面向复杂环境监测的无线传感网络技术研究 詹杰 刘宏立 张杰 9787115367044 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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詹杰 刘宏立 张杰 著

图书标签:

• 无线传感器网络
• 环境监测
• 复杂环境
• 数据采集
• 无线通信
• 网络协议
• 低功耗设计
• 传感器技术
• 嵌入式系统
• 物联网

店铺： 天乐图书专营店

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115367044

商品编码：29321092171

包装：平装

出版时间：2014-09-01

基本信息

书名：面向复杂环境监测的无线传感网络技术研究

定价：69.00元

作者：詹杰 刘宏立 张杰

出版社：人民邮电出版社

出版日期：2014-09-01

ISBN：9787115367044

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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无线传感网络国内外已经有了二三十年的研究积累，出现了大量的研究成果，但真正将无线传感网络投入应用还很少。

内容提要

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《面向复杂环境监测的无线传感网络技术研究》关注复杂环境下面向环境应用的无线传感器网络设计问题，包括物理层的调制解调方式、商业协议的应用性能分析、监测应用中的节点定位、动态跟踪、定位安全、复杂环境下的节点部署和动态拓扑控制、路由和数据传播等在监测应用中必须要解决的问题，对每项问题都讨论了研究的思路并提出了有效的解决方案。
　　《面向复杂环境监测的无线传感网络技术研究》可以作为从事无线传感器网络、物联网领域的科学研究、产业应用等方面专业人士的参考书，也适用于高等院校电子、通信类专业的教师、研究生和高年级学生将其作为技术指导书。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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智慧之眼：洞悉万象的无线传感器网络应用探索 在当今信息爆炸的时代，我们对周边世界的感知能力从未如此强烈。从宏观的地球环境变化，到微观的生物体征监测，再到工业生产的精准调控，精准、实时、全面的数据获取成为实现智能化决策和高效运作的关键。而实现这一切的基石，正日益依赖于一项颠覆性的技术——无线传感器网络（Wireless Sensor Networks, WSN）。 无线传感器网络，顾名思义，是一张由大量微型、低功耗传感器节点组成的网络，它们能够协同工作，对物理或环境条件进行监测、测量，并将收集到的信息无线传输至一个中心节点或分散式处理单元。想象一下，数以万计的“感官”遍布在广阔的地域、复杂的设施甚至人体的内部，它们24小时不间断地“聆听”、“感知”着周围的一切。这些“感官”协同合作，就像一个庞大的智慧生命体，拥有着洞悉万象的“眼睛”和“耳朵”。 无线传感器网络的魅力，首先体现在其“无处不在”的潜力。 传统监测方式往往受限于线缆敷设的成本、难度和灵活性，难以覆盖偏远地区、危险环境或动态变化的场景。而WSN则摆脱了这些束缚，传感器节点体积小巧，供电简单（甚至可以依靠能量收集技术实现自给自足），部署灵活，可以轻而易举地部署在森林、海洋、高山、地下、甚至人体内部。这种“摆脱束缚”的能力，为我们带来了前所未有的监测视野。 其次，WSN的协同性是其核心竞争力。 单个传感器节点的能力是有限的，但当它们汇聚成一个网络，便能发挥出强大的集体智慧。节点之间相互协作，通过多跳路由将数据层层传递，克服了单跳通信的距离限制和信号衰减问题。这种分布式协作的方式，不仅提高了网络的鲁棒性——即使部分节点失效，整个网络仍能维持运行，而且能够实现更复杂的协同感知任务，例如，多个温度传感器协同工作，可以更精确地描绘出区域的温度分布图；多个气体传感器协同监测，可以更准确地识别和定位污染源。 更重要的是，WSN具备强大的数据处理和分析能力。 随着传感器技术的进步，节点本身也集成了一定的计算和存储能力。这意味着数据可以在边缘侧进行初步的过滤、压缩和分析，减少了传输到中心服务器的数据量，降低了网络延迟，并减轻了中心节点的负担。而通过对海量传感器数据进行深度挖掘和智能分析，我们可以从中提取有价值的信息，发现隐藏的模式，预测未来的趋势，从而做出更明智的决策。 那么，这股“智慧之眼”究竟能在哪些领域大显身手呢？ 环境保护领域 是WSN最广阔的应用舞台之一。想象一下，广袤的森林中布满了监测森林火灾的传感器，一旦有火星出现，立即触发警报，为扑灭火灾赢得宝贵时间；河流中部署着水质监测节点，实时监测污染物的浓度和pH值，及时发现水体污染事件；大气中遍布着空气质量传感器，监测PM2.5、O3等有害物质的含量，为城市居民提供实时的空气质量预警。WSN能够为我们提供一个前所未有的、精细化的环境监测体系，帮助我们更有效地保护我们的地球家园。 智慧农业 也是WSN的另一大应用亮点。通过在农田里部署土壤湿度、温度、光照强度、CO2浓度等传感器，我们可以精准掌握农作物的生长环境。这些数据可以帮助农民进行精准灌溉、施肥，优化作物生长条件，提高产量和品质，同时减少水资源和化肥的浪费。甚至，通过监测作物的生理反应，WSN还可以帮助我们早期发现病虫害，并采取有针对性的防治措施。 工业生产与设备监测 领域，WSN同样扮演着至关重要的角色。在大型工厂中，可以利用WSN监测设备的运行状态，例如温度、振动、压力等参数。一旦出现异常，系统能够及时报警，避免设备损坏，减少停机时间，从而大大提高生产效率和安全性。在基础设施监测方面，例如桥梁、隧道、大坝等，WSN可以实时监测结构的应力、形变、温度等变化，提前预警潜在的安全隐患，保障公共安全。 智能家居 更是WSN技术渗透到我们日常生活中的生动体现。通过在家中部署各类传感器，我们可以实现智能化的环境控制，例如自动调节室内温度、湿度、照明；实现家庭安全监测，例如门窗非法开启报警、烟雾、燃气泄漏检测；甚至实现健康监测，例如通过可穿戴传感器监测心率、睡眠质量等。WSN让我们的家变得更舒适、更安全、更健康。 智慧城市 的建设，离不开WSN的支撑。在交通领域，WSN可以用于监测交通流量、车速，优化交通信号灯配时，缓解交通拥堵；在能源领域，WSN可以用于智能电网的监测和管理，提高能源利用效率；在公共安全领域，WSN可以用于构建更全面的视频监控和应急响应系统。 医学与健康领域 也是WSN大有可为的疆域。可穿戴式传感器网络可以实现对病人生命体征的实时监测，例如心电图、血压、血糖、体温等，并将数据传输给医护人员，实现远程医疗和精准护理。尤其对于慢性病患者或老年人，WSN可以提供持续的健康守护，提高生活质量。 当然，WSN的广泛应用并非一蹴而就，它仍然面临着诸多挑战。能量供给 是其持续工作的生命线，如何设计低功耗的传感器节点，以及发展高效的能量收集技术，是亟待解决的问题。网络管理与拓扑控制 也是一大难题，如何高效地部署、维护和管理海量节点，如何动态地适应环境变化，保持网络的连通性和稳定性，是网络设计的关键。数据安全与隐私保护 同样不容忽视，如何在传输过程中保障数据的机密性和完整性，防止恶意攻击，确保用户隐私不被泄露，是WSN发展的重要前提。异构性与标准化 也是一个长期性的课题，如何让不同厂商、不同类型的传感器节点能够协同工作，实现互联互通，需要统一的标准和协议。 然而，随着技术的不断进步，这些挑战正逐步被克服。新材料、新工艺的出现使得传感器节点更加微型化、低功耗化；先进的路由算法和MAC协议不断优化网络的性能；机器学习和人工智能的应用，使得WSN的数据分析能力更加强大。 总而言之，无线传感器网络正以前所未有的速度改变着我们感知世界、认识世界和改造世界的方式。它就像一张遍布全球的“智慧之网”，将我们与物理世界紧密相连，赋予我们洞悉万象的能力。从宏观的环境监测到微观的生命体征，从广袤的田野到密集的城市，WSN正在以其强大的生命力和无限的潜力，引领我们迈向一个更加智能、高效、美好的未来。这场由无数微小“感官”织就的智慧革命，才刚刚拉开序幕，其未来的发展空间，值得我们每一个人去期待和探索。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对物联网技术，尤其是无线传感器网络（WSN）在实际应用中的潜力深感着迷的人，我一直密切关注着该领域的发展。尤其是在面对各种非理想化、充满不确定性的环境时，WSN所展现出的灵活性和适应性，让我对其在智慧城市、环境保护、灾害预警等领域的应用充满了期待。然而，一个普遍存在的挑战是如何保证WSN在信号衰减严重、节点部署困难、或者自然灾害频发等复杂环境下，依然能够稳定可靠地进行数据采集和传输。我一直在寻找一本能够深入探讨这些挑战，并提供创新性解决方案的著作。这本书的题目《面向复杂环境监测的无线传感网络技术研究》正是精准地击中了我的兴趣点。我非常期待它能为我揭示在各种恶劣条件下，如何设计和优化WSN的通信协议、如何增强节点的鲁棒性、如何实现有效的能耗管理，以及如何应对数据丢失和延迟等问题。我希望书中能包含关于异构网络融合、智能路由选择、以及基于AI的异常检测等方面的深入论述，因为这些技术似乎是克服复杂环境监测难题的关键。如果书中还能提供一些关于WSN在环境监测领域实际部署的案例研究，例如在地震监测、水质监测、或者森林火灾预警等方面的应用，那就更完美了，这样可以帮助我更好地将理论知识转化为实践经验。

评分☆☆☆☆☆

最近，我一直在研究如何利用新兴技术来改进我们现有的环境监测体系。传统的监测方式往往依赖于固定点位、有线传输，这在很大程度上限制了监测的覆盖范围和灵活性，尤其是在那些地质条件复杂、人员难以到达的区域，比如深山老林、沼泽地带，甚至是正在发生的自然灾害现场。无线传感网络（WSN）作为一种分布式、低功耗、自组织的通信技术，无疑为解决这些难题提供了新的思路。然而，我发现关于WSN在“复杂环境”下的应用研究，往往停留在概念层面，或者只是对单一问题的浅尝辄止。真正的挑战在于，如何构建一个能够应对多种不利因素叠加的网络，比如信号干扰、通信障碍、节点故障、以及能量受限等多重挑战。我希望这本书能够提供一种系统性的方法论，来指导WSN在复杂环境下的设计、部署和维护。我特别关注书中是否会深入探讨诸如多径衰减、节点移动性、以及环境传感器集成等技术细节，以及如何通过先进的信号处理技术、能量采集技术、和智能调度算法来提升网络的整体性能和可靠性。如果书中还能包含一些关于WSN在实际复杂环境监测项目中的案例分析，能够让我看到理论如何在实践中得到验证，那将非常有价值。

评分☆☆☆☆☆

一直以来，我对于如何有效且经济地获取和分析来自偏远、危险或动态变化环境的数据深感困扰。无论是地质活动监测、野生动物追踪、还是气候变化研究，都需要一种能够自主部署、低功耗运行、并能在恶劣条件下保持通信的解决方案。无线传感网络（WSN）无疑是实现这一目标最有潜力的技术之一。然而，将WSN成功应用于“复杂环境”的监测，并非易事。信号衰减、通信盲区、节点损耗、以及能量供给等问题，都会成为阻碍其正常运行的绊脚石。我希望通过阅读这本书，能够深入了解WSN在复杂环境监测领域的最新技术进展和关键挑战。我尤其感兴趣的是，书中会如何阐述WSN在应对这些挑战时的创新策略，比如如何设计具有高鲁棒性的通信协议，如何实现高效的能量管理和能量收集，如何利用多信道、多跳技术来克服信号障碍，以及如何通过异构节点融合来提升网络的覆盖范围和信息感知能力。我还希望书中能提供一些关于WSN在极端环境（如水下、地下、高海拔等）下的具体应用案例，以及相关的技术实现细节，这对于我将理论知识转化为实际解决方案至关重要。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名是《面向复杂环境监测的无线传感网络技术研究》，作者是詹杰、刘宏立、张杰，ISBN号是9787115367044。 一直以来，对于如何在广阔且环境复杂的区域进行有效的数据采集和实时监测，我总觉得缺乏一套成熟且系统性的解决方案。传统有线网络部署的局限性不必多说，成本高昂，而且在崎岖的山地、广袤的沙漠、甚至是水下等特殊地带，简直是天方夜谭。而无线传感网络（WSN）的概念虽然听起来很诱人，可以解决这些痛点，但如何在实际应用中真正落地，特别是应对那些极端、多变、甚至充满干扰的复杂环境，始终是个技术上的难题。我一直在寻找能够深入剖析这些挑战，并提供切实可控技术路径的书籍。这本书的名字恰好触及了我一直以来关注的核心问题，它似乎在技术研究的层面上，直指“复杂环境监测”这一具体应用场景。我尤其好奇，书中会如何阐述WSN在这些极端条件下的部署策略、节点通信的鲁棒性设计，以及数据传输的可靠性保障。毕竟，一个信号微弱、节点稀疏、或者遭受严重干扰的环境，对WSN的整体性能提出了极其严峻的考验，这不仅仅是简单的信号覆盖问题，更涉及到网络拓扑的动态适应、能量约束下的高效通信、以及恶劣环境下节点寿命的延长等等一系列相互关联的技术难题。我希望这本书能够提供一些前沿的理论支撑，并且最好能结合一些实际的案例分析，让我能够更清晰地理解如何在理论指导下，构建一个在复杂环境中能够稳定运行的WSN系统。

评分☆☆☆☆☆

在当今信息爆炸的时代，环境监测的需求日益增长，但传统的监测手段往往受制于地理条件的限制，难以实现全面、实时、高效的覆盖。无线传感网络（WSN）的出现，为解决这一难题提供了巨大的潜力，尤其是在那些地形复杂、人迹罕至、或者变化多端的“复杂环境”中。我一直在寻找一本能够深入剖析WSN在这些极端场景下所面临的技术挑战，并提供切实可行的解决方案的著作。这本书的书名恰好点明了这一研究方向，让我对其内容充满了期待。我希望书中能够详细阐述WSN在复杂环境中部署时可能遇到的各种困难，例如信号的强衰减、多径效应、通信节点的覆盖不足、以及节点本身的能源限制等等。同时，我更期待书中能够提供创新的技术对策，比如如何设计更具鲁棒性的通信链路，如何通过智能路由算法来规避通信盲区，如何实现高效的能量采集与管理，以及如何利用低功耗设计来延长节点的使用寿命。如果书中还能包含一些关于WSN在实际复杂环境监测项目中的案例研究，能够让我看到理论知识如何转化为实际的解决方案，那就再好不过了，这将极大地帮助我理解如何在实践中构建一个稳定可靠的WSN监测系统。