第1章緒論
1.1WSN的基本概念
1.1.1無線網絡的描述
1.1.2WSN的定義
1.1.3WSN繫統的組成
1.2WSN的特點
1.2.1與無線自組網的區別
1.2.2與現場總線的區別
1.2.3傳感器節點的限制
1.2.4WSN的特點
1.3WSN的關鍵性能指標
1.4傳感器的類型
1.4.1傳感器的基礎知識
1.4.2傳感器的分類
1.4.3常見傳感器的類型介紹
1.4.4傳感器的基本特性
1.5WSN的應用
1.6WSN的研究歷史
1.6.1計算設備的演化歷史
1.6.2WSN發展的三個階段
1.6.3WSN的發展趨勢
習題1
第2章WSN開發環境
2.1概述
2.2WSN平臺硬件設計
2.2.1繫統結構圖
2.2.2節點設計內容與要求
2.2.3節點的模塊化設計
2.2.4傳感器節點開發實例
2.2.5常見傳感器節點
2.3WSN的操作繫統
2.3.1概述
2.3.2nesC語言
2.3.3TinyOS組件模型
2.3.4TinyOS通信模型
2.3.5TinyOS事件驅動機制
2.3.6調度策略
2.3.7能量管理機制
2.3.8LED燈閃爍實驗分析
2.4現代WSN典型實驗平臺
2.4.1硬件繫統的組成
2.4.2硬件組件介紹
2.4.3傳感器節點
2.4.4路由器節點
2.5ZigBee硬件平臺
2.5.1CC2530芯片的特點
2.5.2CC2530片上8051內核
2.5.3CC2530主要特征外設
2.5.4CC2530無線收發器
2.5.5CC2530開發環境IAR
習題2
第3章WSN拓撲控制與覆蓋技術
3.1WSN拓撲結構
3.1.1平面網絡結構
3.1.2分級網絡結構
3.1.3混合網絡結構
3.1.4Mesh網絡結構
3.2拓撲控制
3.2.1概述
3.2.2拓撲控制的意義
3.2.3拓撲控制設計目標
3.3功率控制
3.4層次性拓撲結構控制方法
3.5啟發機制
3.6覆蓋
3.6.1覆蓋理論基礎
3.6.2覆蓋感知模型
3.6.3覆蓋算法分類
3.6.4典型覆蓋算法
3.6.5覆蓋能效評價指標
3.7傳感器網絡的覆蓋控制
習題3
第4章WSN通信與組網技術
4.1WSN協議結構
4.1.1傳統網絡協議OSI參考模型
4.1.2WSN協議的分層結構
4.2物理層
4.2.1物理層概述
4.2.2通信信道分配
4.2.3調制解調方式
4.2.4WSN物理層的設計
4.3數據鏈路層協議
4.4網絡層協議
4.5傳輸層協議
4.5.1EventtoSink傳輸
4.5.2SinktoSensors傳輸
4.6應用層協議
4.6.1傳感器管理協議
4.6.2任務分派與數據廣播協議
4.6.3傳感器查詢與數據分發協議
4.7MAC協議
4.7.1MAC協議的分類
4.7.2IEEE 802.11協議
4.7.3基於競爭的MAC協議
4.7.4基於時分復用的MAC協議
4.8路由協議
4.8.1路由協議概述
4.8.2平面路由協議
4.8.3層次路由協議
4.8.4能量感知路由
4.8.5基於查詢的路由
4.8.6地理位置路由
4.8.7可靠路由協議
4.8.8路由協議自主切換
習題4
第5章WSN支撐技術
5.1時間同步
5.1.1時鐘同步問題
5.1.2時間同步問題
5.1.3時間同步基礎
5.1.4時間同步協議
5.2定位技術
5.2.1基本描述
5.2.2節點位置的計算方法
5.2.3基於測距的定位算法
5.2.4距離無關的定位算法
5.2.5典型的定位繫統
5.3數據融合
5.3.1數據融合的基本概念
5.3.2數據融合分類
5.3.3常用的數據融合算法
5.3.4WSN數據融合技術
5.3.5WSN數據融合算法實現
5.4能量管理
5.4.1能量管理的意義
5.4.2電源節能方法
5.4.3動態能量管理
5.5容錯技術
5.5.1容錯技術的基本描述
5.5.2故障模型
5.5.3故障檢測與診斷
5.5.4故障修復
5.6QoS保證
5.6.1QoS概述
5.6.2QoS研究
5.7安全性
5.7.1WSN安全威脅模型
5.7.2WSN安全要求
5.7.3WSN中的安全攻擊
習題5
第6章WSN協議技術標準
6.1技術標準的意義
6.2IEEE 1451繫列標準
6.3IEEE 802.15.4標準
6.3.1IEEE 802.15.4標準概述
6.3.2物理層
6.3.3MAC子層
6.3.4符合IEEE 802.15.4標準的傳感器網絡實例
6.4ZigBee協議棧原理
6.4.1概述
6.4.2尋址
6.4.3綁定
6.4.4路由
6.4.5ZDO消息請求
6.4.6便攜式設備
6.4.7端到端確認
6.4.8其他
6.4.9安全
6.4.10ZigBee繫統軟件的設計
6.4.11符合ZigBee規範的傳感器網絡實例
6.5藍牙
6.5.1藍牙協議棧簡介
6.5.2藍牙協議棧分析
6.5.3藍牙技術的發展趨勢
6.6WiFi技術
6.6.1概述
6.6.2WiFi協議架構
6.6.3WiFi技術應用
6.7UWB技術
6.7.1概括
6.7.2UWB主流技術
6.7.3UWB的發展趨勢
6.8紅外線數據傳輸技術
6.9短距離無線通信技術特點比較
習題6
第7章WSN接入技術
7.1多網融合體繫結構
7.2面向WSN接入
7.2.1概述
7.2.2面向以太網的WSN接入
7.2.3面向無線局域網的WSN接入
7.2.4面向移動通信網的WSN接入
7.3WSN接入Internet
7.3.1概述
7.3.2WSN接入Internet結構
7.3.3WSN接入Internet方法
7.3.4WSN接入Internet體繫結構設計
7.4WSN服務提供方法
7.4.1服務提供體繫
7.4.2服務提供網絡中間件
7.4.3服務提供步驟
7.5多網融合網關的硬件設計
7.5.1網關總體結構設計
7.5.2現代WSN網關實驗平臺
7.6網關接入外部基礎設施網絡的實現
習題7
第8章WSN的應用
8.1基於WSN路況信息監測技術的實現
8.1.1路面參數監測傳感器選擇
8.1.2道路車流量監測的傳感器
8.1.3交通參數監測技術
8.1.4交通參數監測的實施方案
8.2基於WSN的智能家居繫統設計與實現
8.2.1智能家居的基本描述
8.2.2智能家居繫統的整體架構
8.2.3節點硬件設計
8.2.4終端節點硬件設計
8.2.5節點軟件部分設計
8.2.6節點功能的實現
8.2.7節點能量控制
8.2.8智能家居網關分析
8.2.9智能家居網關通信技術
8.2.10智能家居網關總體設計
8.2.11智能家居網關硬件設計
8.2.12智能家居網關操作繫統及驅動移植
8.2.13智能家居網關應用軟件設計
8.2.14智能家居繫統演示平臺搭建
8.3基於TinyOS的WSN定位繫統的設計
8.3.1定位繫統設計的原則
8.3.2定位繫統算法選擇
8.3.3WSN節點硬件設計
8.3.4TinyOS程序編譯與移植
8.3.5RSSI定位的TinyOS實現
8.3.6未知節點程序設計
8.3.7信標節點程序設計
8.3.8網關節點程序設計
8.3.9實驗測試結果
8.3.10無線傳輸損耗模型分析與驗證
習題8
第9章WSN與物聯網
9.1物聯網的基本概念
9.1.1物聯網的興起
9.1.2物聯網的定義
9.1.3物聯網的特點
9.1.4物聯網的技術架構
9.1.5物聯網關鍵技術
9.2RFID與WSN的整合
9.2.1RFID的基礎理論
9.2.2RFID和WSN整合的原因
9.2.3RFID標簽與傳感器的整合
9.2.4RFID標簽與傳感器節點的整合
9.2.5讀寫器與傳感器節點的整合
9.2.6RFID和傳感器的整合
9.3物聯網環境下的WSN
9.4基於RFID的WSN車載信息服務繫統設計
9.4.1繫統整體設計
9.4.2繫統硬件設計
9.4.3繫統網絡模塊
9.4.4繫統軟件設計
9.4.5應用軟件設計
9.4.6繫統軟件測試
習題9
參考文獻
