认知视角下的无线传感器网络(国际信息工程先进技术译丛) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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美因卡拉著，郎为民 著

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• 无线传感器网络
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• 传感器网络
• 认知技术
• 信息工程
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• 无线通信
• 网络安全
• 数据融合
• 智能感知

店铺： 墨林阁图书专营店

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111476375

商品编码：29415507344

包装：平装

出版时间：2014-11-01

基本信息

书名：认知视角下的无线传感器网络(国际信息工程先进技术译丛)

定价：59.80元

作者：(美)因卡拉著,郎为民

出版社：机械工业出版社

出版日期：2014-11-01

ISBN：9787111476375

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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内容提要

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本书主要从认知角度对无线传感器进行分析，紧紧围绕无线传感器网络中认知功能实现中的问题，比较全面和系统地介绍了无线传感器网络的基础知识、各种协议的性能比较和无线传感器认知功能硬件实现的*成果。全书共分为7章，涉及认知无线电网络和动态频谱接入、自适应调制、自适应功率分配、自适应媒介访问、无线多跳路由跨层设计、认知分集路由协议、基于加权认知图的认知功能，以及基于GPS/INS无线传感器网络的硬件结构等内容。本书材料丰富，体系结构完整，内容新颖翔实，知识系统全面，图表丰富，行文通俗易懂，兼备知识性、系统性、可读性、实用性和指导性。
　　本书可作为移动运营商、网络运营商、应用开发人员、技术经理和电信管理人员的技术参考书或培训教材，也可作为高等院校通信与信息系统专业的本科生、研究生教材。

目录

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译者序
原书前言
章 无线传感器网络的认知研究导论
1.1 概述
1.1.1 应用层需求
1.1.2 物理层的约束和需求
1.1.3 网络状态传感器
1.2 相关工作
1.2.1 知识平面和认知网络
1.2.2 用于传感器网络的认知技术
1.3 认知无线传感器网络的通用架构
1.3.1 ZigBee协议栈
1.3.2 网络状态传感器
1.3.3 物理层的输入
1.3.4 变化监测引擎
1.3.5 知识库
1.3.6 认知决策引擎
1.3.7 优化引擎
1.3.8 认知要素之间的相互作用
1.4 结论
参考文献
第2章 认知无线电网络和动态频谱接入
2.1 概述
2.1.1 认知无线电的历史
2.1.2 MIMO和协同分集技术
2.2 频谱感知
2.2.1 频谱感知的挑战
2.2.2 频谱感知方法
2.3 协同感知
2.3.1 窄带协同感知
2.3.2 宽带协同感知
2.4 动态频谱接入
2.4.1 频谱接入的MIMO系统
2.4.2 协同频谱接入
2.5 结论
参考文献
第3章 自适应调制、自适应功率分配和自适应媒介访问
3.1 概述
3.2 系统模型
3.2.1 信源和信宿
3.2.2 发射机
3.2.3 接收机
3.2.4 无线信道
3.2.5 对数正态分布阴影信道模型
3.2.6 莱斯衰落信道模型
3.3 自适应传输和反馈通信系统
3.3.1 概述
3.3.2 自适应系统设计
3.3.3 链路自适应
3.3.4 能量受限网络的链路自适应
3.3.5 自适应技术
3.4 多跳中继网络和能量约束网络分析
3.4.1 采用自适应技术的能耗
3.4.2 单跳离散速率连续功率自适应
3.4.3 多跳中继网络
3.4.4 MAC层的自适应调制和自适应睡眠
3.5 仿真实例和图解
3.5.1 仿真目标
3.5.2 能量优化
3.5.3 功率控制自适应策略
3.5.4 双链路中继网络自适应
3.5.5 商用WSN节点的性能
3.6 结论
参考文献
第4章 无线多跳网络QoS路由的跨层研究
4.1 概述
4.2 设计挑战与注意事项
4.2.1 QoS指标
4.2.2 设计挑战
4.2.3 网络资源和性能指标
4.3 多跳网络QoS路由协议的分类
4.3.1 MANET中的QoS路由
4.3.2 WMN中的QoS路由
4.3.3 VANET中的QoS路由
4.3.4 WSN中的QoS路由
4.3.5 不同网络路由设计的局限性
4.4 QoS路由协议比较
4.5 面临的挑战与未来的发展方向
4.6 结论
参考文献
第5章 认知分集路由
5.1 无线传感器路由协议综述
5.1.1 无线传感器网络协议
5.1.2 能量感知协议
5.1.3 分集协议
5.1.4 认知协议
5.2 系统模型
5.2.1 传播模型
5.2.2 网络生命周期
5.3 认知分集路由协议
5.3.1 认知分集路由方法
5.3.2 基于 OPNET Modeler 15.0的实现
5.3.3 认知分集路由代码
5.4 优先节点选择
5.5 性能评估
5.5.1 网格部署
5.5.2 强制路径部署
5.5.3 部署
5.5.4 节点密度与伸缩性
5.5.5 优化
5.5.6 关注信道参数
5.6 结论
参考文献
第6章 基于加权认知图的认知功能
6.1 概述
6.2 相关工作
6.3 加权认知图的基本原理
6.4 设计WCM完成无线传感器网络中的认知功能
6.4.1 设计针对发送功率、数据速率和占空比适应率的WCM
6.4.2 设计能保障连通性和覆盖率的WCM
6.4.3 设计具有拥塞控制功能的WCM
6.4.4 端到端的目标和整个WCM
6.5 仿真结果
6.5.1 基于均匀拓扑结构的评估
6.5.2 使用瓶颈路径进行评估
6.5.3 系统的复杂性
6.6 结论
参考文献
第7章 基于GPS/INS无线传感器网络的硬件结构
7.1 概述
7.2 硬件实现
7.2.1 GPS和惯性导航数据采集
7.2.2 导航数据处理
7.2.3 功率管理
7.2.4 无线电收发器
7.2.5 电源
7.3 系统软件设计
7.3.1 系统初始化
7.3.2 系统能量管理
7.3.3 DSP存储器分配
7.3.4 ZigBee节点软件设计
7.4 测试结果
7.4.1 设备安装
7.4.2 实时性能分析
7.4.3 错误模拟
7.4.4 开放现场测试
7.5 结论
参考文献
附录 缩略语

作者介绍

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文摘

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序言

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跨越边界：全球智慧网络与未来连接的探索 在信息爆炸的时代，人类社会以前所未有的速度向前迈进，而驱动这一切的，正是那些悄无声息编织起我们周围世界的智能网络。这些网络，从最初的通信线路，到如今无处不在的无线连接，承载着海量的数据，连接着亿万的设备，深刻地改变着我们的生活、工作和思考方式。本文旨在深入探讨这些智能网络的演进、核心技术、面临的挑战以及它们为构建更智能、更互联的未来所描绘的广阔图景，而非聚焦于特定学术领域内的微观研究。 一、 智能网络的宏观演进：从孤岛到互联的蜕变 智能网络的萌芽可以追溯到早期电话通信的出现，但真正意义上的网络革命始于计算机网络的诞生。从最初的局域网（LAN）到广域网（WAN），信息传递的效率和范围不断扩大。互联网的出现更是划时代的飞跃，它打破了地域的限制，将全球的计算机连接成一个巨大的信息池。 进入21世纪，随着移动通信技术的飞速发展，以及物联网（IoT）概念的兴起，智能网络的触角开始延伸到我们日常生活的每一个角落。智能手机、智能家居、可穿戴设备，甚至工厂中的机器和农田里的传感器，都成为了网络的一部分。这种从“人与人”的连接，到“万物与万物”的连接的演变，标志着智能网络进入了一个全新的阶段。 这种演进不仅仅是连接数量的增加，更是连接方式和能力的质的提升。早期的网络主要承载文本和简单的图像信息，而如今，高清视频、实时交互、大数据分析等复杂应用已成为常态。这得益于网络带宽的不断提升，如4G、5G乃至未来6G技术的出现，以及网络架构的不断优化，例如云计算、边缘计算等技术的应用，使得数据处理更加高效和灵活。 二、 核心驱动力：技术创新的引擎 智能网络的蓬勃发展离不开一系列关键技术创新： 无线通信技术： 从Wi-Fi、蓝牙到蜂窝网络（2G、3G、4G、5G），无线通信技术是打破物理束缚、实现设备互联的基石。每一次通信标准的迭代，都带来了更快的速度、更低的延迟和更广泛的覆盖，为各种新兴应用提供了可能。 传感器技术： 无论是温度、湿度、光照，还是更复杂的生物信号、运动轨迹，传感器是感知世界的“眼睛”和“耳朵”。传感器的微型化、低功耗化和智能化，使得它们能够被集成到各种设备中，收集海量环境和用户数据。 数据处理与分析技术： 连接带来了数据，而数据的价值则在于其分析。大数据技术、人工智能（AI）和机器学习（ML）的发展，使得我们能够从海量数据中提取有价值的信息、发现规律、做出预测，从而驱动智能化决策和自动化服务。 云计算与边缘计算： 云计算提供了强大的计算和存储能力，使得大规模的数据处理和应用部署成为可能。而边缘计算则将计算能力推向离数据源更近的“边缘”，减少了延迟，提高了实时性，尤其适用于对响应速度要求极高的场景，如自动驾驶和工业自动化。 网络安全与隐私保护： 随着网络规模的扩大和连接设备的增多，网络安全和用户隐私保护的重要性日益凸显。加密技术、身份认证、入侵检测等安全技术的不断进步，以及相关法律法规的完善，是保障网络健康运行的关键。 三、 面临的挑战：通往未来的道路并非坦途 尽管智能网络的发展势头强劲，但其前进的道路也充满了挑战： 海量连接的管理与协同： 如何有效地管理和协调数以百亿计的设备，确保它们之间的无缝通信和协同工作，是一个巨大的工程挑战。这需要更智能的网络协议、更灵活的网络架构以及更精细的资源调度机制。 数据安全与隐私泄露风险： 随着更多个人和敏感数据的接入网络，数据泄露和滥用的风险也随之增加。如何构建端到端的安全体系，确保用户数据的隐私和安全，是亟待解决的问题。 能源效率与可持续性： 庞大的网络基础设施和海量设备的运行消耗大量的能源。如何在保证性能的同时，提高能源利用效率，降低对环境的影响，是实现可持续发展的重要课题。 互操作性与标准化： 不同厂商、不同协议之间的设备和系统之间如何实现互联互通，避免形成“信息孤岛”，是推动网络普惠和应用创新的关键。建立统一的标准和协议，促进开放的生态系统，至关重要。 网络攻击与防御： 智能网络为攻击者提供了更广泛的攻击面。如何构建强大的网络防御体系，抵御日益复杂的网络攻击，保障关键基础设施和个人信息安全，是长期而艰巨的任务。 数字鸿沟与包容性： 确保智能网络的发展惠及所有人，而非加剧数字鸿沟，是社会公平的重要议题。如何让更多地区和人群能够享受到智能网络带来的便利，需要政策、技术和教育等多方面的共同努力。 四、 描绘未来：智能网络驱动的多元化应用场景 智能网络的不断发展，正在深刻地重塑着各个行业和我们的日常生活，催生出一系列令人兴奋的应用场景： 智慧城市： 从智能交通管理、环境监测、公共安全监控，到智能能源分配和废物处理，智能网络使城市运行更加高效、安全、可持续，提升居民的生活品质。 智能制造： 工业物联网（IIoT）的普及，使得工厂可以实现生产过程的自动化、智能化和柔性化。设备之间实时互联，数据驱动的决策优化生产流程，提高效率和产品质量。 智慧医疗： 远程医疗、可穿戴健康监测设备、智能诊断系统等，通过智能网络连接医患，实现更便捷、更精准的医疗服务，尤其是在偏远地区和紧急情况下。 智慧农业： 传感器监测土壤、气候、作物生长状况，结合大数据分析，实现精准灌溉、施肥和病虫害防治，提高农作物产量和质量，降低资源消耗。 自动驾驶与智能交通： 车辆之间的通信（V2V）、车辆与基础设施的通信（V2I）以及车辆与网络的通信（V2N），共同构建了智能交通系统，为自动驾驶的实现奠定基础，提高道路安全和交通效率。 沉浸式体验与虚拟现实（VR）/增强现实（AR）： 高速、低延迟的网络是实现流畅的VR/AR体验的关键。这些技术正在改变游戏、娱乐、教育、培训等多个领域，为我们带来前所未有的沉浸式互动体验。 个性化服务与智能助手： 通过分析用户行为和偏好，智能网络能够提供高度个性化的推荐、定制化的服务，以及更加智能、懂你的个人助手。 结语 智能网络，作为一股不可阻挡的时代潮流，正在以前所未有的力量驱动着人类社会的进步。它打破了物理世界的界限，连接了信息的海洋，赋能了无数的创新。尽管前方的道路充满挑战，但凭借持续的技术创新和全球的共同努力，我们有理由相信，一个更加智能、互联、高效、可持续的未来，正通过这无形的网络，向我们款款走来。理解和驾驭这股力量，将是我们在新时代中抓住机遇、应对挑战的关键。

评分☆☆☆☆☆

当我翻开《认知视角下的无线传感器网络》这本书时，我并没有预设一个固定的理解模式，而是准备好接受一种全新的思维方式。与许多直接切入技术细节的WSN书籍不同，这本书以一种更为哲学和宏观的视角，审视了无线传感器网络。它将“认知”这一概念引入WSN领域，并以此为核心，展开了一系列深刻的探讨。我特别欣赏书中对于“认知”过程的细致分解，从感知、理解到学习、推理，再到最终的决策，每一个环节都与WSN的实际运行息息相关。这本书让我意识到，一个真正智能化的WSN，不仅仅是能够收集数据，更重要的是能够“理解”数据背后的含义，并基于这种理解做出有意义的反应。书中提出的“情境感知”和“自适应性”等概念，为我理解WSN在复杂多变环境下的应用提供了全新的视角。它不仅仅是技术性的指导，更是一种对于未来网络智能化发展趋势的预判和思考。这本书让我从一个更高的高度审视WSN，也让我对未来的物联网和人工智能技术有了更深层次的认识。

评分☆☆☆☆☆

初读《认知视角下的无线传感器网络》时，我被它独特的切入点所吸引。以往接触的WSN书籍，多侧重于基础理论、网络协议、传感器节点设计等技术细节。但这本书的“认知”理念，为我打开了一个全新的维度。它不是简单地描述WSN的“是什么”，而是深入探讨WSN“如何思考”和“如何行动”。书中对WSN的感知、学习、决策等认知过程进行了详细的阐述，这让我重新审视了WSN在复杂环境下的适应性和智能化潜力。例如，书中关于WSN如何通过机器学习来预测环境变化，优化数据采集频率，以及如何利用自身的认知能力来提高网络的鲁棒性和安全性，这些内容都让我耳目一新。它将WSN描绘成一个能够主动感知、学习并作出智能决策的“智能体”，这与我之前理解的被动执行任务的“传感器集合”有着本质的区别。对于希望深入理解WSN未来发展方向，特别是其在人工智能和物联网领域融合应用的读者来说，这本书无疑提供了一个非常重要的理论框架和实践指导。它不仅仅是关于技术，更是关于“智慧”在网络中的体现，让我对WSN的应用前景有了更深的认识。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是打开了我对无线传感器网络（WSN）认知方式的大门！一直以来，我对WSN的印象都比较偏重于其底层的通信协议、节点部署以及数据融合等方面。然而，这本书的“认知视角”彻底颠覆了我之前的认知。它不仅仅是关于“技术”，更是关于“智慧”。书中对于WSN如何“认知”环境、如何“学习”知识、如何“推理”决策的阐述，给我留下了深刻的印象。我特别欣赏它对“认知无线传感器网络”（CWSN）概念的深入剖析，它将WSN的智能化提升到了一个新的高度。例如，书中探讨了WSN如何通过自身的学习和经验积累，来动态地调整通信策略，优化资源分配，甚至在面对未知的干扰或故障时，能够自主地进行故障诊断和恢复。这种“主动性”和“智能化”的特点，让我看到了WSN在未来物联网、智慧城市等领域的巨大潜力。这本书不仅仅是技术的堆砌，它更强调了WSN作为一种“智能体”的角色，能够与环境进行交互，并做出最优化的反应。对于那些希望了解WSN最新发展方向，特别是其智能化、自适应化趋势的读者来说，这本书绝对是值得一读的。它不仅仅是知识的传递，更是一种思维方式的启发。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来了非常新颖的视角！我一直对无线传感器网络（WSN）这个领域很感兴趣，但接触到的很多资料都偏向于纯粹的技术实现或者算法的介绍。然而，《认知视角下的无线传感器网络》这本书却提供了一个截然不同的切入点。它并非简单地罗列WSN的各种组成部分和工作原理，而是从“认知”这一概念出发，深入探讨了WSN如何在动态、不确定的环境中进行学习、推理和决策。书中对于“认知”的定义以及它在WSN中的具体体现，如自适应性、感知能力、情境感知等，都进行了非常详尽的阐述。我尤其喜欢它将认知理论与WSN的实际应用相结合的分析，比如如何利用认知能力来优化网络的能量管理、提高数据采集的准确性、甚至应对恶意攻击。读完后，我感觉我对WSN的理解不再停留在表面的“连接”和“数据传输”，而是上升到了一个更高的、更智能的层面。这本书让我意识到，未来的WSN不再是被动地执行指令，而是能够像生物体一样，主动地感知、理解和适应周围的环境，从而实现更高级的功能和更广泛的应用。对于想要深入理解WSN智能化发展趋势的研究者和工程师来说，这本书绝对是不可多得的参考。它不仅仅是一本技术手册，更是一本能够启发思考、拓展视野的读物。

评分☆☆☆☆☆

这本书的题目本身就极具吸引力，而内容更是没有辜负我的期待。我是一名在无线传感器网络（WSN）领域摸索多年的工程师，常常感觉在实际项目中，WSN的部署和维护总是在应对各种“意外”。《认知视角下的无线传感器网络》这本书，恰恰为我提供了一个解决问题的全新思路。它摆脱了传统协议栈和硬件架构的束缚，而是从“认知”这个角度，深入剖析了WSN如何实现自主学习、自我优化以及智能决策。书中关于“情境感知”的探讨尤其令我印象深刻，它解释了WSN如何通过对周围环境的理解，来动态调整其行为模式，例如在恶劣天气下提高数据采集的冗余度，或者在网络负载过高时智能地选择通信路径。这些都是在实际工作中长期困扰我们的难题。此外，书中对“认知地图”和“认知决策树”等概念的介绍，让我看到了WSN在复杂场景下实现自主导航和智能控制的可能性。读完这本书，我感觉自己对WSN的理解不再局限于“连接”，而是上升到了“智慧”的层面，为我未来的项目设计提供了宝贵的启发和方向。