测”，但我觉得“复杂”这个词也可以引申到家庭环境的复杂性，比如墙壁的隔断、信号的穿透性、不同房间之间的干扰等等。我非常好奇，书中会不会探讨一些适用于室内环境的无线传感网络架构设计？比如，如何保证节点之间的低功耗运行，如何实现数据的可靠传输，以及如何应对潜在的信号干扰和遮挡问题。我还想知道，作者在这方面有没有提到一些具体的传感器节点设计，或者组网策略，能够让我对如何构建一个高效、可靠的家庭环境监测系统有一个更深入的了解。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对物联网技术充满好奇的爱好者，尤其关注那些能够解决实际问题的技术应用。最近，我注意到很多新闻都在报道各种环境问题，比如空气污染、水资源短缺、极端天气事件等等，而解决这些问题离不开有效的监测手段。无线传感网络听起来就像是物联网的“神经网络”，能够将分散的传感器连接起来，形成一个智能的监测网络。我非常想了解，这本书是如何“研究”无线传感网络在“复杂环境”下的应用的。是会介绍一些创新的传感器技术吗？还是会重点讲解网络架构的设计，比如如何实现低功耗、长续航的节点？我特别好奇，书中会不会提到一些实际部署的案例，比如在地震监测、火山活动监测、甚至是海洋环境监测等极端场景下的应用。能够看到具体的成功案例，会让我对这项技术产生更直观的认识。而且，我想知道，在“复杂环境”下，数据安全和隐私问题是如何被考虑和解决的？毕竟，收集环境数据可能涉及到一些敏感信息。

评分☆☆☆☆☆

作为一个在环境科学领域的研究生，我一直在寻找能够帮助我提升研究水平的书籍。目前我的研究方向涉及到一些偏远地区的生态监测，传统的布线方式不仅成本高昂，而且对生态环境本身也会造成一定程度的干扰。无线传感网络技术，在我看来，是解决这些问题的关键。我特别关注这本书是否能提供关于无线传感网络在实际环境监测中的部署策略、数据采集和传输的优化方法。例如，在一些恶劣天气条件下，如何保证传感节点能够稳定工作？如何提高网络的覆盖范围和数据传输的可靠性？书中会不会深入分析不同类型的无线传感网络协议，以及它们在复杂环境下的优劣势？例如，LoRa、NB-IoT等技术在环境监测中的应用前景如何？此外，我非常期待书中能够提供一些关于数据处理和分析的见解，比如如何从海量、异构的传感器数据中提取有价值的信息，并将其转化为可操作的洞察，用于指导环境保护和资源管理。人民邮电出版社的出版物通常质量较高，我对这本书的专业性和深度充满信心。