智能感知.无线传感器及测量 9787111539971 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[新西兰] 苏巴斯·钱德拉·穆克帕德亚Subha 著

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• 智能感知
• 无线传感器
• 传感器网络
• 测量技术
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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111539971

商品编码：29608240433

包装：平装

出版时间：2016-08-01

图书基本信息
图书名称	智能感知.无线传感器及测量	作者	苏巴斯·钱德拉·穆克帕德亚(Subha
定价	59.00元	出版社	机械工业出版社
ISBN	9787111539971	出版日期	2016-08-01
字数		页码
版次	1	装帧	平装
开本	16开	商品重量	0.4Kg

内容简介

本书从传感器基础知识出发，对传感器连接到处理器的信号以及会出现的问题做了阐述，接着介绍了无线传感器网络（WSN）的基础知识，除了说明组建WSN的重要性及各个部分实现的功能外，还重点介绍了WSN的电源基础知识及各种供电技术，然后介绍了基于Zigbee的系统设计，对传感器数据接收和分析软件的设计进行了详细说明，随后列举了3个应用项目，读者会从中学习到一些项目的具体实现技巧。

作者简介

Subhas C. Mukhopadhyay，博士，新西兰梅西大学(Massey University) 工程与先进技术学院教授，在智能传感器网络领域发表论文220多篇，是8种国际会议的主编，6种期刊编委，发表专著7本，其中5本为SpringerVerlag收录。他是IEEE Sensors journal and IEEE Transactions on Instrumentation and Measurements期刊的主编，担任多次传感器研究领域国际学术会议主席。

目录

译者序原书前言章 传感器基础 1.0 引言 1.1 传感器的分类 1.2 热传感器 1.2.1 热敏电阻 1.2.2 热电偶 1.2.3 电阻式温度检测器 1.3 湿度传感器 1.3.1 电阻式湿度传感器 1.3.2 电容式湿度传感器 1.3.3 热导式湿度传感器 1.4 电容式传感器 1.5 平面叉指式传感器 1.6 平面电磁传感器 1.7 光敏技术1.7.1 光照度传感器 1.7.2 光敏电阻 1.7.3 日照强度仪 1.8 湿度传感技术 1.8.1 频域反射土壤湿度传感器 1.8.2 时域反射土壤湿度传感器 1.8.3 石膏块电阻土壤湿度传感器 1.8.4 中子探测土壤湿度传感器 1.9 二氧化碳检测技术 1.9.1 固态电化学型二氧化碳传感器 1.9.2 非色散红外二氧化碳气体传感器 1.10 传感器的参数 1.10.1 测量范围 1.10.2 灵敏度 1.10.3 度 1.10.4 稳定性 1.10.5 重复性 1.10.6 静态和动态特性 1.10.7 能量收集 1.10.8 温度变化以及其他环境参数变化的补偿 1.11 传感器的选择 1.12 进一步阅读建议 第2章 传感器接口技术和信号调整 2.0 引言 2.1 信号的偏差转换与电压转换 2.2 传感器输出的负载效应 2.3 分压电路 2.4 低通RC滤波器 2.5 高通RC滤波器 2.6 设计无源滤波器需要考虑的实际问题 2.7 基于仪器应用的运算放大器电路 2.7.1 差分放大器 2.7.2 共模抑制 2.7.3 单电阻控制测量放大电路 2.8 电流—电压转换器 2.9 比较器 2.10 信号调整电路设计的几个原则 2.11 传感器性能的影响因素 2.11.1 传感器补充说明 2.12 温度的影响 2.13 传感器老化 2.14 进一步阅读建议 第3章 无线传感器和传感器网络 3.0 简介 3.1 无线通信的频率 3.2 基于项目的无线传感器网络开发 3.2.1 基于微控制器和通信设备的无线传感器 3.2.2 基于微控制器和ZigBee通信设备的无线传感器网络 3.3 纯ZigBee构建的无线传感器网络 3.4 进一步阅读建议 第4章 传感器电源 4.0 简介 4.1 电源 4.1.1 市电电源供电 4.1.2 电池 4.2 能量收集 4.2.1 太阳能 4.3 太阳能和铅酸电池的进一步探讨 4.4 风力发电 4.5 射频能量收集 4.6 振动能量收集 4.7 热能能量收集 4.8 电能管理技术 4.8.1 路由协议 4.8.2 睡眠模式简介 4.8.3 MAC协议 4.9 选择电池要慎重 4.10 进一步阅读建议 第5章 数据接收和分析软件的设计 5.0 简介 5.1 无线传感器网络的建立 5.2 配置ZigBee无线模块的步骤 5.2.1 ZigBee Explorer USB 5.2.2 （无线基站）协调器的配置 5.2.3 远程ZigBee节点的配置（传感设备＃1无线模块） 5.3 API模式数据传输简述 5.4 测试协调器和远程XBee节点之间的通信 5.4.1 例1 5.4.2 例25.5 用C＃设计和开发图形用户界面接收传感器数据 5.5.1 创建一个新的Visual Studio C＃程序 5.6 更改组件名称 5.7 在Visual Studio C＃应用程序中添加程序语句 5.7.1 通过串口接收传感器数据的编码步骤 5.8 完整的程序（Form1.cs）和注释 5.9 参考文献 第6章 传感器的信号处理技术 6.0 引言 6.1 建筑结构健康监测信号处理技术的简介 6.1.1 正常状态 6.1.2 特征提取 6.1.3 降维 6.1.4 协同损伤事件检测方法 6.2 传感器数据提取信息之后的信号处理技术 6.2.1 从传感器数据获取信息： 日常活动识别模型 6.2.2 从传感器数据中求出行为模式 6.2.3 传感器数据分类 6.2.4 检测趋势 6.2.5 传感器数据特征表示 6.2.6 注释方法 6.3 参考文献 第7章 几个项目简介 7.0 概要 7.1 基于无线传感器网络生理参数监测系统 7.1.1 测量人体温度 7.2 情绪识别的智能感知系统 7.2.1 情绪识别系统的目标 7.2.2 情绪识别智能感知系统的发展 7.2.3 实验结果及分析 7.2.4 总结与讨论 7.3 基于无线传感器网络的智能电力监控系统 7.3.1 系统概况 7.4 进一步阅读建议

编辑推荐

创客 系列，全彩色印刷，图片清晰，版式新颖，尽量贴合90后主题的喜好。内容简单明了，适合入门级读者自行搭建或者进行短期培训的课程来使用。

文摘

序言

《智感无界：无线传感器网络与现代测量技术前沿》 第一章：感知世界的基石——无线传感器网络概览 无线传感器网络（WSN）作为一种新兴的技术，正以其独特的优势深刻地改变着我们感知和理解世界的方式。它由大量分散部署的微型传感器节点组成，这些节点能够协同工作，对环境中的物理量进行采集、处理，并通过无线通信方式将信息传输到中心节点或处理平台。本章将深入剖析WSN的核心概念、关键技术及其发展历程，为您勾勒出一幅完整的WSN全景图。 我们将从WSN的基本构成单元——传感器节点出发，详细介绍其内部的传感器技术、微处理器、能量供给单元以及无线通信模块。每一个组件的选择与设计都直接关系到整个网络的性能和效率。例如，不同类型的传感器，如温度传感器、湿度传感器、光照传感器、压力传感器、加速度传感器、气体传感器等，它们的工作原理、精度、量程以及功耗特性将在本章得到细致的阐述。微处理器则负责数据的初步处理、节点间的协调以及通信协议的执行，其算力与功耗的平衡是关键的设计考量。能量供给，尤其是节点的能源管理，是WSN面临的长期挑战，我们将探讨各类能量收集技术（如太阳能、振动能、热电能）以及低功耗设计策略。无线通信是WSN的生命线，本章将重点介绍WSN常用的通信协议，如IEEE 802.15.4（Zigbee、6LoWPAN）、LoRa、NB-IoT等，分析它们的优势、劣势以及在不同应用场景下的适用性。 接着，我们将深入探讨WSN的体系结构。从单跳网络到多跳网络，从星型拓扑到网状拓扑，再到混合拓扑，不同的网络结构在覆盖范围、可靠性、功耗和成本等方面各有侧重。我们将详细介绍WSN中常见的多跳路由协议，如LEACH、PEGASIS、CODA等，分析它们的路由发现、路由维护和数据汇聚机制，以及它们在能量效率和网络寿命方面的贡献。同时，本章也将触及WSN的拓扑管理、节点定位、数据融合等关键技术，这些技术共同构成了WSN高效、可靠运行的基础。 最后，我们将回顾WSN的发展历程，从最初的军事应用到如今在环境监测、智慧农业、工业自动化、智能家居、医疗健康等众多领域的广泛应用。通过对不同时期WSN技术的演进和突破的梳理，您可以更清晰地认识到WSN技术正在经历的深刻变革，以及它为构建万物互联的智能社会所扮演的重要角色。本章旨在为读者构建一个扎实的WSN理论基础，为后续章节中对具体应用和测量技术的深入探讨奠定坚实的基础。 第二章：精准洞察——现代测量技术的革新与应用 测量是认识世界、改造世界的基础，现代测量技术的发展更是日新月异，为各行各业的科技进步提供了强大的支撑。本章将聚焦于现代测量技术的核心理念、关键进展及其在不同领域的创新应用，带您领略精密测量所带来的无限可能。 我们将首先从测量学的基本原理和发展脉络谈起。回顾经典测量方法的同时，着重介绍现代测量技术在精度、速度、智能化和非接触性等方面的飞跃。例如，光学测量技术，包括激光干涉测量、白光干涉测量、结构光测量等，它们如何实现纳米级的精度测量；或者，超声波测量技术，如何通过声波的传播特性来探测物体的尺寸、距离和内部缺陷。我们将详细介绍这些技术的原理，并通过具体的案例分析，展现它们在航空航天、汽车制造、模具设计等高端制造领域的应用。 在传感器的基础上，数据采集与处理技术是现代测量不可或缺的一环。本章将详细介绍高速数据采集卡、模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）的性能指标和选型要点，以及如何利用高性能的信号处理算法，如傅里叶变换、小波分析、卡尔曼滤波等，从海量的原始数据中提取出有用的信息。我们还将探讨数字信号处理（DSP）在实时测量和高精度数据分析中的作用。 近年来，随着计算机视觉和人工智能的飞速发展，基于图像和视频的测量技术也取得了突破性进展。本章将介绍机器视觉测量系统，包括图像采集、特征提取、目标识别、标定以及三维重建等关键技术。例如，如何在复杂的工业环境中，通过机器视觉系统实现工件的自动检测、尺寸测量和缺陷识别；或者，如何利用多目立体视觉技术，重建场景的三维模型。 此外，本章还将关注一些新兴的测量技术。例如，射频识别（RFID）技术在物体识别和追踪中的应用，它如何为仓储管理、物流追踪和资产管理带来革命性的改变。再如，惯性测量单元（IMU）在姿态测量和运动追踪中的应用，它们如何为无人驾驶、机器人导航和虚拟现实提供关键的数据支撑。我们还将探讨物联网（IoT）与测量技术的融合，通过传感器网络的广泛部署，实现对物理世界的全面、实时、远程的监测与测量。 最后，本章将汇聚现代测量技术在多个领域的典型应用案例。从精密制造中的尺寸测量与形变分析，到环境监测中的污染物浓度检测与气候变化追踪，再到生物医学领域的生理参数监测与影像诊断，这些案例将生动地展示现代测量技术如何成为推动科学研究、产业升级和社会发展的重要驱动力。通过本章的学习，读者将深刻理解现代测量技术如何“看见”和“量化”我们所处的世界，并为其在实际应用中的创新提供灵感。 第三章：协同感知，智能未来——无线传感器网络与现代测量技术的融合 本章是全书的升华，我们将重点探讨无线传感器网络（WSN）与现代测量技术是如何相互赋能、协同发展，共同构建一个更加智能、高效、精准的未来。WSN提供了海量、低成本、分布式的感知能力，而现代测量技术则赋予了这些感知数据更深远的价值和更广泛的应用。 首先，我们将深入分析WSN如何作为现代测量系统的“触角”。海量分布的传感器节点，能够以前所未有的密度和广度获取物理世界的原始数据。例如，在环境监测领域，成千上万个WSN节点可以同时监测空气质量、水质、土壤湿度、噪声污染等，形成一个覆盖广泛、实时更新的环境感知网络。这些来自WSN的数据，为现代测量技术提供了丰富的“原材料”。 接着，我们将探讨现代测量技术如何“提炼”和“解读”WSN采集的数据。WSN本身可能只具备基础的数据采集和传输能力，而要将这些原始数据转化为有价值的信息，则需要借助先进的测量技术。例如，在工业自动化领域，WSN节点采集的温度、压力、振动数据，可以通过先进的信号处理算法进行分析，及时发现设备异常，预测故障，实现预测性维护，这正是现代测量技术在数据后处理方面的能力体现。我们将讨论如何利用数据融合技术，将来自不同传感器节点、不同类型的数据进行整合，从而获得更全面、更准确的现场信息。 本章的一个重要主题是“智能感知”。WSN与现代测量技术的融合，催生了更加智能化的感知系统。例如，通过将机器学习算法部署到WSN的边缘节点，可以实现部分数据的本地化智能分析，减少数据传输量，提高响应速度。我们将探讨如何利用WSN采集的数据，训练和优化各类测量算法，使其能够更准确地识别目标、评估状态、预测趋势。例如，在智慧农业中，WSN节点采集的土壤、气候数据，可以与遥感影像数据进行融合分析，结合先进的植物生长模型，为精准灌溉、施肥和病虫害防治提供智能决策支持。 此外，本章还将重点关注WSN与现代测量技术在几个关键应用领域的深度融合。 智慧城市： WSN在城市交通流量监测、公共安全预警、环境质量追踪、能源管理等方面发挥着核心作用。现代测量技术则通过对这些海量数据的深度分析，实现交通拥堵预测、智能交通信号控制、灾害预警、城市能耗优化等。例如，通过分析大量交通传感器的流量数据，可以实时优化信号灯配时，缓解城市交通压力。 工业4.0与智能制造： WSN节点部署在生产线的各个环节，实时监测设备状态、产品质量、环境参数。现代测量技术，如机器视觉、非接触式测量、精密定位系统等，与WSN数据相结合，实现生产过程的自动化、智能化，提高生产效率和产品良率。例如，利用WSN监测设备的振动和温度，结合声学测量技术，可以精确判断设备是否存在早期故障，并及时进行维护。 智慧健康与可穿戴设备： 穿戴式WSN设备能够实时监测人体的生理指标，如心率、血压、血氧、体温等。这些数据通过现代生理测量技术进行分析，可以为疾病的早期诊断、康复监测、个性化健康管理提供支持。例如，通过长期监测心率和运动数据，可以及时发现心脏疾病的风险。 智慧农业与精准农业： WSN传感器监测土壤、气候、作物生长状况，为农业生产提供实时数据。现代测量技术，如无人机遥感、光谱分析等，与WSN数据融合，实现对农作物生长状态的精细评估，并指导精准灌溉、施肥和病虫害防治，提高农作物产量和品质。 最后，本章将展望WSN与现代测量技术融合的未来趋势，包括边缘计算、人工智能在感知系统中的进一步应用、更先进的能量收集技术与低功耗设计、以及WSN在极端环境下的应用拓展等。通过对这些前沿方向的探讨，您可以洞察到未来科技发展的脉络，以及WSN和现代测量技术在构建一个万物互联、智能高效的未来社会中将扮演的愈发重要的角色。

评分☆☆☆☆☆

我曾经接触过一本关于人工智能的书，它的语言风格非常活泼，充满了类比和故事，读起来就像是在听一位资深专家在娓娓道来。即使是复杂的概念，也能被他讲得通俗易懂，妙趣横生。这本书在这方面就显得有些不同了。当我翻开它的时候，首先映入眼帘的是大量专业术语和公式，以及结构严谨、逻辑性极强的段落。这种风格对于严谨的学术研究或者需要精确描述的场合来说，无疑是极佳的选择。它能够确保信息的准确传递，避免任何歧义。然而，对于我这样一个希望在工作之余，轻松地拓展知识面的读者而言，这种风格就显得有些“硬核”了。它要求读者具备一定的专业背景，并且需要高度的专注力才能理解其中的精髓。我尝试着去阅读其中一两个章节，但很快就因为密集的技术细节和抽象的表述而感到吃力。我并非否定这种风格的价值，只是意识到它更适合特定类型的读者，而不是普罗大众。或许，如果书中能够加入一些更具象化的图示，或者穿插一些简短的案例分析，来辅助理解那些复杂的理论，那么它的可读性会大大增强，能够吸引更广泛的读者群体。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉，就像是走进了一个精密而庞大的工厂车间。空气中弥漫着机械运转的嗡嗡声，到处都是各种各样的仪器设备，它们井然有序地排列着，每一个零件、每一个管道，都似乎有着自己独特的使命。我看到了那些闪烁着指示灯的控制面板，听到了数据流动的细微声响，感受到了一种强大的、正在运作的科技力量。但是，作为一个站在车间外面的参观者，我很难立刻理解这些设备是如何协同工作的，它们最终生产出的产品是什么，以及这些产品将如何影响我们的生活。我看到了无数的技术参数，各种复杂的连接方式，以及对精度的极致追求。这让我联想到那些精密的仪器，它们能够测量到我们肉眼无法察觉的微小变化，捕捉到空气中无处不在的无线信号。但是，当这些测量结果被处理、被分析，最终转化为有意义的“智能感知”时，这本书所描述的内容似乎就止步于此了。我期待的是，能够看到更多关于这些“感知”如何被转化为决策，如何驱动行为，如何最终实现“智能”的延展和升华。

评分☆☆☆☆☆

我曾被一本介绍古建筑的书深深吸引，那本书不仅展示了精美的图片，更重要的是，它深入剖析了每一座建筑背后的历史故事、文化渊源和工艺细节。作者用充满人文关怀的笔触，将冰冷的砖石赋予了鲜活的生命，让我仿佛穿越时空，与古人对话。而这本《智能感知.无线传感器及测量》，则给了我完全不同的感受。它像是一份详尽的技术手册，严谨而专业地罗列了各项指标、测试方法和理论模型。我能感受到作者在技术层面的深厚功底，以及他们对精确性的执着追求。然而，我从中获得的，更多是一种客观的知识输入，而非情感上的共鸣或启发。我希望能从中读到一些关于无线传感器技术在实际应用中遇到的挑战，以及如何克服这些挑战的创新思路；希望能看到一些关于未来发展趋势的展望，以及这些技术将如何改变我们的生活方式。这本书给我提供的是“是什么”，我更渴望知道“为什么”和“怎么办”。它是一本扎实的参考书，但对于我来说，它缺乏那种能够点燃我探索欲望的“火花”。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书的时候，我并没有立即深入阅读，而是先在书架上随手翻阅了几页，然后就放了下来。我发现，这本书的内容似乎与我之前对“智能感知”这个概念的理解有些偏差。我原本以为它会更偏向于宏观的应用层面，比如物联网、智慧城市等，讲述一些令人兴奋的案例和前沿的趋势。但实际翻阅时，我更多地看到了关于传感器原理、信号处理、数据采集等技术细节的介绍，这让我产生了一种“货不对板”的感觉。当然，这并不是说这些技术细节不重要，它们无疑是构成“智能感知”的基础。只是，对于我这样一个更关注整体性、战略性视角的用户来说，这种过于偏深的细节描述，在短时间内并没有立刻抓住我的兴趣。我更倾向于先了解一个领域的大致轮廓，再根据自己的需求去深入挖掘具体的技术。或许，这本书更适合那些已经对无线传感器技术有一定基础，或者正在从事相关研究和开发的专业人士。对于我来说，它更像是一本需要沉下心来，慢慢品味的工具书，而不是一本能让我立刻获得启发和洞察的“快餐式”读物。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计给我留下了深刻的第一印象。简洁而又不失专业感，封面上“智能感知”几个大字，散发着一种科技前沿的吸引力，而“无线传感器及测量”则直接点明了核心主题，让人一眼就能明白这本书所涵盖的领域。这种直接而精准的设计，往往预示着内容会更加聚焦和实用。在信息爆炸的时代，一本好书的封面就像是一扇窗户，它不仅要吸引眼球，更要能准确地传达书的灵魂。我常常觉得，封面设计师往往是这本书最先的“读者”，他们通过视觉语言，将作者的意图和书的核心价值浓缩展现。拿到这本书时，那种纸张的质感，油墨的清香，都让我对即将开始的阅读之旅充满了期待。它不像那些华而不实的包装，而是透露出一种扎实的学术底蕴，仿佛能感受到背后无数个日夜的严谨思考和反复推敲。我尤其欣赏那种不落俗套，但又恰到好处地体现专业性的设计，它不会过于晦涩难懂，也不会显得过于廉价，而是在专业性和普适性之间找到了一个很好的平衡点。