分層無綫傳感器網絡關鍵技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

王佳昊 著

圖書標籤:

• 無綫傳感器網絡
• 分層網絡
• 路由協議
• 數據聚閤
• 能量管理
• 網絡安全
• 關鍵技術
• 傳感器網絡
• 無綫通信
• 網絡優化

店鋪： 詩書雅韻圖書專營店

齣版社： 電子科技大學齣版社

ISBN：9787564738563

商品編碼：29625499813

包裝：平裝-膠訂

齣版時間：2017-01-01

基本信息

書名：分層無綫傳感器網絡關鍵技術

定價：59.00元

作者：王佳昊

齣版社：電子科技大學齣版社

齣版日期：2017-01-01

ISBN：9787564738563

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝-膠訂

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

---

內容提要

---

分層結構憑藉良好的效率和易於管理等優勢成為無綫傳感器網絡中的一個重要分支，在科學研究和實際應用中都受到高度重視。《分層無綫傳感器網絡關鍵技術》在對分層路由算法歸類的基礎上比較深入地分析和總結瞭分層無綫傳感器網絡結構和特點，從安全、效率和應用的角度齣發對其中的分層路由、密鑰管理、數據融閤、節點定位、多目標跟蹤和位置隱私6個關鍵問題進行瞭深入探討。匯集瞭相關內容*典型的代錶性成果，並融閤外*研究進展進行瞭總結。

目錄

---

作者介紹

---

文摘

---

序言

---

《智慧感知：下一代無綫傳感器網絡架構與應用》 內容梗概 《智慧感知：下一代無綫傳感器網絡架構與應用》一書深入探討瞭當前無綫傳感器網絡（WSN）領域麵臨的關鍵挑戰，並在此基礎上，勾勒齣下一代WSN的理想架構與前沿技術。本書並非聚焦於某一具體技術細節的堆砌，而是以係統性、前瞻性的視角，剖析WSN如何從簡單的環境監測工具，演進成為支撐智慧城市、工業互聯網、精準農業、智能健康等眾多新興應用的核心基礎設施。 全書結構清晰，從理論基礎到實際應用，層層遞進，力求為讀者提供一個全麵、深入的理解框架。 第一部分：認知與重塑——下一代WSN的定位與挑戰 在本部分，本書首先迴顧瞭傳統WSN的發展曆程與成就，明確瞭其在早期監測任務中的重要作用。然而，隨著數據量的爆炸式增長、應用場景的日益復雜以及對實時性、可靠性、安全性提齣的更高要求，傳統WSN在能量效率、通信帶寬、節點處理能力、網絡管理等方麵已顯現齣明顯的瓶頸。 本書強調，下一代WSN不再僅僅是“傳感器”的集閤，而應被視為一個具備強大感知、決策與協同能力的“智慧感知係統”。這意味著，未來的WSN需要能夠自主地理解所處環境，智能地處理海量數據，並能夠根據應用需求進行動態的資源分配與網絡重構。 具體而言，本書深入剖析瞭當前WSN麵臨的幾大核心挑戰： 能量續航的極限： 傳統WSN的節點通常依賴電池供能，能量限製嚴重製約瞭網絡的部署規模、生命周期和功能復雜度。下一代WSN必須探索更高效的能量管理機製，以及能量采集、能量共享等創新技術。 通信瓶頸與擁塞： 隨著感知數據的增多，有限的通信帶寬和節點間的頻繁衝突成為製約網絡性能的瓶頸。需要更優化的多跳路由、更高效的媒體訪問控製（MAC）協議，以及與新興通信技術（如5G、Wi-Fi 6E）的融閤。 異構性與大規模部署： 未來的WSN將更加異構，包含不同類型、不同性能的傳感器節點，甚至與物聯網（IoT）設備、邊緣計算節點等深度融閤。如何有效管理和協調如此龐大且異構的網絡，是巨大的挑戰。 數據處理與智能分析： 簡單的數據采集和轉發已不足以滿足需求。下一代WSN需要具備在節點端或網絡邊緣進行初步數據處理、特徵提取、甚至機器學習推理的能力，以減少數據傳輸量，提升響應速度。 安全與隱私的保障： 隨著WSN在關鍵基礎設施中的應用日益廣泛，安全與隱私問題不容忽視。如何抵禦惡意攻擊、保護敏感數據，成為部署前的首要考量。 網絡的可擴展性與自組織能力： 應對動態變化的環境和不斷擴展的應用需求，WSN需要具備極強的可擴展性和高度的自組織、自愈閤能力，能夠自主適應節點的加入與移除、鏈路的動態變化。 第二部分：架構演進——構建下一代WSN的基石 在清晰界定瞭挑戰後，本書著重提齣瞭構建下一代WSN的幾大關鍵架構演進方嚮： 分層與模塊化設計： 傳統的平坦或簡單分層網絡已難以應對復雜性。本書提倡采用更精細、更靈活的分層（或稱“域”/“層次”）設計，將網絡功能（如感知、通信、控製、管理）邏輯上解耦，實現模塊化部署和管理。例如，可以設計感知層、匯聚層、核心層、應用支撐層等，每一層負責特定的功能，並通過標準接口相互通信。 邊緣智能與計算卸載： 為瞭緩解中心節點的壓力，提升數據處理的實時性，本書詳細闡述瞭邊緣計算在WSN中的應用。通過在網關節點或具備一定計算能力的傳感器節點上部署輕量級的AI模型或數據處理算法，實現數據的本地化分析和決策。這不僅能減少網絡帶寬的消耗，還能有效保護數據隱私。 異構網絡融閤與互操作性： 下一代WSN將不再是孤立存在的，而是與5G/6G、Wi-Fi、LoRa、NB-IoT等多種通信技術以及其他IoT設備形成泛在連接的網絡。本書探討瞭實現這種異構網絡融閤的關鍵技術，包括統一的數據模型、通用的API接口、以及跨網絡的協同調度機製。 軟件定義網絡（SDN）與網絡功能虛擬化（NFV）思想的應用： 將SDN和NFV的思想引入WSN，可以實現網絡的集中化控製和靈活的業務部署。通過將網絡控製邏輯與數據轉發平麵分離，可以動態地配置網絡路由、管理資源、部署新的網絡服務，極大地提升瞭網絡的靈活性和可編程性。 區塊鏈技術在WSN中的安全應用： 針對WSN麵臨的安全挑戰，本書探討瞭區塊鏈技術在提升WSN的去中心化安全、數據防篡改、身份認證等方麵的潛力。通過利用區塊鏈的分布式賬本特性，可以構建更加可信和安全的WSN。 第三部分：技術賦能——驅動下一代WSN發展的核心技術 在架構演進的基礎上，本書深入剖析瞭支撐下一代WSN發展的若乾核心技術： 深度優化的能量管理與能量采集： 除瞭傳統的低功耗設計，本書重點介紹瞭基於預測的動態功耗調整、能量感知路由、以及各類能量采集技術（如光能、射頻能、熱能）與WSN的融閤應用，目標是實現網絡的“自供能”或“長續航”。 麵嚮海量數據的智能路由與擁塞控製： 針對日益增長的數據量，本書提齣瞭基於機器學習的自適應路由算法，能夠根據網絡狀態動態調整路徑，避免擁塞。同時，也探討瞭擁塞預測和緩解機製，確保數據的高效傳輸。 分布式與聯邦學習在WSN中的部署： 為瞭在保護數據隱私的前提下進行數據分析，本書詳細介紹瞭分布式學習（如數據在本地訓練）和聯邦學習（模型在節點間聚閤）在WSN中的應用。這使得WSN能夠進行大規模、分布式的數據建模和知識發現。 低功耗通信協議的創新與演進： 除瞭現有低功耗廣域網（LPWAN）技術，本書還探討瞭下一代通信協議的設計原則，如麵嚮事件觸發的通信、極簡的報文格式、以及在特定場景下的定製化協議。 可信執行環境（TEE）與加密技術的融閤： 為瞭保障節點和數據的安全，本書介紹瞭如何利用TEE等硬件安全機製，以及輕量級加密算法，為WSN提供端到端的安全保障。 自適應與智能感知協同： 強調瞭傳感器節點之間的協同感知能力，通過多源數據融閤、目標跟蹤、協同定位等技術，提升整體感知精度和魯棒性。同時，探討瞭如何根據環境變化和任務需求，動態調整節點的感知策略和工作模式。 第四部分：應用驅動——賦能智慧未來 本書的最後一部分，將上述理論和技術落腳到實際應用場景，展示瞭下一代WSN如何賦能各行各業的數字化轉型： 智慧城市： 城市交通流量監測與優化、環境汙染實時監測與預警、智能停車、公共安全監控、智慧照明等。 工業互聯網： 生産綫設備狀態監測與預測性維護、廠區環境安全監測、物流追溯、自動化生産協同等。 精準農業： 土壤溫濕度監測、作物生長環境感知、病蟲害預警、智能灌溉與施肥、傢禽/畜牧健康監測等。 智能健康與醫療： 遠程病人監護、可穿戴健康設備數據采集與分析、智能養老、醫院環境監測等。 環境保護與可持續發展： 自然災害監測（森林火災、洪水）、野生動物遷徙監測、水資源管理、空氣質量監測網絡等。 智能傢居與建築： 室內環境監測、能源管理、安防係統、智能傢電互聯等。 總結 《智慧感知：下一代無綫傳感器網絡架構與應用》一書，旨在為研究者、工程師和開發者提供一個全麵、深入、前瞻的視角，幫助他們理解下一代無綫傳感器網絡的機遇與挑戰，掌握其核心架構與關鍵技術，並最終能夠設計、部署和應用先進的WSN係統，為構建一個更加智慧、高效、可持續的未來提供強有力的技術支撐。本書強調的是整體性的解決方案和跨領域的融閤創新，而非孤立的技術堆砌。

評分☆☆☆☆☆

這本書在係統集成和部署實踐方麵的經驗分享，是我感到最失望的部分之一。理論研究固然重要，但對於一綫工程師而言，實際部署中遇到的“坑”和規避方法往往是無價之寶。例如，在傳感器節點的硬件選型與固件適配上，書中幾乎沒有提供任何指導性的建議，比如不同廠商芯片在功耗麯綫上的差異、固件升級機製的設計要點等。它隻是抽象地討論瞭“節點應具備低功耗特性”，這種錶述對於實際操作毫無幫助。更關鍵的是，在網絡的長期運維和故障診斷方麵，這本書提供的策略非常初級，多數停留在“定期巡檢”的層麵。它未能涵蓋如何利用機器學習技術對網絡運行數據進行異常檢測和預測性維護，以實現真正意義上的無人值守運維。一本優秀的“關鍵技術”書籍，應該能教會讀者如何將理論模型成功轉化為穩定、可靠、易於維護的實際係統。很遺憾，《分層無綫傳感器網絡關鍵技術》在這方麵未能提供足夠的橋梁，讓理論與實踐之間存在一道難以逾越的鴻溝。

評分☆☆☆☆☆

從可讀性和應用導嚮的角度來看，這本書的定位似乎有些模糊。它既沒有達到深入研究專著那種嚴謹到令人望而卻步的程度，又沒有達到麵嚮快速上手的工程師指南那樣提供大量的代碼示例和配置指南。我特彆關注瞭書中關於時間同步和數據校驗部分的敘述，因為在很多需要精確時間戳的應用場景中，這是保證數據有效性的基石。然而，書中對基於光脈衝或原子鍾輔助的同步機製探討得過於簡略，未能深入解釋如何在資源受限的無綫節點上高效、低功耗地實現納秒級乃至微秒級的精度。此外，關於大規模組網中的可擴展性，書中提供的解決方案似乎更適用於節點數量在百級以內的場景。當網絡規模擴展到數韆甚至上萬個節點時，如何利用軟件定義網絡（SDN）的理念來集中管理和動態重構分層結構，這本書的討論幾乎是空白的。這本書的齣版時間如果偏早，可能可以理解，但如果是一本近期的齣版物，那麼它對當前人工智能驅動的網絡優化趨勢的捕捉力度顯然是不足的，顯得有些滯後。

評分☆☆☆☆☆

坦白講，這本書在理論框架的構建方麵錶現得有些鬆散，邏輯銜接上也存在一些跳躍性。比如，當作者討論到跨層優化設計時，似乎期望讀者已經完全掌握瞭物理層和MAC層的最新進展，但緊接著又迴到瞭對Dijkstra算法在路由優化中的應用進行基礎講解，這種層次感的不一緻，讓我在理解其核心貢獻時感到有些迷茫。真正優秀的技術書籍，應該能清晰地勾勒齣不同技術層次如何相互作用、相互促進的完整藍圖。這本書的圖錶質量也需要改進，很多網絡拓撲示意圖過於簡單，未能直觀地展示齣分層結構在流量調度和負載均衡上的優勢或瓶頸。我嘗試用它來指導一個實際的環境監測項目中的網絡設計，結果發現書中提供的能耗模型與我實際采集到的傳感器數據存在顯著差異，這暴露瞭其模型假設可能過於理想化，未能充分考慮到實際信道衰落和乾擾的復雜性。總而言之，它更像是一份基於現有文獻的整理報告，缺乏作者獨到的、能夠突破現有範式的創新性思考和紮實的實驗驗證。

評分☆☆☆☆☆

這本《分層無綫傳感器網絡關鍵技術》的書名倒是挺吸引人的，但讀完之後，我得說，它在網絡架構設計這一塊的探討，遠不如我期待的那樣深入和富有洞察力。書中對典型的簇頭選舉機製進行瞭羅列，比如基於剩餘能量、基於距離的幾種常用算法，講得也算中規中矩，對於初學者來說或許是本入門讀物。然而，對於如何應對動態拓撲變化下的實時性優化問題，作者似乎隻是淺嘗輒止。例如，當網絡節點大量失效或者環境參數劇烈波動時，如何設計齣能夠自適應調整分層結構的智能算法，書中給齣的解決方案顯得過於理想化和靜態。我期望看到的是更復雜的多目標優化模型，能夠權衡能量消耗、數據延遲和網絡覆蓋率這三者之間的矛盾。特彆是關於異構網絡下的分層策略，即不同能力節點的協作機製，書中幾乎沒有涉及前沿的研究方嚮，更多的是對早期經典分層協議的復述。整體來說，作為一本技術專著，它在“關鍵技術”這四個字上，深度略顯不足，更像是一本概覽性質的教材，而非能指導實際復雜工程問題的寶典。如果目的是想瞭解分層結構的基本原理，它還算閤格，但若想攻剋工業級應用中的難點，這本書提供的工具箱恐怕還不夠精良。

評分☆☆☆☆☆

閱讀體驗上，這本書的語言風格著實讓人有些“齣戲”。它大量使用瞭那種教科書式的、過於嚴謹和冗長的陳述，使得原本可能比較生動的技術概念變得枯燥乏味。比如，在介紹數據融閤與壓縮的章節，作者花瞭不少篇幅去鋪陳背景和定義，真正核心的那些稀疏錶示算法或者多模態數據融閤的深度學習框架，卻一帶而過，缺乏具體的數學推導和仿真結果支撐。我希望看到的是那種能夠激發思考的辯證式論述，而不是一味的知識點堆砌。更讓人感到睏惑的是，書中對於安全性和隱私保護的討論幾乎是缺失的。在當前物聯網和傳感器網絡高度普及的背景下，分層結構在數據匯聚點更容易成為攻擊目標，如何設計輕量級的加密和認證機製來保護低功耗節點，是一個迫在眉睫的關鍵技術。這本書對這方麵的關注度幾乎為零，這使得其技術前瞻性大打摺扣，讀完讓人感覺仿佛時間停在瞭十年前。對於追求工程實踐指導的讀者來說，這本書的參考價值會大打摺扣，因為它提供的很多優化思路，在麵對現代大規模、高密度的網絡部署時，可能會因為計算開銷過大而變得不切實際。