基于時(shí)空相關(guān)性的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)能問題研究基本信息

中文名 基于時(shí)空相關(guān)性的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)能問題研究 項(xiàng)目類別 面上項(xiàng)目
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 嚴(yán)建峰 依托單位 蘇州大學(xué)

本項(xiàng)目使用概率圖模型作為分析無線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)空相關(guān)性的主要工具，指導(dǎo)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化。我們主要利用概率圖模型中的主題模型來分析無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)區(qū)域中的隱事件源分布，形成拓?fù)渥訄D來顯著減少活躍節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，達(dá)到高效節(jié)能的目標(biāo)。 項(xiàng)目的主要研究?jī)?nèi)容包括： 1. 基于主題模型的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)空相關(guān)性建模 2. 主題模型參數(shù)的高精度推導(dǎo)研究 3. 面向大數(shù)據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的主題建模研究 4. 基于主題模型的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)能方案在水質(zhì)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用 本項(xiàng)目的研究證實(shí)主題模型能夠有效的對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)空相關(guān)性進(jìn)行建模，在此基礎(chǔ)上可以利用概率圖模型中的動(dòng)態(tài)條件隨機(jī)場(chǎng)等方法根據(jù)拓?fù)渥訄D的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)推理，還原整個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)域的狀態(tài)，達(dá)到與整個(gè)網(wǎng)絡(luò)所有節(jié)點(diǎn)同時(shí)工作時(shí)相似的監(jiān)測(cè)精度，從而可以通過減少整個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)域需要部署的傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)量或者延長(zhǎng)節(jié)點(diǎn)的睡眠時(shí)間等措施來減少活躍節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，達(dá)到高效節(jié)能的目標(biāo)。在大量的實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)，在類似于大規(guī)模水質(zhì)監(jiān)測(cè)這類應(yīng)用場(chǎng)景中，需要觀測(cè)的系統(tǒng)存在高度動(dòng)態(tài)性、高度復(fù)雜性等特點(diǎn)。如果采用過于簡(jiǎn)單的主題模型則無法有效地對(duì)真實(shí)系統(tǒng)進(jìn)行建模，從而導(dǎo)致較高的推導(dǎo)錯(cuò)誤率，在節(jié)能的同時(shí)將嚴(yán)重影響數(shù)據(jù)推理與還原的精度。因此，在水質(zhì)監(jiān)測(cè)等大規(guī)模真實(shí)系統(tǒng)的主題建模應(yīng)用中，必須從模型的復(fù)雜性和推理精度兩個(gè)層面同時(shí)提高模型的性能，才能保證較高的數(shù)據(jù)推理精度，最終實(shí)現(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)高效節(jié)能的目標(biāo)。我們將這兩個(gè)實(shí)際問題轉(zhuǎn)化主題模型參數(shù)的高精度推導(dǎo)研究和面向大數(shù)據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的主題建模研究?jī)蓚€(gè)科學(xué)問題，開展了大量相關(guān)研究，取得了一系列研究成果。

基于時(shí)空相關(guān)性的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)能問題研究造價(jià)信息

市場(chǎng)價(jià) 信息價(jià) 詢價(jià)
材料名稱 規(guī)格/型號(hào) 市場(chǎng)價(jià)
（除稅）		 工程建議價(jià)
（除稅）		 行情 品牌 單位 稅率 供應(yīng)商 報(bào)價(jià)日期
氨氮PH傳感器 XRP6714DK 查看價(jià)格 查看價(jià)格

南京新銳鵬

 臺(tái) 13% 株洲中車機(jī)電科技有限公司
COD傳感器 XRP6602D 查看價(jià)格 查看價(jià)格

南京新銳鵬

 臺(tái) 13% 株洲中車機(jī)電科技有限公司
SS傳感器 型號(hào):IDT1000 查看價(jià)格 查看價(jià)格

天健創(chuàng)新

 套 13% 天健創(chuàng)新（北京）監(jiān)測(cè)儀表股份有限公司
COD傳感器 型號(hào):UVC1000 查看價(jià)格 查看價(jià)格

天健創(chuàng)新

 套 13% 天健創(chuàng)新（北京）監(jiān)測(cè)儀表股份有限公司
SS傳感器 XRP7801D 查看價(jià)格 查看價(jià)格

南京新銳鵬

 臺(tái) 13% 株洲中車機(jī)電科技有限公司
氨氮PH傳感器 型號(hào):DNH1000 查看價(jià)格 查看價(jià)格

天健創(chuàng)新

 套 13% 天健創(chuàng)新（北京）監(jiān)測(cè)儀表股份有限公司
無磁發(fā)訊傳感器 NWM-HRI(配套WS系列水表) 查看價(jià)格 查看價(jià)格

寧波

 臺(tái) 13% 寧波水表股份有限公司
磁發(fā)訊傳感器 HRI40-125(配套WPD系列水表) 查看價(jià)格 查看價(jià)格

寧波

 臺(tái) 13% 寧波水表股份有限公司
材料名稱 規(guī)格/型號(hào) 除稅
信息價(jià)		 含稅
信息價(jià)		 行情 品牌 單位 稅率 地區(qū)/時(shí)間
臭氧傳感器 查看價(jià)格 查看價(jià)格

組 廣東2022年1季度信息價(jià)
噪聲傳感器 查看價(jià)格 查看價(jià)格

組 廣東2022年1季度信息價(jià)
噪聲傳感器 查看價(jià)格 查看價(jià)格

組 廣東2021年4季度信息價(jià)
噪聲傳感器 查看價(jià)格 查看價(jià)格

組 廣東2021年2季度信息價(jià)
臭氧傳感器 查看價(jià)格 查看價(jià)格

組 廣東2020年4季度信息價(jià)
臭氧傳感器 查看價(jià)格 查看價(jià)格

組 廣東2020年3季度信息價(jià)
噪聲傳感器 查看價(jià)格 查看價(jià)格

組 廣東2020年1季度信息價(jià)
噪聲傳感器 查看價(jià)格 查看價(jià)格

組 廣東2022年3季度信息價(jià)
材料名稱 規(guī)格/需求量 報(bào)價(jià)數(shù) 最新報(bào)價(jià)
（元）		 供應(yīng)商 報(bào)價(jià)地區(qū) 最新報(bào)價(jià)時(shí)間
無線傳感器保護(hù)套WS-GUARD 無線傳感器保護(hù)套|2個(gè) 3 查看價(jià)格 廣州元大噴灌設(shè)備有限公司 廣東   2020-07-16
無線日光傳感器 . 感應(yīng)室內(nèi)的日光強(qiáng)度,數(shù)據(jù)傳給處理器,處理器按不同設(shè)置要求對(duì)燈光做出相應(yīng)調(diào)光. 無線通訊,通訊距離隔墻:9米、無阻礙18米. 感光范圍:0-107000 lx (0-10000 fc). LED 指示燈指示編程模式. 10年電池壽命設(shè)計(jì)尺寸:直徑41mm,厚:17mm|1臺(tái) 1 查看價(jià)格 廣州維智能科技有限公司 全國(guó)   2021-12-28
無線日光傳感器 感應(yīng)室內(nèi)的日光強(qiáng)度,數(shù)據(jù)傳給處理器,處理器按不同設(shè)置要求對(duì)燈光做出相 應(yīng)調(diào)光 . 無線通訊,通訊距離隔墻:9米、無阻礙18米 . 感光范圍:0-107000 lx (0-10000 fc) . LED 指示燈指示編程模式 . 10年電池壽命設(shè)計(jì) 尺寸:直徑41mm,厚:17mm|1個(gè) 3 查看價(jià)格 廣州熹尚科技有限公司 廣東   2020-10-16
無線煙霧傳感器 通訊方式:Zigbee外形尺寸:Ф90X37mm工作溫度:0-50℃供電方式:DC3V(CR123A電池)|1套 3 查看價(jià)格 深圳市安之源電子有限公司 四川   2020-11-10
無線溫度傳感器 RS-WS|5臺(tái) 1 查看價(jià)格 山東仁科測(cè)控技術(shù)有限公司 廣東   2022-05-11
無線溫度傳感器 XZCW-101S|13臺(tái) 1 查看價(jià)格 江蘇久創(chuàng)電氣科技有限公司 廣東   2022-04-25
無線無源測(cè)溫傳感器 測(cè)量范圍-20℃-120℃;≥50米的無線通信距離;無源、CT取電;|3只 3 查看價(jià)格 廣州賽瑞電子有限公司 全國(guó)   2021-04-28
無線紅外人體傳感器 .感應(yīng)人體紅外,判斷是否有人,可設(shè)置人來開燈人離開延時(shí)關(guān)燈,也可以設(shè)置人來不做任何動(dòng)作,人離開延時(shí)關(guān)燈,確保節(jié)能. 無線通訊,通訊距離隔墻:9米、無阻礙18米. 空置模式符合CA Title 24|1臺(tái) 1 查看價(jià)格 廣州維智能科技有限公司 全國(guó)   2021-12-28

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)觀測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)空相關(guān)性揭示了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)部署環(huán)境的動(dòng)態(tài)性與不確定性，對(duì)指導(dǎo)和優(yōu)化無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能設(shè)計(jì)有重要意義。本項(xiàng)目以概率圖模型為主要工具，分析和建模無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中普遍存在的時(shí)空相關(guān)性，在此基礎(chǔ)上研究高效的節(jié)能策略，主要包括：研究傳感器節(jié)點(diǎn)的時(shí)空相關(guān)性雙聚類方法，同時(shí)從時(shí)間和空間兩個(gè)維度將觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析；基于時(shí)空相關(guān)性聚類結(jié)果，研究相應(yīng)的拓?fù)淇刂撇呗詠斫档突钴S節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，達(dá)到顯著節(jié)能的效果；利用動(dòng)態(tài)條件隨機(jī)場(chǎng)對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)空相關(guān)性進(jìn)行建模，研究相應(yīng)的參數(shù)估計(jì)方法，通過對(duì)活躍節(jié)點(diǎn)的觀測(cè)來精確推斷其他節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)。本項(xiàng)目的預(yù)期成果擬在保證實(shí)際應(yīng)用性能的前提下，有效的降低必需的活躍節(jié)點(diǎn)數(shù)量，達(dá)到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)顯著節(jié)能的目標(biāo)。

基于時(shí)空相關(guān)性的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)能問題研究常見問題

  • 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是什么

    無線傳感器是有接收器和。接收器上可以接多個(gè)傳感器的。輸送都是兩三百米、頻率是2.4GHz。如果需要傳輸更遠(yuǎn)的距離的話就需要跳頻了。這樣整個(gè)形式就是無線傳感器的網(wǎng)絡(luò)了。

  • 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可能采用哪些無線通信方式

    基于XL.SN智能傳感網(wǎng)絡(luò)的無線傳感器數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度，壓力，氣體，溫濕度，液位，流量，光照，降雨量，振動(dòng)，轉(zhuǎn)速等數(shù)據(jù)參數(shù)的實(shí)時(shí)，無線傳輸，無線監(jiān)控與預(yù)警。在實(shí)際應(yīng)用中，無線傳感器數(shù)據(jù)傳輸...

  • 傳感器網(wǎng)絡(luò)中的三個(gè)參數(shù)之間的關(guān)系問題

    這個(gè)....好難說哦，既然天線增益是有的，那么就存在了信號(hào)不規(guī)則的問題，那么有效通信距離要怎么規(guī)定，丟包率低于什么的時(shí)候才叫做有效通信半徑....接收功率和你所說的通信距離肯定是有關(guān)系的。存在著一個(gè)功...

基于時(shí)空相關(guān)性的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)能問題研究文獻(xiàn)

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)設(shè)計(jì) 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)設(shè)計(jì)

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無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種集成了計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、傳感器技術(shù)的新型智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。本文分析了Zig Bee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu),并研究了采用Zig Bee技術(shù)如何建立無線傳感器網(wǎng)絡(luò),及實(shí)現(xiàn)終端節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)的通信。

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構(gòu)筑全球無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 構(gòu)筑全球無線傳感器網(wǎng)絡(luò)

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評(píng)分： 4.6

如果說互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成了邏輯上的信息世界,改變了人與人之間的溝通交流方式,那么,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)則是將邏輯上的信息世界與客觀上的物理世界融合在一起,改變?nèi)祟惻c自然界的交互方式。如今,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)如同其他高新技術(shù)一樣,在經(jīng)歷了十幾年的發(fā)展之后,正逐步走出象牙塔,邁向更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。

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無線傳感器高精度定位技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域具有十分廣泛的應(yīng)用前景，是當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題。本項(xiàng)目提出了基于TOF/TOA/TDOA的移動(dòng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位與時(shí)鐘同步算法，從理論上解決移動(dòng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的高精度定位與時(shí)鐘同步問題。算法主要包括基于TDOA的時(shí)鐘同步與定位算法、基于快速多基站TOF測(cè)量的定位算法、融合TOF/TDOA的定位算法、基站坐標(biāo)自動(dòng)標(biāo)定算法、基于NLOS指數(shù)和基站分組的TDOA定位算法。所有的算法都進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。本項(xiàng)目基于DW1000超寬帶芯片（符合IEEE802.15-2011標(biāo)準(zhǔn)），設(shè)計(jì)了高精度室內(nèi)定位系統(tǒng)，本項(xiàng)目中所提出的算法全部在該定位系統(tǒng)中進(jìn)行了設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，并開展了測(cè)試和驗(yàn)證，通過實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)分析，基站之間的時(shí)鐘同步精度達(dá)到0.3ns，TDOA定位精度達(dá)到30cm，TOF定位精度達(dá)到15cm，基站坐標(biāo)自動(dòng)標(biāo)定的精度達(dá)到5cm。本項(xiàng)目的研究成果具有廣泛的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。TDOA的定位與時(shí)鐘同步不需要外部的時(shí)鐘源，使用普通的晶振就能夠在UWB定位系統(tǒng)中達(dá)到30cm的定位精度和0.3ns的時(shí)鐘同步精度?；咀鴺?biāo)的自動(dòng)標(biāo)定能夠極大的減小定位系統(tǒng)實(shí)際部署時(shí)的工作量和成本，對(duì)于無線傳感器定位系統(tǒng)的實(shí)際部署具有極大的工程實(shí)際意義。

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第1篇總論

第1章無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述

1.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)介紹1

1.1.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念1

1.1.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特征2

1.1.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用4

1.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)7

1.2.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)架構(gòu)7

1.2.2傳感器節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)7

1.2.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)概述8

1.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究進(jìn)展10

1.3.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程10

1.3.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)14

1.3.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)所面臨的挑戰(zhàn)14

參考文獻(xiàn)16

第2篇無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議

第2章無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的物理層

2.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)物理層概述19

2.1.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)物理層的研究?jī)?nèi)容19

2.1.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)物理層的研究現(xiàn)狀20

2.1.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)物理層的主要技術(shù)挑戰(zhàn)22

2.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的調(diào)制與編碼方法22

2.2.1Mary調(diào)制機(jī)制22

2.2.2差分脈沖位置調(diào)制機(jī)制23

2.2.3自適應(yīng)編碼位置調(diào)制機(jī)制24

2.3超寬帶技術(shù)在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用25

2.3.1超寬帶技術(shù)概述25

2.3.2超寬帶技術(shù)的基本原理26

2.3.3超寬帶技術(shù)的研究現(xiàn)狀29

2.3.4基于超寬帶技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)31

參考文獻(xiàn)35

第3章無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)鏈路層

3.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路層概述37

3.1.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路層的研究?jī)?nèi)容37

3.1.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路層的研究現(xiàn)狀38

3.1.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路層的主要技術(shù)挑戰(zhàn)39

3.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的MAC協(xié)議40

3.2.1基于競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制的MAC協(xié)議40

3.2.2基于時(shí)分復(fù)用的MAC協(xié)議47

3.2.3其他類型的MAC協(xié)議54

參考文獻(xiàn)58

第4章IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)

4.1IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)概述60

4.2IEEE802.15.4的物理層60

4.2.1物理層概述60

4.2.2物理層服務(wù)規(guī)范61

4.2.3物理層幀結(jié)構(gòu)65

4.3IEEE802.15.4的MAC子層65

4.3.1MAC層概述65

4.3.2MAC層的服務(wù)規(guī)范66

4.3.3MAC幀結(jié)構(gòu)69

4.3.4MAC層的功能描述70

4.4基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)70

4.4.1組網(wǎng)類型70

4.4.2數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制71

參考文獻(xiàn)72

第5章無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)層

5.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)層概述73

5.1.1網(wǎng)絡(luò)層的研究?jī)?nèi)容73

5.1.2網(wǎng)絡(luò)層的研究現(xiàn)狀74

5.1.3網(wǎng)絡(luò)層的主要技術(shù)挑戰(zhàn)75

5.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議75

5.2.1以數(shù)據(jù)為中心的平面路由75

5.2.2網(wǎng)絡(luò)分層路由77

5.2.3基于查詢的路由79

5.2.4地理位置路由81

5.2.5能量感知路由84

5.2.6基于QoS的路由87

5.2.7路由協(xié)議的優(yōu)化88

5.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)策略90

5.3.1包轉(zhuǎn)發(fā)策略的研究背景90

5.3.2基于價(jià)格機(jī)制的包轉(zhuǎn)發(fā)博弈模型91

5.3.3自發(fā)合作的包轉(zhuǎn)發(fā)博弈模型93

參考文獻(xiàn)94

第6章無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳輸層

6.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸層概述97

6.1.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸層的研究?jī)?nèi)容97

6.1.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸層的研究現(xiàn)狀98

6.1.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸層的主要技術(shù)挑戰(zhàn)99

6.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳輸協(xié)議99

6.2.1PSFQ傳輸協(xié)議99

6.2.2ESRT傳輸協(xié)議101

6.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與其他網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)103

6.3.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與Internet互聯(lián)103

6.3.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)接入到網(wǎng)格105

參考文獻(xiàn)109

第7章ZigBee協(xié)議規(guī)范

7.1ZigBee概述111

7.1.1ZigBee與IEEE802.15.4111

7.1.2ZigBee協(xié)議框架112

7.1.3ZigBee的技術(shù)特點(diǎn)113

7.2網(wǎng)絡(luò)層規(guī)范113

7.2.1網(wǎng)絡(luò)層概述113

7.2.2服務(wù)規(guī)范114

7.2.3幀結(jié)構(gòu)與命令幀115

7.2.4功能描述116

7.3應(yīng)用層規(guī)范117

7.3.1應(yīng)用層概述117

7.3.2ZigBee應(yīng)用支持子層117

7.3.3ZigBee應(yīng)用層框架結(jié)構(gòu)118

7.3.4ZigBee設(shè)備協(xié)定(profile)119

7.3.5ZigBee目標(biāo)設(shè)備(ZDO)119

7.4ZigBee系統(tǒng)的開發(fā)119

7.4.1開發(fā)條件和注意事項(xiàng)119

7.4.2軟件開發(fā)120

7.4.3硬件開發(fā)121

7.5基于ZigBee規(guī)范的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)122

7.5.1無線傳感器的構(gòu)建122

7.5.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建123

7.5.3基于ZigBee的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與RFID技術(shù)的融合124

參考文獻(xiàn)124

第3篇無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的核心支撐技術(shù)

第8章無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)淇刂?/p>

8.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)淇刂萍夹g(shù)概述125

8.1.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂频难芯績(jī)?nèi)容125

8.1.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂频难芯楷F(xiàn)狀126

8.1.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂频闹饕夹g(shù)挑戰(zhàn)126

8.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)淇刂扑惴?27

8.2.1功率控制算法127

8.2.2層次拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)控制算法129

8.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的密度控制135

8.3.1連通支配集構(gòu)造算法135

8.3.2基于概率覆蓋模型的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)密度控制算法138

參考文獻(xiàn)140

第9章無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)定位

9.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)概述142

9.1.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位的研究?jī)?nèi)容142

9.1.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位的研究現(xiàn)狀143

9.1.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位的主要技術(shù)挑戰(zhàn)146

9.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位機(jī)制147

9.2.1基于測(cè)距的定位算法147

9.2.2非基于測(cè)距的定位算法151

9.3一種基于測(cè)距的協(xié)作定位策略159

9.3.1剛性圖理論簡(jiǎn)介159

9.3.2基于剛性圖的協(xié)作定位理論160

9.3.3LCB定位算法161

9.4節(jié)點(diǎn)位置估計(jì)更新策略162

9.4.1動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)問題162

9.4.2更新策略163

參考文獻(xiàn)164

第10章無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步

10.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步概述167

10.1.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步的研究?jī)?nèi)容167

10.1.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步的研究現(xiàn)狀168

10.1.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步的主要技術(shù)挑戰(zhàn)169

10.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步機(jī)制170

參考文獻(xiàn)180

第11章無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)內(nèi)信息處理

11.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)內(nèi)信息處理概述182

11.1.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)內(nèi)信息處理的研究?jī)?nèi)容182

11.1.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)內(nèi)信息處理的研究現(xiàn)狀183

11.1.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)內(nèi)信息處理的主要技術(shù)挑戰(zhàn)184

11.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)融合技術(shù)184

11.2.1與路由相結(jié)合的數(shù)據(jù)融合184

11.2.2基于反向組播樹的數(shù)據(jù)融合186

11.2.3基于性能的數(shù)據(jù)融合187

11.2.4基于移動(dòng)代理的數(shù)據(jù)融合189

11.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)191

11.3.1基于排序編碼的數(shù)據(jù)壓縮算法191

11.3.2分布式數(shù)據(jù)壓縮算法192

11.3.3基于數(shù)據(jù)相關(guān)性的壓縮算法194

11.3.4管道數(shù)據(jù)壓縮算法194

11.4無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作信號(hào)信息處理技術(shù)195

11.4.1網(wǎng)元層的CSIP技術(shù)195

11.4.2網(wǎng)絡(luò)層的CSIP技術(shù)196

11.4.3應(yīng)用層的CSIP技術(shù)196

11.4.4CSIP技術(shù)展望197

參考文獻(xiàn)198

第12章無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全技術(shù)

12.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全問題概述201

12.1.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的研究?jī)?nèi)容201

12.1.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的研究現(xiàn)狀202

12.1.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的主要技術(shù)挑戰(zhàn)205

12.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全問題分析205

12.2.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)物理層的安全策略206

12.2.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)鏈路層的安全策略207

12.2.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)層的安全策略207

12.2.4無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸層和應(yīng)用層的安全策略209

12.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的密鑰管理和入侵檢測(cè)技術(shù)209

12.3.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的密鑰管理209

12.3.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的入侵檢測(cè)技術(shù)211

參考文獻(xiàn)214

第4篇無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的自組織管理技術(shù)

第13章無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)管理

13.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)管理概述216

13.1.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)管理的研究?jī)?nèi)容216

13.1.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)管理的研究現(xiàn)狀217

13.1.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)管理的主要技術(shù)挑戰(zhàn)218

13.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)休眠/喚醒機(jī)制218

13.2.1PEAS算法218

13.2.2基于網(wǎng)格的調(diào)度算法219

13.2.3基于局部圓周覆蓋的節(jié)點(diǎn)休眠機(jī)制220

13.2.4基于隨機(jī)休眠調(diào)度的節(jié)能機(jī)制221

13.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)功率管理222

13.3.1動(dòng)態(tài)功率管理和動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)222

13.3.2基于節(jié)點(diǎn)度的算法224

13.3.3基于鄰近圖的算法224

13.3.4基于二分法的功率控制224

13.3.5網(wǎng)絡(luò)負(fù)載自適應(yīng)功率管理算法226

參考文獻(xiàn)227

第14章無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的資源與任務(wù)管理

14.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的資源與任務(wù)管理概述229

14.1.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)資源與任務(wù)管理的研究?jī)?nèi)容229

14.1.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)資源與任務(wù)管理的研究現(xiàn)狀230

14.1.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)資源與任務(wù)管理的主要技術(shù)挑戰(zhàn)230

14.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的資源管理技術(shù)231

14.2.1自組織資源分配方式231

14.2.2計(jì)算資源分配232

14.2.3帶寬資源分配235

14.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)管理技術(shù)237

14.3.1任務(wù)分配237

14.3.2任務(wù)調(diào)度239

14.3.3負(fù)載均衡243

參考文獻(xiàn)245

第15章無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)管理

15.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)管理概述248

15.1.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理的研究?jī)?nèi)容248

15.1.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理的研究現(xiàn)狀249

15.1.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理的主要技術(shù)挑戰(zhàn)249

15.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)250

15.2.1TinyDB系統(tǒng)250

15.2.2Cougar系統(tǒng)251

15.2.3Dimensions系統(tǒng)252

15.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理的基本方法253

15.3.1數(shù)據(jù)模式253

15.3.2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)254

15.3.3數(shù)據(jù)索引255

15.3.4數(shù)據(jù)查詢257

參考文獻(xiàn)260

第16章無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的部署、初始化和維護(hù)管理

16.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的部署、初始化和維護(hù)管理概述261

16.1.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)部署、初始化和維護(hù)管理的研究?jī)?nèi)容261

16.1.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)部署、初始化和維護(hù)管理的研究現(xiàn)狀262

16.1.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)部署、初始化和維護(hù)管理的主要技術(shù)挑戰(zhàn)263

16.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的部署技術(shù)264

16.2.1采用確定放置的部署技術(shù)264

16.2.2采用隨機(jī)拋撒且節(jié)點(diǎn)不具移動(dòng)能力的部署技術(shù)265

16.2.3采用隨機(jī)拋撒且節(jié)點(diǎn)具有移動(dòng)能力的部署技術(shù)265

16.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的初始化技術(shù)266

16.3.1UDG模型266

16.3.2基于MIS的初始化算法266

16.3.3基于MDS的初始化算法268

16.4無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)管理技術(shù)270

16.4.1覆蓋與連接維護(hù)技術(shù)270

16.4.2性能監(jiān)測(cè)技術(shù)271

參考文獻(xiàn)272

第5篇無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的開發(fā)與應(yīng)用

第17章無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的仿真技術(shù)

17.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的仿真技術(shù)概述275

17.1.1網(wǎng)絡(luò)仿真概述275

17.1.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)仿真研究概述275

17.2常用網(wǎng)絡(luò)仿真軟件276

17.2.1OPNET簡(jiǎn)介276

17.2.2NS279

17.2.3TOSSIM280

17.3OMNeT++仿真軟件281

17.3.1OMNeT++概述281

17.3.2NED語言282

17.3.3簡(jiǎn)單模塊/復(fù)合模塊287

17.3.4消息290

17.3.5類庫(kù)291

17.4仿真示例296

參考文獻(xiàn)303

第18章無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的硬件開發(fā)

18.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的硬件開發(fā)概述304

18.1.1硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)與要求304

18.1.2硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容304

18.1.3硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要挑戰(zhàn)305

18.2傳感器節(jié)點(diǎn)的開發(fā)305

18.2.1數(shù)據(jù)處理模塊設(shè)計(jì)305

18.2.2換能器模塊設(shè)計(jì)307

18.2.3無線通信模塊設(shè)計(jì)307

18.2.4電源模塊設(shè)計(jì)309

18.2.5外圍模塊設(shè)計(jì)309

18.3傳感器節(jié)點(diǎn)原型的開發(fā)實(shí)例Mica310

18.3.1Mica系列節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)介310

18.3.2Mica系列處理器/射頻板設(shè)計(jì)分析313

18.3.3Mica系列傳感板設(shè)計(jì)分析315

18.3.4編程調(diào)試接口板介紹317

參考文獻(xiàn)318

第19章無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的操作系統(tǒng)

19.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)概述320

19.1.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求320

19.1.2幾種典型的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)介紹321

19.1.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要技術(shù)挑戰(zhàn)321

19.2TinyOS操作系統(tǒng)322

19.2.1TinyOS的設(shè)計(jì)思路322

19.2.2TinyOS的組件模型322

19.2.3TinyOS的通信模型324

19.3基于TinyOS的應(yīng)用程序運(yùn)行過程解析324

19.3.1Blink程序的配件分析325

19.3.2BlinkM模塊分析327

19.3.3ncc編譯nesC程序的過程329

19.3.4Blink程序的運(yùn)行跟蹤解析329

19.3.5TinyOS的任務(wù)調(diào)度機(jī)制的實(shí)現(xiàn)338

19.3.6TinyOS的事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制的實(shí)現(xiàn)342

19.4TinyOS的使用346

19.4.1TinyOS的安裝346

19.4.2創(chuàng)建應(yīng)用程序348

19.4.3使用TOSSIM仿真調(diào)試應(yīng)用程序348

19.4.4使用TinyViz進(jìn)行可視化調(diào)試349

19.4.5將應(yīng)用程序?qū)牍?jié)點(diǎn)運(yùn)行350

參考文獻(xiàn)351

第20章無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的軟件開發(fā)

20.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)軟件開發(fā)概述353

20.1.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)軟件開發(fā)的特點(diǎn)與設(shè)計(jì)要求353

20.1.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)軟件開發(fā)的內(nèi)容354

20.1.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)軟件開發(fā)的主要技術(shù)挑戰(zhàn)355

20.2nesC編程語言355

20.2.1nesC語言介紹355

20.2.2nesC的語法規(guī)范356

20.2.3nesC應(yīng)用程序開發(fā)364

20.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用軟件開發(fā)367

20.3.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的編程模式367

20.3.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的中間件設(shè)計(jì)370

20.3.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)發(fā)現(xiàn)372

參考文獻(xiàn)373

第21章無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)

21.1環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用概述375

21.1.1環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用的場(chǎng)景描述375

21.1.2環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用中無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系架構(gòu)375

21.2關(guān)鍵技術(shù)377

21.2.1節(jié)點(diǎn)部署377

21.2.2能量管理377

21.2.3通信機(jī)制378

21.2.4任務(wù)的分配與控制379

21.2.5數(shù)據(jù)采樣與收集379

21.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)的實(shí)例380

21.3.1公路交通監(jiān)測(cè)380

21.3.2建筑物健康狀況監(jiān)測(cè)384

21.3.3"狼群計(jì)劃"385

參考文獻(xiàn)387

第22章無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于目標(biāo)追蹤

22.1目標(biāo)追蹤應(yīng)用概述388

22.1.1目標(biāo)追蹤應(yīng)用的場(chǎng)景描述388

22.1.2目標(biāo)追蹤應(yīng)用的特點(diǎn)與技術(shù)挑戰(zhàn)388

22.1.3目標(biāo)追蹤應(yīng)用中的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)389

22.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)用于目標(biāo)追蹤的關(guān)鍵技術(shù)390

22.2.1追蹤步驟390

22.2.2追蹤算法392

22.2.3面向目標(biāo)追蹤的網(wǎng)絡(luò)布局優(yōu)化400

22.3基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的車輛追蹤系統(tǒng)實(shí)例402

22.3.1系統(tǒng)架構(gòu)402

22.3.2關(guān)鍵問題403

22.3.3關(guān)鍵技術(shù)404

參考文獻(xiàn)407

附錄英漢縮略語對(duì)照表410

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空間數(shù)據(jù)庫(kù)更新方法與關(guān)鍵技術(shù)研究是近年來國(guó)內(nèi)外GIS的前沿研究課題。增量更新能保存對(duì)象變化信息，有利于建立快速歷史查詢機(jī)制，是未來數(shù)據(jù)更新的主要趨勢(shì)。當(dāng)前增量更新大多基于事件序列或時(shí)空變化序列的時(shí)空數(shù)據(jù)建模方法。本研究針對(duì)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)現(xiàn)勢(shì)性及拓?fù)湟恢滦浴⑼暾跃S護(hù)困難的問題，提出一種基于時(shí)空過程的增量更新方法。以土地利用的時(shí)空變化為研究對(duì)象，分析其時(shí)空因果關(guān)系、時(shí)空約束關(guān)系和時(shí)空演變關(guān)系，設(shè)計(jì)基于時(shí)空過程的時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)模型。針對(duì)不同目標(biāo)類型，分析歸納出相應(yīng)的變更事件及其細(xì)分類型，建立變更操作算子及變更事件隊(duì)列；分析實(shí)體間拓?fù)湟恢滦约皹I(yè)務(wù)完整性約束條件，建立目標(biāo)間的拓?fù)涓玛P(guān)聯(lián)規(guī)則集和完整性約束規(guī)則集；最后基于基本變更單元概念設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的增量更新規(guī)范，維護(hù)上下級(jí)時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)的時(shí)空一致性。

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