特高频无源标签码分射频识别 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘礼白 著

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店铺： 北京爱读者图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030387486

商品编码：29773791510

包装：精装

出版时间：2014-01-01

基本信息

书名：特高频无源标签码分射频识别

定价：98.00元

作者：刘礼白

出版社：科学出版社

出版日期：2014-01-01

ISBN：9787030387486

字数：

页码：

版次：1

装帧：精装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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《特高频无源标签码分射频识别》从特高频射频识别（UHF RFID）空中接口属于短距离无线通信的概念出发，首先介绍要掌握UHF RFID空中接口设计的通信思维，来作为《特高频无源标签码分射频识别》的基础。然后分析以ISO/IEC18000-6为代表的源于雷达模型的现行UHF RFID空中接口标准和技术，说明其单信道射频识别（SC-RFID）特征、系统和各组成单元的技术特点。后详细介绍《特高频无源标签码分射频识别》的核心内容，即基于通信思维的码分射频识别（CD-RFID）系统设计技术。
　　《特高频无源标签码分射频识别》可供从事UHF RFID空中接口技术研究设计和工程应用的人员参考，对从事短距离通信系统研究和开发的人员也有参考价值。

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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《无线传感网络中的智能节点与协同感知》 图书简介 在当今信息爆炸的时代，数据无处不在，如何高效、准确、低成本地采集、传输和处理海量信息，已成为科学研究与技术发展面临的核心挑战。无线传感网络（Wireless Sensor Networks, WSNs）作为一种新兴的信息采集与处理技术，凭借其分布式部署、低功耗运行、广泛覆盖等优势，在环境监测、工业自动化、医疗健康、智能交通、国防安全等诸多领域展现出巨大的应用潜力。本书深入探讨了无线传感网络中智能节点的设计、构建与优化，以及如何通过协同感知机制，提升网络的整体感知能力和信息处理效率。 本书内容详实，逻辑严谨，旨在为读者提供一个全面而深入的视角，理解WSNs的精髓，掌握其关键技术，并能够从中汲取灵感，设计和开发更先进的WSNs应用。本书的写作风格力求学术严谨又不失可读性，避免了过于晦涩的技术术语堆砌，而是通过清晰的讲解、生动的案例和严谨的数学模型，引导读者逐步掌握复杂概念。 第一章：无线传感网络概述 本章首先为读者勾勒出无线传感网络的全景图，从其基本概念、发展历程、典型应用场景入手，让读者对WSNs有一个宏观的认识。我们将详细介绍WSNs的组成部分，包括传感器节点、网关以及管理平台，并阐述它们各自的功能与作用。同时，本章还将剖析WSNs相较于传统传感器网络的独特优势，如灵活性、可扩展性、自组织能力和容错性。为了更好地理解WSNs的挑战，我们将对其固有的局限性进行深入分析，例如节点能量受限、计算能力有限、通信带宽有限、安全性问题以及网络的鲁棒性等。最后，本章将展望WSNs未来的发展趋势，为后续章节的学习奠定坚实的基础。 第二章：智能传感节点的设计与构建 智能传感节点是WSNs的基本单元，其设计直接影响着网络的性能与能效。本章将聚焦于智能传感节点的硬件与软件设计。在硬件层面，我们将深入探讨各种微控制器（MCU）的选择标准，以及如何根据应用需求匹配合适的传感器类型，例如环境参数传感器（温度、湿度、光照）、运动传感器（加速度计、陀螺仪）、气体传感器等。电源管理单元的设计是WSNs中的重中之重，本章将详细介绍低功耗设计策略，包括休眠模式、唤醒机制、能量收集技术（如太阳能、振动能量收集）的应用。此外，我们还将讨论节点的通信模块选择，如低功耗蓝牙（BLE）、Zigbee、LoRa等，并分析其在功耗、传输距离和数据速率方面的权衡。 在软件层面，本章将深入讲解节点操作系统的选择与优化，例如TinyOS、Contiki-NG等轻量级操作系统，以及如何进行嵌入式软件的开发与调试。我们将重点关注任务调度、资源管理和功耗优化策略，确保节点在有限的计算资源下高效运行。同时，本章还将介绍如何在节点上实现数据采集、预处理和初步分析功能，从而减轻网络传输负担，提高信息处理效率。 第三章：协同感知模型与算法 协同感知是WSNs的核心能力之一，它通过多个节点联合感知同一区域的目标或现象，以克服单个节点感知能力的不足，提高感知的准确性和鲁棒性。本章将系统性地介绍各种协同感知模型与算法。我们将首先阐述协同感知的基本原理，包括数据融合、信息共享和分布式决策。 随后，本章将深入探讨几种主流的协同感知模型： 冗余感知模型（Redundant Sensing Model）：在此模型下，多个节点独立感知同一目标，然后通过数据融合技术（如投票、加权平均）来提高感知的可靠性。我们将分析不同融合算法的优劣，以及如何处理噪声和异常数据。 互补感知模型（Complementary Sensing Model）：在此模型下，不同节点感知目标的互补信息，然后将这些信息结合起来，形成更全面的感知结果。例如，一个节点感知目标的距离，另一个节点感知目标的角度，组合起来可以精确确定目标位置。我们将讨论如何设计有效的互补感知策略，以及如何进行信息的匹配与整合。 分层感知模型（Hierarchical Sensing Model）：在这种模型下，WSNs被划分为不同的层级，高层节点负责收集和融合低层节点的信息，进行更高级别的感知和决策。我们将探讨如何设计高效的分层感知架构，以及如何优化节点间的通信与协作。 此外，本章还将介绍一些关键的协同感知算法，例如： 数据融合算法：包括贝叶斯融合、卡尔曼滤波、证据理论等，我们将详细分析这些算法在WSNs中的适用性与实现方法。 目标检测与跟踪算法：如何在分布式环境中协同完成目标检测和轨迹跟踪任务。 覆盖感知优化算法：如何通过节点的位置优化和任务分配，最大化网络的感知覆盖范围和质量。 第四章：网络拓扑与路由协议 高效的网络拓扑和路由协议是WSNs实现可靠通信和数据传输的关键。本章将深入研究WSNs中常见的网络拓扑结构及其特点，包括星型拓扑、总线型拓扑、网状拓扑和混合拓扑。我们将分析不同拓扑结构在部署成本、可扩展性、鲁棒性以及通信延迟等方面的优缺点。 接着，本章将重点阐述WSNs中各种路由协议的设计理念与实现机制。考虑到WSNs的节点能量受限特性，传统的面向连接的路由协议往往不适用。因此，我们将集中介绍面向连接状态的路由协议： 基于位置的路由协议（Location-Based Routing Protocols）：例如GREEDY算法，其利用节点的位置信息进行路由选择，无需维护复杂的路由表，能有效降低节点的能耗和通信开销。 基于流量的路由协议（Flow-Based Routing Protocols）：例如Directed Diffusion，它通过兴趣（Interest）和数据（Data）消息在节点间传播，实现数据源与汇聚点之间的连接，具备良好的自组织和适应性。 分簇路由协议（Clustering Routing Protocols）：例如LEACH（Low-EnergyAdaptiveClusteringHierarchy），它将网络划分为若干簇，簇头负责簇内节点的能量收集和数据汇总，有效延长了网络的寿命。我们将深入分析LEACH及其变种算法，以及其他分簇路由协议的设计思想。 多路径路由协议（Multipath Routing Protocols）：为了提高数据的可靠性和鲁棒性，多路径路由协议被广泛应用。本章将介绍如何设计和实现多路径路由，以应对节点故障和链路中断。 第五章：能耗管理与优化 能量是WSNs中最宝贵的资源，节点的能量耗尽是导致网络失效的首要原因。本章将围绕能耗管理与优化展开深入讨论，旨在最大限度地延长WSNs的运行寿命。 我们将从多个维度分析节点的能量消耗来源，包括传感、计算、通信和闲置。基于对能量消耗模式的理解，本章将系统性地介绍各种低功耗设计技术： 硬件层面：如前面章节所述，选择低功耗器件，采用高效的电源管理策略，并积极探索能量收集技术。 软件层面：优化任务调度，减少不必要的计算和通信，采用自适应的休眠和唤醒机制。 协议层面：设计低功耗的路由协议和MAC（Medium Access Control）协议。例如，我们将介绍各种低功耗MAC协议，如SMAC、TMAC等，它们通过周期性地唤醒和休眠节点，避免了不必要的信道监听，从而节省能量。 此外，本章还将探讨更高级的能耗优化策略，例如： 自适应传感（Adaptive Sensing）：根据环境变化或目标重要性，动态调整节点的传感频率和精度，以节省能量。 数据压缩与摘要（Data Compression and Summarization）：在节点端对数据进行压缩和摘要，减少传输的数据量，降低通信能耗。 移动传感节点（Mobile Sensor Nodes）：利用移动节点来收集数据，并根据需要选择性地激活静态节点，从而优化整体能量消耗。 第六章：WSNs的安全与隐私保护 随着WSNs在关键领域的广泛应用，其安全性与隐私保护问题日益凸显。本章将聚焦于WSNs面临的安全威胁，并介绍相应的防护机制。 我们将详细分析WSNs面临的特有安全威胁，包括： 拒绝服务攻击（Denial of Service, DoS）：攻击者通过饱和网络带宽或耗尽节点能量，使网络无法正常工作。 窃听与篡改（Eavesdropping and Tampering）：攻击者截获或修改传输的数据，威胁信息的完整性和机密性。 节点欺骗与重放攻击（Node Spoofing and Replay Attacks）：攻击者伪装成合法节点，或者重放已有的消息，破坏网络的信任机制。 隐私泄露（Privacy Leakage）：传感器收集的敏感数据可能被非法获取，侵犯个人隐私。 针对这些威胁，本章将介绍一系列安全解决方案： 身份认证与密钥管理：包括对称加密、公钥加密以及基于属性的加密等技术，用于验证节点的身份和保护通信数据的机密性。 入侵检测与防御：利用分布式或集中式的入侵检测系统，实时监测网络异常，并采取相应的防御措施。 信任管理机制：建立节点间的信任模型，识别和隔离恶意节点，提高网络的整体安全性。 数据加密与隐私保护技术：在数据传输和存储过程中，采用端到端加密、差分隐私等技术，保护敏感信息的安全。 第七章：WSNs的应用与未来展望 在前面章节对WSNs核心技术进行深入剖析后，本章将回归到实际应用层面，展示WSNs在各个领域的广泛应用，并对未来的发展方向进行展望。 我们将列举并详细分析WSNs在以下领域的典型应用： 环境监测：如空气质量监测、水质监测、森林火灾预警、野生动物追踪等。 工业自动化：如设备状态监测、生产过程控制、仓储管理、能效优化等。 医疗健康：如远程病人监护、慢性病管理、健康生活方式监测、老年人护理等。 智能交通：如交通流量监测、车辆定位、停车位检测、道路状况评估等。 智慧城市：如智能照明、垃圾管理、城市安全监控、公共服务优化等。 农业智能化：如土壤湿度监测、作物生长环境监测、精准灌溉、病虫害预警等。 最后，本章将对WSNs的未来发展进行展望，探讨新兴技术与WSNs的融合，例如： 与物联网（IoT）的深度融合：WSNs作为IoT的重要组成部分，其发展将推动物联网应用的普及。 基于人工智能（AI）的WSNs：利用AI技术对WSNs产生的数据进行更智能化的分析和决策，提升网络的自适应性和自主性。 边缘计算在WSNs中的应用：将计算能力下沉到网络边缘，减少数据传输延迟，提高实时性。 能量收集技术的突破：持续发展更高效、更广泛的能量收集技术，实现WSNs的真正能源独立。 更强大的安全与隐私保护机制：随着应用场景的扩展，对安全与隐私的需求将不断提高，催生更先进的安全技术。 本书的写作目标是成为一本既能帮助初学者快速入门WSNs，又能为研究人员提供深入参考的权威著作。我们相信，通过对本书内容的学习和掌握，读者将能够深刻理解无线传感网络的技术精髓，并能将其成功应用于各种创新性的项目和研究中。

评分☆☆☆☆☆

阅读过程中，我发现作者的行文风格非常克制，带着一种典型的工程师式的精确和务实，几乎没有使用任何夸张或煽情的修辞，所有的论述都紧密围绕着可验证的参数和可量化的指标展开。这种严谨性在处理复杂数学模型和仿真结果时尤为突出。例如，在讨论信道衰落与多径效应的部分，作者没有仅仅给出定性的描述，而是深入到特定的概率分布模型中进行建模和参数讨论，并辅以大量的图表来直观展示不同环境参数对信号传输的影响。虽然这使得初学者可能会觉得晦涩难懂，但对于那些需要进行实际系统优化和故障排查的工程师来说，这些细节就是解决实际工程难题的“金钥匙”。它更像是一本高级的参考手册，而不是一本轻松的科普读物，它要求读者必须具备一定的数学和电子工程背景才能有效吸收其精髓，但一旦跨越了最初的理解障碍，其提供的工具箱的价值将无可估量。

评分☆☆☆☆☆

从整体阅读体验来看，这本书更像是一位经验极其丰富的前辈，在深夜灯下，为你勾勒出整个技术领域的全景地图，并郑重地为你指明了最崎岖也最有可能通往宝藏的小径。它没有过多地去渲染技术的光环或描绘宏伟的市场前景，而是脚踏实地，专注于解决“如何让这个系统工作得更稳定、更有效率”这一核心问题。对我个人而言，它在很多关于信号处理和噪声抑制的论述中，提供了一种全新的、更具批判性的视角来看待现有设计中的薄弱环节。读完之后，我感觉自己对于“为什么某些应用场景下性能会急剧下降”的理解，不再是停留在“可能信号不好”的模糊层面，而是能追溯到具体的链路预算失衡或是特定频率响应的缺陷。这本书的重量，不在于它提供了多少标准答案，而在于它教会了你如何提出更精确的问题，并系统地寻找答案的方法论。

评分☆☆☆☆☆

初翻阅此书的目录，给我的第一印象是其内容的系统性与层次感构建得相当扎实。它并非那种只停留在概念表层介绍的入门读物，而是显然采用了自底层逻辑向应用实践步步递进的组织方式。从基础的电磁波理论在超高频段的特性剖析开始，逐步过渡到器件级的敏感性分析，再到整个系统链路的性能评估，结构脉络清晰可见，仿佛在搭建一座精密的仪器。这种由宏观到微观、再到综合集成的手法，对于希望彻底吃透该领域核心原理的人来说，无疑是极大的福音。我注意到作者在某些关键理论点上，似乎并未满足于直接抛出结论，而是花费了大量篇幅去推导和论证其背后的物理机制，这表明作者对读者的理解深度有着较高的期许，同时也确保了内容的基础具有极强的可追溯性和严谨性。对于有志于从事前沿研发的专业人士，这样的深度剖析是构建坚实理论基石的必要路径。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值，很大程度上体现在其对“特定领域”的聚焦上，这一点值得点赞。它没有试图面面俱到地涵盖所有射频识别技术，而是将火力精确地集中在了超高频段，并深入探讨了该频段下特有的挑战，比如环境反射的敏感性、标签与阅读器之间的耦合效率优化等一系列尖端议题。这种专注性使得书中对特定问题的剖析达到了令人印象深刻的深度，许多我在其他综合性教材中一笔带过的部分，在这里都被细致地拆解和分析了。特别是关于天线设计与匹配网络优化的章节，提供了许多关于如何在高复杂电磁环境中实现高可靠性读写的实际考量，这些经验性的总结，往往比纯粹的理论推导更加宝贵，因为它直接连接了实验室理论与残酷的工业应用现场之间的鸿沟。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计颇具匠心，那种硬壳精装的质感，拿在手里沉甸甸的，立刻就给人一种“这是一本严肃的学术著作”的心理预期。封面采用了一种深邃的藏青色调，配上烫金的字体，在光线下闪烁着低调而有力的光芒，虽然书名本身听起来非常专业且门槛较高，但这种设计语言成功地将冰冷的技术术语转化为一种值得珍视的知识载体。内页的纸张选择也十分考究，米白色调有效地减轻了长时间阅读带来的视觉疲劳，印刷的清晰度和字体的排布也体现了出版方对细节的把控。我尤其欣赏它在章节间的留白处理，没有过度拥挤的信息堆砌，让读者在深入复杂的概念之后，能有一个短暂的喘息和整理思路的空间。这种对实体书体验的重视，在电子阅读日益普及的今天，无疑是一种难得的坚持，它让每一次翻阅都变成了一种仪式感，仿佛在与作者进行一场缓慢而郑重的对话。对于那些偏爱纸质书的学者和工程师而言，这本书的物理存在本身，就是一种收藏的价值。