正版全新延长无线传感器网络生命周期的相关算法研究包旭东南大学出版社9787564173005 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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包旭 著

图书标签:

• 无线传感器网络
• WSN
• 网络生命周期
• 节能算法
• 路由协议
• 数据聚合
• 延时控制
• 东南大学出版社
• 包旭
• 9787564173005

店铺： 一碧万顷图书专营店

出版社： 东南大学出版社

ISBN：9787564173005

商品编码：29467938058

页数：112

图书基本信息
书名：	延长无线传感器网络生命周期的相关算法研究
丛书名：
作者/主编：	包旭
出版社：	东南大学出版社
ISBN号：	9787564173005
出版年份：	2017年7月

版次：	第1 版
总页数：	112页
开本：	16
图书定价：	30元
实际重量：	0.1kg
新旧程度：	正版全新

第一章 绪论
1．1 课题研究背景
1．2 国内外研究现状
1．2．1 线传感器网络的节点能耗分析
1．2．2 国内外研究现状
1．3 本专著主要研究内容

第二章 异构无线传感器网络下的分簇时间同步算法
2．1 引言
2．2 异构无线传感器网络
2．3 几种无线传感器网络时间同步算法
2．3．1 无线传感器网络时间同步算法的评价指标
2．3．2 无线传感器网络信号传输时延分析
2．3．3 几种典型的无线传感器网络时间同步算法
2．4 异构无线传感器网络下的分簇时间同步算法
2．4．1 无线传感器网络节点时钟模型
2．4．2 网络模型
2．4．3 同步消息结构
2．4．4 异构无线传感器网络的三层结构
2．4．5 算法的具体步骤
2．5 算法分析
2．5．1 算法同步精度分析
2．5．2 算法同步能耗分析
2．6 算法仿真
2．6．1 生命周期仿真
2．6．2 同步比率仿真
2．6．3 同步精度仿真
2．7 本章小结

第三章 保持覆盖的无线传感器网络簇内节点调度算法
3．1 引言
3．2 几种冗余节点调度算法
3．2．1 无线传感器网络冗余节点调度算法的评价指标
3．2．2 几种无线传感器网络冗余节点调度算法
3．3 保持覆盖的无线传感器网络簇内节点调度算法
3．3．1 网络模型
3．3．2 相关定义
3．3．3 冗余节点的确定
3．3．4 保持覆盖的无线传感器网络簇内节点调度算法
3．4 算法能耗分析
3．5 算法仿真
3．5．1 Rs对算法的影响
3．5．2 与E-LEACH算法比较
3．6 本章小结

第四章 面向节点失效的无线传感器网络簇内覆盖空洞修复算法
4．1 引言
4．2 几种覆盖空洞检测与修复算法
4．2．1 空洞修复算法的评价指标
4．2．2 几种覆盖空洞检测与修复算法
4．3 面向节点失效的无线传感器网络覆盖空洞修复算法
4．3．1 网络模型
4．3．2 边界节点的确定
4．3．3 冗余节点的选择
4．3．4 面向节点失效的簇内覆盖空洞修复策略
4．4 算法复杂度分析
4．5 算法仿真
4．5．1 Rs对算法的影响
4．5．2 与3MeSH算法的比较
4．6 本章小结

第五章 基于簇的能量高效路由算法
5．1 引言
5．2 几种基于簇的路由算法
5．2．1 基于簇的路由算法的特点
5．2．2 基于簇的路由算法的评价标准
5．2．3 几种基于簇的路由算法
5．3 基于簇的能量高效路由算法
5．3．1 网络模型
5．3．2 网络初始化
5．3．3 簇首选举
5．3．4 簇间路由的确定
5．3．5 普通节点加入簇
5．3．6 簇的自愈
5．3．7 数据采集与传输
5．4 算法复杂度分析
5．5 算法仿真
5．5．1 w1与w2对本算法的影响
5．5．2 与其他算法的比较
5．6 本章小结
结论
参考文献
致谢

　　《延长无线传感器网络生命周期的相关算法研究》介绍了无线传感器网络的特点，从时间同步、节点调度、空洞检测及修复和路由等四个方面，系统、全面分析了目前常见算法存在的问题，并在此基础上对已有算法进行优化与仿真。全书共分五章，主要章节有：异构无线传感器网络下的分簇时间同步算法、保持覆盖的无线传感器网络簇内节点调度算法、面向节点失效的无线传感器网络簇内覆盖空洞修复算法、基于簇的能量高效路由算法。
　　《延长无线传感器网络生命周期的相关算法研究》可作为交通工程、计算机类等本科生、硕士研究生阅读参考书。

提升无线传感器网络持久力：关键算法与前沿探索 无线传感器网络（WSN）作为一项颠覆性技术，已广泛渗透到智慧城市、环境监测、工业自动化、医疗健康等诸多领域。其核心价值在于实现大规模、低成本的分布式感知和信息采集，但与此同时，“能量续航”一直是制约WSN规模化部署和长期稳定运行的瓶颈。传感节点普遍依赖有限的电池供电，一旦能量耗尽，整个网络的感知能力和信息传输能力便会中断，严重影响其应用价值。因此，如何有效延长无线传感器网络的生命周期，是当前WSN研究领域最迫切、最具挑战性的课题之一。 本书旨在深入剖析延长无线传感器网络生命周期的关键技术，聚焦于核心算法的创新与优化。我们将从理论基础出发，逐步深入到各种先进的能量管理、节点调度、数据融合以及网络拓扑优化算法，为构建更持久、更可靠的WSN提供系统性的解决方案。本书的内容涵盖了WSN生命周期延长的各个关键环节，力求理论与实践相结合，为研究人员、工程师以及相关领域的从业者提供一份详实的技术参考。 第一部分：理论基础与挑战分析 在深入探讨具体算法之前，本书首先会为读者构建扎实的理论基础。我们将详细介绍无线传感器网络的架构、工作原理以及其在不同应用场景下的特点。在此基础上，我们将系统性地分析导致WSN生命周期缩短的根本原因，主要包括： 能量消耗模型： 深入解析节点在数据感知、信号处理、数据传输、节点管理等各个环节的能量消耗特性。我们将介绍不同的能量消耗模型，并分析其在实际应用中的准确性和局限性。 节点能量瓶颈： 详细阐述单个节点能量受限对整个网络性能的影响。从能量采集、能量存储到能量分配，我们将揭示能量瓶颈的多重维度。 网络规模与复杂度： 随着WSN规模的不断扩大，节点间的协同与通信开销也随之增加，这将直接导致能量消耗的急剧上升。本书将探讨网络规模对能量续航的影响。 环境因素与干扰： 现实环境中复杂的电磁干扰、通信障碍以及环境变化都会显著影响节点的通信效率和能量损耗。我们将分析这些外部因素如何加剧能量挑战。 第二部分：能量感知与管理算法 能量管理是延长WSN生命周期的核心。本部分将重点介绍一系列先进的能量感知与管理算法，旨在最大限度地提高能量利用效率，降低不必要的能量损耗。 能量感知技术： 介绍多种能量感知技术，包括对节点剩余能量的精确估计、对网络能量分布的监测以及对环境能量采集潜力的评估。我们将探讨如何利用这些信息来动态调整网络策略。 低功耗通信协议： 详细阐述适用于WSN的低功耗通信协议，例如MAC层协议（如IEEE 802.15.4及其变种）、路由协议（如LEACH、TEEN、APTEEN等）以及数据传输优化技术。我们将分析不同协议在能量效率、时延和吞吐量方面的权衡。 休眠与唤醒调度算法： 介绍基于时间、事件或能量阈值的休眠与唤醒调度算法，以确保节点在不执行任务时进入低功耗状态。我们将探讨如何设计智能的调度策略，平衡能量节约与信息获取的及时性。 能量收集与管理： 针对利用环境能量（如太阳能、射频能量）的WSN，我们将深入研究能量收集模型、能量存储管理以及能量分配策略。重点介绍如何平衡能量收集与能量消耗，实现能量的自给自足。 负载均衡算法： 探讨如何通过合理的负载均衡算法，避免某些节点因承担过多的通信任务而过早耗尽能量。我们将介绍基于区域划分、数据优先级以及协同工作的负载均衡技术。 第三部分：节点调度与协同优化 除了能量管理，高效的节点调度和协同工作机制也是延长WSN生命周期的关键。本部分将聚焦于提升网络整体的运行效率，减少冗余计算和通信。 节点部署与覆盖优化： 介绍如何通过优化的节点部署策略，最大化网络覆盖范围，同时最小化节点数量，从而降低整体能量消耗。我们将探讨基于几何学、博弈论和机器学习的部署算法。 任务调度与分配： 讨论如何根据节点的能量状态、计算能力和通信能力，智能地分配感知任务和数据处理任务。我们将研究动态任务调度和基于预测的任务分配方法。 协同感知与数据融合： 介绍如何通过节点间的协同感知，减少冗余的数据采集，并利用数据融合技术，提高感知精度，从而降低整体能量开销。我们将分析分布式数据融合和基于信誉的数据融合方法。 自适应网络拓扑控制： 探讨如何根据网络环境的变化和节点能量状态，动态地调整网络拓扑结构，以优化通信路径，降低能量损耗。我们将研究基于动态连接和节点加入/退出的拓扑控制算法。 第四部分：智能算法与新兴技术在WSN生命周期延长中的应用 随着人工智能和机器学习技术的飞速发展，它们为解决WSN的能量续航问题提供了新的视角和强大的工具。本部分将重点介绍这些新兴技术在WSN生命周期延长中的应用。 机器学习驱动的能量预测与管理： 介绍如何利用监督学习、无监督学习和强化学习等机器学习算法，对节点的能量消耗进行精确预测，并据此动态调整能量管理策略。 深度学习在数据压缩与传输中的应用： 探讨深度学习模型如何用于数据压缩，减少传输的数据量，从而降低通信能量消耗。 联邦学习在分布式能量优化中的潜力： 分析联邦学习如何支持在不上传原始数据的情况下，对分布式节点进行联合训练和能量优化。 区块链技术在WSN能量交易与溯源中的应用： 探讨区块链技术如何为WSN中节点的能量交易、能量溯源和可信度评估提供安全可信的解决方案。 第五部分：案例分析与未来展望 为了帮助读者更好地理解所介绍的算法和技术，本书将提供多个不同应用场景下的WSN生命周期延长案例分析，例如： 智慧农业中的环境监测WSN： 分析如何通过低功耗传感器节点和智能调度算法，实现大面积农田的长期环境监测。 工业物联网中的设备状态监测WSN： 探讨如何在严苛的工业环境中，通过能量收集和自适应通信，实现设备运行状态的实时监测。 智慧医疗中的可穿戴健康监测WSN： 分析如何利用低功耗通信和数据压缩技术，延长可穿戴健康监测设备的续航能力。 最后，本书将对WSN生命周期延长领域的研究现状进行总结，并对未来的发展趋势进行展望。我们将探讨在异构WSN、大规模WSN、与5G/6G通信融合等背景下，可能出现的新的挑战和研究方向，例如： 跨层协同优化： 如何实现通信层、网络层和应用层之间的深度协同，以实现全局最优的能量效率。 自主与自愈能力： 如何构建具有更强自主性和自愈能力的WSN，使其能够应对突发故障和环境变化。 安全性与隐私保护： 在延长生命周期的同时，如何确保WSN的数据安全和用户隐私。 本书力求内容全面、逻辑清晰，既有对经典算法的深入剖析，也有对前沿技术的探索。我们希望通过本书，能够为推动无线传感器网络技术的发展，特别是在延长其生命周期方面，贡献一份力量。

评分☆☆☆☆☆

第一次接触到关于“延长无线传感器网络生命周期”这么具体的研究方向，是在阅读了这本书之后。在此之前，我对WSN的印象更多停留在它们可以收集数据，但总觉得“电量”问题是个天生的短板。这本书，由包旭撰写，东南大学出版社出版，让我彻底改变了这种看法。它不仅仅是提供了几个算法，而是提供了一种全新的、系统性的解决思路。 我最先被吸引的是书中关于“智能休眠与唤醒机制”的讲解。它不是简单地让节点“睡觉”，而是通过复杂的预测模型，判断何时何地最有可能产生有价值的数据，然后精确地唤醒相应的传感器节点进行采集，并在采集完成后立即进入休眠状态。这种“按需工作”的模式，极大地减少了不必要的能量消耗，从而显著延长了了节点的生命周期。这种精细化的管理，让我觉得WSN的“续航能力”有了质的飞跃。 另外，书中对“自适应采样率与数据压缩”算法的探讨也令我印象深刻。它指出，并不是所有的数据都需要高频率、高精度的采集，而应该根据实际需求和环境变化来动态调整采样率。同时，通过高效的数据压缩算法，可以减少传输的数据量，从而降低通信过程中所消耗的能量。这种“精打细算”的策略，在有限的能源下，实现了数据的最大化利用。 这本书的价值在于，它不仅仅是罗列了一堆技术术语，而是将这些算法背后的逻辑和应用场景都做了详细的阐述。我能够清晰地看到，这些算法是如何在实际的WSN部署中发挥作用的，比如在环境监测、智能交通等领域。作者通过大量的图表和案例分析，使得复杂的算法原理变得触手可及。 读完这本书，我感觉自己对WSN的设计和优化有了更深的理解。我不再仅仅关注数据采集本身，而是更加注重如何从整体上提升WSN的效率和寿命。这本书为我提供了一个非常宝贵的知识库，我相信它将对我未来的学习和工作产生深远的影响。

评分☆☆☆☆☆

这本书以其独特的视角，深入探讨了无线传感器网络（WSN）生命周期延长这一至关重要的问题，并在此基础上，详细阐述了一系列相关的算法研究。作为一名对通信技术和物联网应用领域有浓厚兴趣的读者，我一直认为WSN的“寿命”是制约其广泛应用的一大瓶颈，而这本书的出现，恰好解决了我的这一困惑。 作者包旭在书中，不仅仅是停留在理论层面，而是将目光投向了如何通过精妙的算法设计，来实现WSN的“长生不老”。我特别欣赏书中关于“能量协同与均衡分配”的算法研究，它提出了如何让网络中的节点之间相互协作，共同承担能量消耗的责任，避免出现部分节点过早“阵亡”而导致整个网络瘫痪的情况。这就像是团队作战，通过合理的任务分配和资源共享，来保证整个团队的持久作战能力。 此外，书中关于“智能数据路由与传输优化”的章节也给我留下了深刻的印象。它不再是简单的“点对点”传输，而是利用先进的路由算法，根据节点的能量储备、通信质量以及数据的重要性，动态地选择最优的传输路径。这种“智慧”的传输方式，极大地降低了通信过程中的能量损耗，从而延长了节点的运行时间。 这本书的价值还在于，它不仅仅是介绍了算法，更重要的是，它将这些算法的实现与实际应用场景紧密结合。从环境监测到工业自动化，从智慧城市到医疗健康，作者都给出了具体的应用案例，让我能够更直观地理解这些算法在真实世界中的价值。这种理论与实践的完美结合，使得本书既具有学术深度，又不失可读性。 总而言之，这本书是一本不可多得的关于WSN生命周期延长算法的优秀著作。它不仅为我提供了前沿的学术知识，更重要的是，它启发了我对WSN技术发展方向的思考。我强烈推荐这本书给所有对WSN技术感兴趣的研究者、工程师以及希望深入了解物联网核心技术的读者。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题虽然听起来有点学术，但它真的刷新了我对无线传感器网络（WSN）的认知。我一直觉得WSN嘛，就是那些埋在地下、挂在树上，默默收集数据的小东西，但总觉得它们的“寿命”是个大问题，没电了就得换，这成本可不低。这本书的作者，包旭，似乎直击了这个痛点，通过“延长无线传感器网络生命周期”这个方向，给了我们一套全新的解决方案。 我在读之前，其实对“相关算法”这个词有点打怵，担心会充斥着各种我看不懂的数学公式和专业术语。但让我惊喜的是，虽然书中有算法的阐述，但整体逻辑清晰，而且更多地是从实际应用的角度去讲解。它并没有把我抛进一个纯理论的海洋，而是让我看到了这些算法如何一步步地优化能源消耗，如何更智能地调度节点，甚至是如何预测节点的老化趋势，从而提前采取措施。比如，它介绍了一种基于机器学习的预测算法，能够根据历史数据来判断哪些传感器节点即将面临能量耗尽的风险，并主动调整它们的运行模式，或者将任务分配给其他能量充足的节点。这就像是给这些“小生命”配备了一个智能管家，让它们能够“健康长寿”。 而且，这本书不仅仅是理论的堆砌，它还穿插了大量的案例分析，让我能够更直观地理解这些算法在实际场景中的应用。从环境监测到工业物联网，从智慧农业到智能家居，作者都给出了具体的应用场景和对应的算法优化方案。我特别喜欢其中关于“协作休眠”的章节，它详细讲解了如何让传感器节点之间相互协调，在不需要实时监测的区域让部分节点进入休眠状态，从而大幅节省能源。这种“牺牲小我，成就大我”的策略，在WSN领域确实是高效的。 这本书的另一个亮点在于，它并没有停留在单一的算法层面，而是从一个更宏观的视角来探讨WSN的生命周期延长问题。它考虑到了硬件的限制、通信的开销、数据的冗余等等，并提出了综合性的解决方案。我印象深刻的是其中关于“自适应路由”的讨论，它不是简单地选择一条固定路径，而是根据网络拓扑的变化、节点能量的分布以及数据传输的优先级，动态地调整路由策略，让数据能够以最高效、最节能的方式到达目的地。这就像是在复杂迷宫里，总能找到一条最快的出路。 总的来说，这本书对于任何从事无线传感器网络研究、开发或者希望深入了解WSN技术的人来说，都是一本非常有价值的参考书。它不仅提供了前沿的算法研究成果，更重要的是，它教会我如何从一个更系统、更长远的视角去思考WSN的优化问题。我不再只是把WSN看作是采集数据的工具，而是更加理解了它们作为一种资源，如何通过智能化的管理和算法的创新，实现其价值的最大化和生命周期的最大化。

评分☆☆☆☆☆

这是一本让我眼前一亮的学术专著，尤其是它聚焦于“延长无线传感器网络生命周期”这一核心问题，并深入探讨了相关的算法研究，这正是当前WSN领域的一个重要研究方向。作为一名对前沿技术充满好奇的读者，我一直关注着WSN的动态，而这本书的出现，无疑为我提供了一个非常全面和深入的视角。 作者包旭的研究成果，不仅仅是理论上的推演，更是对实际应用中WSN所面临的能源瓶颈的有力回应。我特别关注书中关于“分布式能量收集与管理”的章节，它提出了如何利用环境中的能量源（如太阳能、振动能等）来为传感器节点供电，并设计相应的算法来优化能量的收集和分配。这种“自给自足”的理念，对于那些部署在偏远地区、无法进行频繁充电的WSN系统来说，具有划时代的意义。 让我印象深刻的还有书中对“节能通信协议”的深入分析。它不仅仅是简单地减少数据包的大小，而是从更深层次上优化了通信的机制，比如利用“按需唤醒”和“低功耗通信模式”，使得传感器节点在非工作状态下能够最大限度地降低能耗。这就像是给这些“小设备”安装了智能的“睡眠模式”，在需要的时候才“醒来”工作，大大延长了它们的“工作时间”。 这本书的价值还在于，它不仅仅是针对单个算法的讲解，而是将各种算法有机地结合起来，形成了一个完整的系统性解决方案。例如，书中提出的“网络拓扑自适应重构”算法，能够根据节点的能量状态和位置信息，动态地调整网络的连接方式，从而确保数据能够以最高效、最节能的方式传输。这种全局性的优化思维，是很多单一技术所无法比拟的。 总而言之，这本书为我打开了了解WSN生命周期延长算法的新窗口。它不仅仅是一本学术论文集，更是一份关于如何让WSN“活得更久、更健康”的行动指南。我强烈推荐这本书给所有希望在WSN领域有所建树的研究者、工程师以及对相关技术有深入了解需求的读者。

评分☆☆☆☆☆

这本《正版全新延长无线传感器网络生命周期的相关算法研究》实在是太有启发性了！作为一名对物联网技术一直抱有浓厚兴趣的爱好者，我之前就对无线传感器网络（WSN）的应用场景非常着迷，但总是觉得它们“寿命”短是一个绕不开的瓶颈，尤其是在那些部署成本高昂、维护不便的环境中，这一点就显得尤为突出。这本书的出现，就像是为我打开了一扇新的大门，让我看到了解决这一核心难题的可能性。 作者包旭在书中深入浅出地剖析了影响WSN生命周期的关键因素，并提出了一系列创新的算法来应对这些挑战。我特别欣赏他没有仅仅停留在理论层面，而是花了大量的篇幅来讲解这些算法是如何在实际应用中发挥作用的。比如，书中关于“能量感知调度”的章节，详细阐述了如何根据节点的剩余能量来动态地调整其工作状态，避免出现“饥渴”的节点因为能量耗尽而无法正常工作，影响整个网络的连通性。这种精细化的管理，让我对WSN的“可持续发展”有了更深刻的理解。 我尤其赞赏的是书中关于“协同优化”的思路。它强调了WSN不是一个个孤立的节点，而是需要它们之间相互协作，共同努力才能实现最优化的目标。书中提出的“多跳路由优化算法”，就是很好的体现。它不再是简单地将数据直接发送到汇聚节点，而是通过智能地选择中继节点，从而分散了能量消耗，延长了网络整体的运行时间。这种“集体智慧”的运用，让我觉得WSN的设计和管理充满了智慧。 读完之后，我感觉自己对WSN的认知水平得到了显著的提升。我不再仅仅停留在“WSN是什么”的层面，而是开始思考“WSN如何才能做得更好”的问题。书中不仅介绍了经典的算法，还涉及了一些前沿的研究方向，比如利用机器学习来预测节点故障和优化能源分配，这让我看到了WSN未来发展的无限可能。 这本书的语言风格也很符合我的阅读习惯，虽然是专业书籍，但并不枯燥乏味。作者的讲解条理清晰，逻辑严谨，并且辅以大量的图示和实例，使得一些复杂的概念变得容易理解。我强烈推荐这本书给所有对WSN技术感兴趣的朋友，它一定会给你带来意想不到的收获。