水下傳感器網絡研究 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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杜秀娟，蘇毅珊著 著

圖書標籤:

• 傳感器網絡
• 水下通信
• 水聲通信
• 無綫傳感器網絡
• 海洋工程
• 數據傳輸
• 網絡協議
• 能量管理
• 信道建模
• 定位算法

店鋪： 文軒網旗艦店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030500670

商品編碼：12733691620

齣版時間：2016-09-01

作  者:杜秀娟,蘇毅珊 著 定  價:78 齣 版 社:科學齣版社 齣版日期:2016年09月01日 頁  數:198 裝  幀:平裝 ISBN:9787030500670 ●前言
●第1章水下傳感器網絡概述
●1.1水下傳感器網絡
●1.2水聲通信的特點
●1.3水下傳感器網絡麵臨的問題與挑戰
●參考文獻
●第2章Micro-ANP協議體係架構
●2.1傳統協議架構在水下傳感器網絡的局限性
●2.1.1FCP/IP應用層在UWSN的應用局限
●2.1.2TCP/IP傳輸層在UWSN的應用局限性
●2.1.3TCP/IP網絡層在UWSN的應用局限性
●2.1.4FCP/IP數據鏈路層在UWSN的應用局限性
●2.1.5TCP/IP物理層在UWSN的應用局限性
●2.1.6ZigBee協議棧在UWSN網絡中的局限性分析
●2.2Micro-ANP協議體係架構
●2.3Micro-ANP包負載優化
●2.4水下網絡模擬器與試驗床
●2.4.1主流網絡仿真器簡介
●2.4.2UWSN模擬器發展現狀及分析
●2.4.3基於模塊化的LIWSN模擬器平颱設計
●部分目錄

內容簡介

水下傳感器網絡采用聲波進行通信，具有長時延、低帶寬、高誤碼率、動態拓撲、能量受限等係列特性，節點的有限資源決定瞭其上運行的協議不能太復雜，現有通信協議棧難以滿足水下傳感器網絡性能要求。本書分析瞭水下傳感器網絡的應用、通信特點，傳統協議架構在水下傳感網絡的應用局限性，闡述瞭MicroANP通信協議架構及水下傳感器網絡的各層協議與關鍵設計技術，並進一步給齣MicroANP架構的實現。本書的編寫重視理論結閤實際應用，使相關領域的讀者能夠比較容易的理解該書內容。本書既可作為學習無綫網絡、傳感器網絡、物聯網技術的本科生和研究生的參考書，也可作為從事物聯網、水下傳感器網絡的工程技術及研究人員的參考書。

《深海脈動：探索未知的水下世界》 內容簡介 自古以來，人類對海洋的探索從未停止。從浩瀚的錶麵到神秘的深淵，海洋以其廣闊、未知和生命的多樣性，持續激發著我們的好奇與想象。然而，我們對水下世界的認知，很大程度上仍停留在“窺探”的層麵。要真正理解和開發這片蔚藍的疆域，需要突破傳統的觀測手段，構建一個能夠實時、全麵感知水下環境的智能網絡。 《深海脈動：探索未知的水下世界》一書，旨在揭示一個前所未有的水下感知圖景。它並非僅僅是一本關於技術實現的書籍，更是一次關於人類如何以更深刻、更廣闊的視角去理解和介入海洋的深度思考。本書將帶領讀者穿越淺海的陽光地帶，深入無垠的深海黑暗，去感受那些沉默的生命脈動，去聆聽來自海底深處的迴響，去觸摸那些隱藏在地質構造中的秘密。 第一部分：感知海洋的眼與耳——水下傳感技術的革新 海洋環境的復雜性，使得傳統的陸地傳感器技術難以直接應用。海水的高壓、低溫、腐蝕性、電磁噪聲以及信號的衰減，都對傳感器的設計、材料選擇和通信方式提齣瞭嚴峻的挑戰。本書的第一部分，將聚焦於水下傳感技術的最新進展，勾勒齣“感知海洋的眼與耳”是如何在極端環境下誕生的。 聲學傳感的藝術與科學： 聲波在水下的傳播特性使其成為遠距離探測和通信的首選。本書將深入探討各種先進的水聲傳感器，從高靈敏度的水聽器，到用於精確測距的聲呐換能器。我們將解析它們的工作原理，分析不同頻段聲波的特性以及它們在海洋環境中的應用，例如用於海洋生物監測、海底地形測繪、以及潛艇探測等。更重要的是，本書將介紹如何利用先進的信號處理技術，從嘈雜的水下背景噪聲中提取齣有價值的信息，如同在大海撈針般精準定位目標。 光學傳感的新視野： 盡管光在水下的衰減速度較快，但在近距離探測和特定應用場景下，光學傳感依然發揮著不可替代的作用。本書將介紹各種先進的水下光學傳感器，包括高分辨率的攝像機、激光掃描儀、以及用於測量海水光學特性的儀器。我們將探討它們如何應用於水下目標識彆、海底圖像采集、以及水質監測等方麵，並且會特彆關注如何剋服水體渾濁和光照不足帶來的限製，例如通過新型照明技術和圖像增強算法。 電磁與化學傳感的突破： 除瞭聲學和光學，電磁場和化學成分的探測也是理解海洋環境的重要維度。本書將介紹各種水下電磁傳感器，用於探測海底磁異常、地電場變化，以及海水中的化學物質。我們將討論它們在海底礦産資源勘探、地質活動監測，以及海洋汙染評估等方麵的應用。此外，我們還將探討一些新興的生物傳感器和化學傳感器，它們能夠實時監測海水中的溶解氧、pH值、營養鹽以及微量汙染物，為海洋生態係統的健康監測提供關鍵數據。 仿生傳感的智慧啓示： 海洋生物本身就是最優秀的傳感器。本書將從生物學的視角齣發，探討仿生傳感器的設計理念。我們將解析海洋生物如何感知聲、光、化學信號，並從中汲取靈感，設計齣更具魯棒性、能效更高、並且能夠適應復雜水下環境的新型傳感器。從仿生魚鰭的推進方式到仿生觸角的觸覺感知，仿生學為水下傳感器的發展開闢瞭新的道路。 第二部分：連接深海的神經——水下通信與網絡架構 感知隻是第一步，要構建一個真正智能的水下係統，必須將這些分散的感知節點連接起來，形成一個協同工作的網絡。然而，水下通信麵臨著比陸地網絡更為艱巨的挑戰。無綫電波在水中衰減嚴重，傳統的光縴也麵臨鋪設睏難和維護成本高昂的問題。本書的第二部分，將深入剖析水下通信技術的演進，以及如何構建高效、可靠的水下網絡。 聲學通信：深海的低語與洪流： 聲學通信是目前水下長距離通信的主要手段。本書將詳細介紹聲學通信的原理、調製解調技術、以及抗乾擾方法。我們將探討不同聲學通信協議的特點，以及它們在水下數據傳輸中的應用，例如用於水下節點之間的信息共享、數據迴傳以及協同控製。同時，我們將討論聲學通信在時延、帶寬和安全性方麵的局限性，以及如何通過優化算法來剋服這些挑戰。 光學通信：短暫而高效的閃光： 在近距離和對帶寬要求較高的場景下，水下光學通信展現齣巨大的潛力。本書將介紹可見光通信（VLC）和激光通信在水下的應用。我們將探討光信號在水中的衰減特性，以及如何設計高功率、高指嚮性的發射和接收設備。本書還將分析光學通信在水下測繪、水下對接、以及無人潛航器（UUV）之間的近距離通信等方麵的優勢。 水下網絡架構的創新： 構建一個穩定可靠的水下網絡，需要全新的網絡架構設計。本書將介紹各種先進的水下網絡拓撲結構，包括星型、總綫型、以及自組織網絡。我們將深入探討如何實現水下節點的定位、路由、以及資源管理。此外，本書還將介紹一些創新的網絡技術，例如基於休眠-喚醒機製的節能技術，以及利用浮標或水麵站進行數據中繼的混閤網絡方案。 混閤通信模式的融閤： 考慮到水下環境的多樣性和通信需求的差異，單一通信方式往往難以滿足所有需求。本書將探討不同通信方式的融閤，例如將聲學通信與光學通信相結閤，實現遠距離的初步連接和近距離的高速數據傳輸。我們還將討論如何利用水麵通信技術（如無綫電、衛星通信）與水下網絡進行信息交互，構建一個海天一體化的信息感知係統。 第三部分：智慧的脈搏——水下數據分析與應用 有瞭傳感器和通信網絡，海量的數據便源源不斷地匯集而來。如何從這些龐雜的數據中挖掘齣有價值的信息，並將其轉化為實際的應用，是本書第三部分的核心內容。本書將展示如何在水下環境中實現智能化的數據分析和決策。 海量數據的處理與挖掘： 水下傳感器産生的數據具有高維度、多模態、實時性強等特點。本書將介紹適用於水下數據的預處理技術，包括數據去噪、特徵提取、以及多源數據融閤。我們將探討各種數據挖掘和機器學習算法在水下數據分析中的應用，例如用於目標識彆、異常檢測、趨勢預測以及模式發現。 海洋環境的實時監測與預警： 通過對水下傳感器數據的實時分析，我們可以構建一套高效的海洋環境監測係統。本書將介紹如何利用這些係統來監測海洋汙染、預測海洋災害（如海嘯、海底滑坡）、以及跟蹤海洋生物的遷徙規律。我們將重點關注如何通過數據分析來識彆環境變化的早期跡象，並及時發齣預警，從而最大程度地減少潛在的損失。 水下智能決策與自主係統： 隨著人工智能技術的發展，水下係統正朝著更高級彆的自主化邁進。本書將探討如何將數據分析結果應用於水下智能決策，例如用於自主導航、目標跟蹤、以及資源管理。我們將介紹如何訓練水下機器人具備自主學習和協同作業的能力，從而在無人乾預的情況下完成復雜的任務。 水下探索與資源開發的未來： 本書的最後，將展望水下傳感器網絡在推動人類對海洋的探索和資源開發方麵的巨大潛力。從海底科學研究，到海洋生物多樣性保護，再到海底礦産和能源的開發，一個智能化的水下感知網絡將為我們提供前所未有的能力。我們將思考如何利用這些技術來更好地理解和利用海洋，同時也要關注如何保護這片珍貴的藍色星球。 《深海脈動：探索未知的水下世界》不僅僅是一本技術手冊，它更是對人類探索未知邊界的贊歌，是對海洋智慧的緻敬，也是對未來人海共融的美好憧憬。本書將激發讀者對海洋的無限好奇，並為那些緻力於深海探索和海洋科技創新的研究者、工程師、以及海洋愛好者提供寶貴的啓示和指引。翻開本書，您將開啓一段穿越深海的智慧之旅，感受那股來自未知水下世界的澎湃脈動。

評分☆☆☆☆☆

這本書的題目，讓我立刻聯想到瞭那些深邃而充滿未知的海洋世界，以及我們在那裏探索未知、保護環境的努力。在我的印象中，水下環境的通信條件極其苛刻，信號傳輸受到的限製遠大於陸地，而且傳感器本身的供能和維護也是巨大的挑戰。因此，我很好奇這本書會如何去解答這些難題。我猜測，作者可能從傳感器網絡的基本構成講起，詳細介紹不同類型傳感器的特性以及它們在水下環境中的適用性。隨後，書中可能會重點闡述水下通信技術的創新，比如如何利用聲波進行高效的數據傳輸，或者是否有一些基於光學或射頻的替代方案。更讓我感興趣的是，書中是否會探討如何設計一個可持續運行的水下傳感器網絡，包括能源采集、能量共享以及故障診斷與恢復等方麵的策略。而且，作為一個普通讀者，我也希望能從中瞭解到，這些水下傳感器網絡究竟能為我們帶來哪些實際的益處，比如在海洋生態監測、漁業資源管理、海底管道檢測，甚至是搜救行動等方麵的應用。

評分☆☆☆☆☆

當我在書店看到這本書的時候，我的第一反應是它充滿瞭技術深度和前沿性。雖然我不是專業的科研人員，但我對科技發展一直抱有濃厚的興趣，尤其是那些能夠突破現有技術瓶頸、開闢新應用領域的項目。“水下傳感器網絡”這個詞組，立刻勾起瞭我對隱藏在海洋深處的未知的好奇心，以及人類如何利用科技去觸碰和理解它的衝動。我猜想，這本書的作者一定是一位在該領域有著深厚造詣的專傢，他/她很可能係統地梳理瞭水下傳感器網絡發展的脈絡，從早期的概念提齣，到如今的技術實現，再到未來的發展趨勢。書中或許會深入探討各種傳感器節點的設計原理，包括其材料選擇、功耗優化、數據處理能力等。同時，網絡通信部分無疑是重點，它可能會介紹不同的網絡拓撲結構、路由算法以及多址接入技術，以適應水下通信的特殊性。而且，在惡劣的水下環境中，如何保證網絡的穩定性和可靠性，防止節點故障或數據丟失，也必然是書中著重討論的內容。我非常期待這本書能夠為我打開一扇瞭解水下世界背後技術之門。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計相當吸引人，一種深邃的藍色，仿佛真的置身於浩瀚的海洋之下，幾條細細的光帶象徵著連接與通信，讓人對書中所探討的主題充滿瞭好奇。我是在一次偶然的機會瞭解到它的，當時我在尋找關於現代通信技術發展趨勢的資料，無意間翻到瞭它的簡介。盡管我並非該領域的專業人士，但“水下”這個詞匯本身就充滿瞭神秘感和挑戰性，這讓我對它産生瞭濃厚的興趣。我猜想，在水下這樣復雜且極具腐蝕性的環境中，傳感器網絡的部署和運行必然會麵臨許多獨特的難題，比如信號的衰減、能量的限製、環境的乾擾等等，而這本書很可能就是深入剖析這些問題的。我甚至聯想到，這本書或許會介紹一些前沿的聲學通信技術，或者利用光學、電磁波等其他方式進行數據傳輸的創新思路。對於普通讀者來說，即使不能完全理解其中的技術細節，單是瞭解如何在如此極端環境下實現信息的有效傳遞，就已經足夠令人驚嘆瞭。我非常期待書中能夠描繪齣水下世界的多彩圖景，以及人類如何憑藉智慧和科技，將觸角延伸到這片神秘的藍色領域。

評分☆☆☆☆☆

這本書的名字讓我聯想到很多科幻電影中的場景，那些在海底城市中運行的各種監測係統，或者潛水艇利用聲納探測周圍環境的畫麵。雖然現實中的水下傳感器網絡可能沒有那麼戲劇化，但其背後的技術挑戰和應用價值卻同樣令人興奮。我曾聽說過，海洋占據瞭地球錶麵積的很大一部分，而我們對其的瞭解卻知之甚少。部署廣泛的水下傳感器網絡，無疑是深入探索和理解這片藍色疆域的關鍵。我猜測，這本書可能會從基礎理論入手，闡述水下通信的物理特性，比如聲波在水中的傳播規律，以及它與無綫電波、光波等在空氣中傳播的區彆。然後，書中可能會進一步討論如何剋服這些挑戰，設計齣高效、低功耗的水下通信節點，並將其連接成一個具有一定智能化的網絡。或許，書中還會探討如何處理海量的水下數據，並從中提取有價值的信息，這涉及到大數據分析和人工智能等領域。我尤其希望這本書能夠介紹一些真實的案例，讓我們看到這項技術是如何在實際中應用的，比如用於監測海底火山活動，或者追蹤鯨魚的遷徙路綫。

評分☆☆☆☆☆

我一直對那些能夠解決實際問題的技術研究非常感興趣，而“水下傳感器網絡”這個概念，在我看來，無疑就屬於這一範疇。想象一下，如果我們能夠在一個巨大的水體中部署一個由無數個傳感器組成的網絡，它就能實時監測水質、海洋生物的活動、地質變化，甚至可能是深海資源的勘探。這樣的網絡一旦成熟，其應用前景將是無比廣闊的，從環境保護到資源開發，從科學研究到軍事應用，都可能帶來革命性的變化。我猜想，這本書很可能詳細闡述瞭構建這樣一個網絡的具體技術路綫，包括傳感器的選擇、網絡的拓撲結構、數據采集和傳輸的協議，以及如何保證網絡的魯棒性和可靠性。也許書中還會涉及到能源管理的問題，畢竟在水下為傳感器供電是一大挑戰，作者可能提齣瞭創新的能量收集或共享方案。而且，考慮到水下環境的復雜性，信息的安全性也是一個不容忽視的方麵，書中是否會提及相關的加密和認證技術，也讓我頗為期待。總而言之，我希望這本書能夠揭示這項技術的潛力，並為我們描繪齣一個更加智能化的水下世界。