分層無綫傳感器網絡關鍵技術 9787564738563 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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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
• 節能技術
• 網絡安全
• 物聯網
• 傳感器技術
• 無綫通信
• 網絡優化

店鋪： 韻讀圖書專營店

齣版社： 電子科技大學齣版社

ISBN：9787564738563

商品編碼：29728730335

包裝：平裝-膠訂

齣版時間：2017-01-01

圖書基本信息
圖書名稱	分層無綫傳感器網絡關鍵技術	作者	王佳昊
定價	59.00元	齣版社	電子科技大學齣版社
ISBN	9787564738563	齣版日期	2017-01-01
字數		頁碼
版次	1	裝幀	平裝-膠訂
開本	16開	商品重量	0.4Kg

內容簡介

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。

作者簡介

目錄

章分層無綫傳感器網絡 1.1無綫傳感器網絡 1.1.1無綫傳感器網絡的組成 1.1.2無綫傳感器網絡的特點 1.1.3無綫傳感器網絡的體係結構 1.2基於分層的無綫傳感器網絡 1.2.1分層無綫傳感器網絡的結構 1.2.2分層無綫傳感器網絡的關鍵技術 1.2.3特點及性能指標 1.3分層無綫傳感器網絡研究及發展 1.4分層無綫傳感器網絡的應用 1.5本書章節安排 第2章分層路由協議 2.1分層路由協議概述 2.1.1分層路由協議的概念 2.1.2組播技術 2.1.3分層路由協議的分類 2.1.4分層路由協議評估指標 2.2靜態分層路由 2.2.1基於選舉的分簇協議 2.2.2基於樹的分簇協議 2.2.3基於能量的分簇協議 2.2.4基於地理位置信息的分簇協議 2.3動態的分層路由 2.3.1基於網格劃分的動態分簇路由協議 2.3.2基於三角劃分的分簇路由協議 2.3.3基於動態移動組播的動態分簇路由協議 2.4分簇協議比較 2.5本章小結 第3章組密鑰管理協議 3.1組密鑰管理概述 3.1.1組密鑰管理機製 3.1.2組密鑰管理協議麵臨的安全威脅 3.1.3組密鑰管理協議的分類 3.1.4組密鑰安全性的基本要求 3.1.5傳感器網絡加密機製 3.2集中式的組密鑰管理協議 3.2.1GKMP協議 3.2.2HMKM協議 3.2.3BHEK協議 3.3分布式的組密鑰管理協議 3.3.1DFKM協議 3.3.2B—PCGR協議 3.3.3LKH協議 3.4分層式組密鑰管理協議 3.4.1Iolus協議 3.4.2密鑰預分配方案 3.4.3基於多項式求解的群組密鑰管理協議 3.4.4基於剩餘定理與密鑰樹的群組密鑰管理協議 3.5本章小結 第4章數據融閤 4.1數據融閤概述 4.1.1數據融閤的作用 4.1.2數據融閤的層次 4.2數據融閤算法 4.2.1數據融閤算法分類 4.2.2基於處理結構的分類 4.2.3基於路由的數據融閤算法 4.2.4基於生成樹的數據融閤算法 4.2.5基於時域預測的數據融閤算法 4.2.6基於隱私保護的安全數據融閤算法 4.3多傳感器數據融閤 4.3.1多傳感器數據融閤原理 4.3.2多傳感器數據融閤關鍵問題 4.3.3多傳感器數據融閤方法 4.4本章小結 第5章定位技術 5.1定位技術概述 5.1.1定位技術的應用 5.1.2定位技術相關術語 5.1.3基本定位方法 5.1.4定位算法性能評價指標 5.1.5定位技術方法分類 5.2基本定位方法 5.2.1基於測距的定位算法 5.2.2基於非測距的定位算法 5.3基於移動錨節點的定位 5.3.1典型的路徑規劃算法 5.3.2基於凹凸網絡的路徑規劃算法 5.4基於復雜場景下的定位算法 5.4.1基於網絡分割的定位 5.4.2立體空間網絡 5.4.3三維錶麵網絡 5.4.4NLOS環境下的定位 5.5安全定位算法 5.5.1定位係統安全性分析 5.5.2安全定位模型 5.6本章小結 第6章多目標跟蹤 6.1多目標跟蹤概述 6.1.1多目標跟蹤問題 6.1.2跟蹤算法分類 6.1.3目標跟蹤的性能指標 6.2基於樹狀的目標跟蹤算法 6.3基於簇狀的目標跟蹤算法 6.4基於區域事件的目標跟蹤算法 6.5基於卡爾曼濾波的目標跟蹤算法 6.6基於多邊形邊權重值的多目標跟蹤算法 6.7本章小結 第7章位置隱私保護 7.1位置隱私保護概述 7.1.1位置隱私麵臨的安全威脅 7.1.2位置隱私保護的分類 7.1.3位置隱私性能評價 7.2節點身份匿名 7.2.1簡單匿名機製 7.2.2加密匿名機製 7.2.3基於單嚮加密哈希鏈的機製 7.3源節點位置隱私 7.3.1基於局部攻擊者模型的方法 7.3.2基於全局攻擊者模型的方法 7.3.3內部攻擊者方法 7.4匯聚節點位置隱私保護 7.4.1局部攻擊者模型 7.4.2全局攻擊者模型 7.5基於時空匿名的位置隱私保護協議 7.5.1KNN協議 7.5.2L2P2協議 7.5.3基於Casper框架方法 7.6本章小結

編輯推薦

文摘

序言

《無綫通信係統中的分布式數據融閤》 圖書簡介 在信息爆炸的時代，如何高效、可靠地從海量分布式數據源中提取有價值的信息，已成為科學研究和工程應用的核心挑戰。尤其是在無綫傳感器網絡（WSN）等大規模分布式係統中，數據源的異構性、通信的不可靠性以及計算資源的有限性，都對傳統的數據處理方法提齣瞭嚴峻考驗。 《無綫通信係統中的分布式數據融閤》一書，正是聚焦於這一前沿課題，深入探討瞭在無綫通信環境下，如何實現高效、魯棒的分布式數據融閤技術。本書旨在為讀者提供一個全麵、深入的理論框架和實踐指導，幫助研究人員、工程師和學生理解和掌握分布式數據融閤的精髓，並能將其應用於實際問題中。 本書的寫作初衷，源於對當前信息處理領域麵臨的關鍵瓶頸的深刻洞察。隨著物聯網、智能交通、環境監測、軍事偵察等應用場景的迅速擴展，越來越多的傳感器被部署到環境中，它們實時采集著海量的、多模態的數據。然而，這些數據往往分散在網絡的各個節點，直接將所有數據匯聚到中心進行處理，不僅會消耗巨大的通信帶寬，也可能由於網絡的擁塞和節點故障而導緻數據丟失。更重要的是，許多數據本身具有冗餘性、噪聲和不確定性，需要進行有效的融閤來提升數據的整體質量和信息的可信度。因此，如何在分布式環境中，通過本地節點間的協作，逐步、有效地整閤和提煉信息，最終形成對全局狀態的準確認知，成為瞭研究的重點。 《無綫通信係統中的分布式數據融閤》一書，並未直接關注無綫傳感器網絡的某個特定“關鍵技術”，而是將目光聚焦於“分布式數據融閤”這一更廣泛、更普適的底層技術。本書的側重點在於“無綫通信係統”這一特殊的通信載體，強調瞭在存在信號衰減、乾擾、時延、帶寬受限等特性的無綫環境下，數據融閤所麵臨的獨特挑戰以及相應的解決方案。 全書內容框架概覽： 本書共分為若乾個核心章節，係統地闡述瞭分布式數據融閤的理論基礎、關鍵算法、性能評估以及實際應用。 第一部分：分布式數據融閤的基礎理論 第一章：分布式數據融閤概述： 本章首先定義瞭什麼是分布式數據融閤，並闡述瞭其與集中式數據融閤和去中心化數據融閤的區彆與聯係。重點在於解釋為什麼在無綫通信係統中，分布式數據融閤是不可或缺的。本章還將介紹數據融閤的幾個基本目標，例如提高估計精度、增強魯棒性、擴展覆蓋範圍以及降低係統成本等。同時，會探討分布式數據融閤在不同領域的典型應用場景，為後續的深入討論奠定基礎。 第二章：無綫通信係統中的數據模型與特徵： 深入分析無綫通信係統中數據的特性，包括數據的統計模型（如高斯模型、泊鬆模型等）、數據的時空相關性、數據的量化與編碼方式。特彆關注無綫傳輸過程中引入的噪聲、衰減、多徑效應、乾涉以及數據丟失等因素對數據質量的影響。理解這些數據模型和特徵，是設計和選擇閤適融閤算法的前提。 第三章：信息論與統計推斷在數據融閤中的應用： 本章介紹信息論中的一些基本概念，如熵、互信息等，以及它們在衡量信息量和評估融閤效果方麵的作用。同時，將深入闡述統計推斷的原理，包括最大似然估計、貝葉斯估計等，為理解和構建各種數據融閤算法提供理論支撐。 第二部分：核心分布式數據融閤算法 第四章：基於統計模型的分布式融閤算法： 重點介紹各類基於概率統計模型的融閤方法。例如，最小均方誤差（MMSE）估計在分布式場景下的實現；卡爾曼濾波器（Kalman Filter）及其變種（如擴展卡爾曼濾波器EKF、無跡卡爾曼濾波器UKF）在目標跟蹤和狀態估計中的分布式應用。討論這些算法在處理非綫性係統和非高斯噪聲時的局限性，以及如何進行改進。 第五章：基於機器學習的分布式融閤方法： 隨著機器學習技術的發展，越來越多的分布式融閤算法開始藉鑒機器學習的強大能力。本章將介紹支持嚮量機（SVM）、神經網絡（NN）、深度學習（DL）等模型在分布式數據融閤中的應用。重點討論如何設計適用於分布式環境的訓練和推理機製，以及如何解決模型參數的分布式更新和協同學習問題。例如，聯邦學習（Federated Learning）等新興技術在本章會有詳細介紹。 第六章：基於證據理論與模糊邏輯的融閤策略： 針對數據的不確定性和模糊性，本章介紹證據理論（如Dempster-Shafer理論）和模糊邏輯在分布式數據融閤中的應用。這些方法在處理不完整、不精確或主觀信息時具有獨特的優勢，特彆適用於某些難以建立精確統計模型的場景。 第七章：協同感知與目標識彆的分布式融閤： 聚焦於分布式係統中傳感器之間的協同感知和目標識彆問題。討論如何利用分布式傳感器的數據來更準確地檢測、識彆和跟蹤目標。例如，基於多傳感器測距和角度信息的分布式目標定位算法；利用多視角圖像信息進行分布式目標識彆的算法。 第三部分：無綫通信環境下的融閤算法設計與優化 第八章：考慮無綫信道特性的融閤算法設計： 詳細分析無綫信道特性（如衰落、乾擾、丟包）對分布式數據融閤性能的影響。介紹如何設計能夠應對這些挑戰的融閤算法，例如，引入糾錯碼、使用更魯棒的估計器、設計自適應的融閤策略等。 第九章：低功耗與高效率的分布式融閤： 針對無綫傳感器網絡等低功耗、計算能力有限的場景，本章重點探討如何設計低功耗、高效率的分布式融閤算法。包括數據壓縮、特徵提取、局部處理優化、節點能量管理等策略。 第十章：魯棒性與安全性的分布式融閤： 探討如何提高分布式數據融閤係統的魯棒性，使其能夠抵禦數據異常、節點故障或惡意攻擊。介紹一些用於檢測和處理異常數據、實現數據一緻性驗證、以及確保數據隱私和安全性的融閤方法。 第四部分：性能評估與實際應用 第十一章：分布式數據融閤的性能評估指標與方法： 本章將介紹評估分布式數據融閤係統性能的常用指標，如精度、召迴率、F1分數、均方根誤差（RMSE）、誤報率、漏報率等。同時，會闡述各種仿真和實驗評估方法，以及如何在實際係統中進行性能度量。 第十二章：分布式數據融閤在典型無綫通信係統中的應用： 結閤實際應用場景，深入剖析分布式數據融閤技術如何在智能交通係統（ITS）、環境監測網絡、物聯網（IoT）設備、醫療健康監測、軍事偵察等領域發揮關鍵作用。通過具體案例分析，展示分布式數據融閤的強大生命力和廣闊前景。 本書特色與價值： 《無綫通信係統中的分布式數據融閤》一書的獨特之處在於，它並非僅僅羅列各種算法，而是將理論、算法、優化策略與實際應用緊密結閤。書中對無綫通信環境的考量貫穿始終，力求為讀者提供一套適用於真實無綫網絡場景的解決方案。 理論體係完整： 從基礎信息論、統計推斷到各類先進的融閤模型，本書構建瞭一個嚴謹、完整的理論框架。 算法全麵深入： 涵蓋瞭從經典統計方法到前沿機器學習方法的各類分布式融閤算法，並對其優缺點、適用範圍進行瞭深入分析。 關注實際挑戰： 特彆強調瞭無綫通信環境帶來的特有挑戰，並提供瞭相應的解決策略，更具工程實踐指導意義。 案例分析豐富： 通過大量實際應用案例，幫助讀者理解分布式數據融閤技術的價值和潛力。 麵嚮讀者廣泛： 無論是對分布式數據融閤理論感興趣的研究學者，還是希望將其應用於實際的工程技術人員，亦或是學習相關課程的學生，都能從本書中獲益。 本書力求以清晰的語言、嚴謹的邏輯、豐富的圖錶和翔實的案例，幫助讀者係統地掌握分布式數據融閤這一核心技術。我們相信，通過對本書的學習，讀者將能夠更好地理解和設計高效、魯棒的無綫通信係統，從而在快速發展的物聯網和大數據時代，抓住機遇，應對挑戰。

評分☆☆☆☆☆

翻開內頁，首先映入眼簾的是作者對“分層”這一核心概念的獨到解讀。很多教材在談到分層架構時，往往隻是簡單地羅列不同層級的職責，但這本書卻深入挖掘瞭分層設計在應對大規模、異構傳感器網絡中的必要性和優勢。作者沒有停留在抽象的描述上，而是通過大量的圖錶和公式推導，清晰地展示瞭分層結構如何有效地降低網絡維護的復雜性，並顯著提高係統的可擴展性和魯棒性。我對其中關於“簇頭選舉機製”的那一節印象尤其深刻。它不僅僅是介紹瞭經典的LEACH協議，更是將其與時域和頻域的資源調度緊密結閤起來，提齣瞭一種麵嚮特定應用場景的動態調整策略。這種將不同維度技術點融會貫通的能力，是這本書最寶貴的地方。閱讀過程中，我不得不時常停下來，在草稿紙上重新畫齣那些網絡拓撲圖和數據流嚮圖，以便更好地消化這些信息。對於那些希望從初級用戶進階到網絡架構師的工程師而言，這本書無疑提供瞭一張精細的藍圖，指導你如何從零開始構建一個高效、健壯的分布式傳感係統。

評分☆☆☆☆☆

閱讀完這本書後，我感受最深的是它對未來趨勢的敏銳把握。書中專門開闢瞭一章討論瞭邊緣計算（Edge Computing）與分層傳感網絡的融閤潛力。這錶明作者並未將目光局限於成熟的技術棧，而是積極擁抱新興範式。作者提齣瞭利用低功耗邊緣節點進行初步數據預處理和決策製定的模型，極大地減輕瞭核心網關的負擔，這在物聯網大規模部署的背景下，無疑具有重大的現實意義。書中的案例研究部分，雖然沒有直接給齣詳細的商業化産品信息，但其對實際部署中可能遇到的環境乾擾、節點老化等非理想因素的討論，卻異常詳盡和真實。這種“腳踏實地”的寫作風格，讓這本書脫離瞭純粹的理論說教，成為瞭一本真正能指導工程實踐的寶典。它不僅解答瞭讀者現有的疑問，更重要的是，它在讀者的心中種下瞭對未來技術發展方嚮的思考的種子，讓人讀完之後，依舊意猶未盡，迫不及待想要投入到實踐中去驗證書中的每一個論點。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計得非常有吸引力，那種深邃的藍色調配上簡潔的白色字體，立刻就給人一種專業而又不失深度的感覺。我本身對無綫傳感器網絡這個領域一直很感興趣，但總覺得資料要麼過於理論化，要麼就是碎片化的應用介紹。拿到這本書後，我立刻被它那種係統性的結構所吸引。作者顯然在組織內容上下瞭很大功夫，從基礎概念的梳理，到核心算法的剖析，再到實際部署中的挑戰與優化，層層遞進，邏輯清晰得令人贊嘆。特彆是關於數據融閤和能效優化的章節，簡直是如獲至寶。書中不僅詳盡地闡述瞭現有主流的路由協議的優缺點，還引入瞭一些我之前沒太接觸過的基於機器學習的預測模型在網絡管理中的應用案例，這無疑拓寬瞭我的視野。閱讀過程中，我感覺自己仿佛跟隨一位經驗豐富的導師在進行深入的研討，每一個技術點都被剖析得入木三分，沒有那種為瞭湊字數而堆砌空洞術語的情況，全是乾貨。對於我這種希望深入理解底層原理，並能在實際項目中落地應用的讀者來說，這本書的價值是難以估量的。它提供瞭一個紮實的理論基石，讓人在麵對復雜問題時，能迅速定位到問題的核心所在。

評分☆☆☆☆☆

從整體內容的覆蓋麵來看，這本書的野心不小，它試圖構建一個從物理層到應用層的完整知識體係。我尤其欣賞它對“異構性管理”這一難題的處理。在現實世界的部署中，傳感器節點往往性能各異，壽命不均，如何讓這些“兄弟姐妹”協同工作，是分層網絡麵臨的最大挑戰之一。作者在這部分內容的處理上，體現瞭極高的工程素養，它沒有一概而論，而是根據節點的計算能力、通信半徑和剩餘能量，設計瞭多維度的資源分配模型。這使得書中的方案具有很強的可操作性。我對比瞭市麵上其他幾本同類書籍，它們大多集中於某一個單一技術點進行深入挖掘，而這本書則像一個精心策劃的交響樂團，各種技術要素和諧共存，共同演奏齣高效網絡運行的樂章。對於係統集成商和高級研發人員來說，這本書提供的不僅僅是知識，更是一種係統思維的訓練，讓你學會如何跳齣單一模塊的局限，從全局視角去審視和優化整個網絡架構。

評分☆☆☆☆☆

這本書的行文風格帶著一種沉穩的學術氣質，但絕不枯燥。作者似乎深諳讀者的閱讀疲勞點，總能在關鍵的技術難點之後，穿插一些具有啓發性的討論或前沿研究的展望。例如，在討論網絡安全和隱私保護時，它沒有采用那種恐嚇式的論調，而是非常理性地分析瞭在資源受限的邊緣設備上實現強加密的挑戰，並著重介紹瞭輕量級加密算法在傳感器網絡中的適配性研究。這讓我意識到，在追求性能的同時，安全絕不是可以被忽略的副産品。更值得稱贊的是，書中的每一個算法描述都配有清晰的僞代碼，這對於希望在自己的實驗平颱中復現或改進這些技術的讀者來說，是極大的便利。我甚至發現自己已經開始將書中的某些優化思想，遷移到我正在進行的一個關於環境監測的項目中，效果立竿見影。這本書的價值就在於，它不僅告訴你“是什麼”，更重要的是，它展示瞭“為什麼是這樣”，以及“如何纔能做得更好”。它是一本能夠激發讀者主動探索欲望的工具書。