無綫傳感器網絡節能、優化與可生存性 陳誌德 9787121210556 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陳誌德 著

圖書標籤:

• 無綫傳感器網絡
• 節能
• 優化
• 可生存性
• 陳誌德
• 通信工程
• 電子工程
• 網絡協議
• 低功耗設計
• 路由算法

店鋪： 書逸天下圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121210556

商品編碼：29521770646

包裝：平裝

齣版時間：2013-09-01

基本信息

書名：無綫傳感器網絡節能、優化與可生存性

定價：38.00元

作者：陳誌德

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2013-09-01

ISBN：9787121210556

字數：198000

頁碼：196

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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本文圍繞無綫傳感器網絡在節能、優化與可生存性等方麵的研究熱點，利用博弈論、馬爾可夫鏈等理論為分析工具，重點介紹和分析瞭無綫傳感器在功率控製、數據傳輸控製、路由選擇優化、性能優化、節點策略優化、節點安全性等問題。全書分為4篇，其中基礎篇，對無綫傳感器網絡的技術、特點和應用進行綜述；節能篇，提齣基於Supermodular博弈的無綫傳感器網絡功率控製、基於Gibbs采樣的的無綫傳感器網絡功率控製和基於非閤作博弈考慮剩餘能量的無綫傳感器網絡功率控製；優化篇，提齣基於演化博弈分簇無綫傳感器網絡數據傳輸控製、基於演化博弈的路由選擇機製和傳感器網絡的性能優化；生存篇，對基於演化博弈論的無綫傳感器網絡節點進行策略分析和基於馬爾可夫鏈的無綫傳感器網絡進行安全性分析。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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智慧節點的低功耗奧秘：構築可持續的未來網絡 在信息爆炸的時代，傳感器網絡如同人類感官的延伸，悄然滲透到我們生活的方方麵麵，從環境監測、工業自動化到智能傢居、醫療健康，它們默默地收集著海量數據，驅動著技術的進步與社會的變革。然而，這些遍布各處的“智慧節點”往往資源有限，特彆是能源，成為其生存與發展的嚴峻挑戰。如何讓這些微小的“大腦”在有限的能量供給下，高效、可靠、持久地運行，成為一個亟待解決的關鍵問題。 本書深入剖析瞭無綫傳感器網絡（WSN）在能源約束下的生存之道，聚焦於節能、優化與可生存性三大核心議題，為構建一個真正可持續的智慧網絡提供瞭全麵的理論指導和實用的技術方案。我們不僅僅探討節能的種種策略，更將節能的理念貫穿於網絡的整個生命周期，從節點的個體設計，到網絡的整體架構，再到數據的傳輸與處理，力求在每一個環節實現能源的精打細算，最大限度地延長網絡的運行壽命。 一、 節能：精打細算的智慧節點 能源是無綫傳感器網絡的生命綫。本書的第一個重要篇章，便是圍繞“節能”展開。我們首先從能量模型入手，詳細闡述瞭節點在不同工作狀態下的能耗構成，包括計算、通信、感知以及休眠等。理解這些能耗的根源，是製定有效節能策略的基礎。 在此基礎上，我們深入探討瞭感知層的節能技術。傳感器節點作為信息采集的源頭，其感知過程的能耗不可忽視。本書介紹瞭采樣率自適應技術，根據環境變化和數據需求動態調整采樣頻率，避免不必要的能量消耗；數據壓縮與特徵提取，在數據傳輸前進行本地預處理，隻發送有價值的信息，顯著降低通信開銷；以及混閤感知模型，結閤低功耗傳感器與高性能傳感器，根據任務需求智能切換，實現能耗與精度的平衡。 通信層是無綫傳感器網絡中能耗的大戶。本書係統地梳理瞭通信協議的節能優化。我們詳細分析瞭MAC層協議的節能機製，如調度型MAC協議，通過精確的時間同步和節點間的協商，減少空閑偵聽時間，實現高效的喚醒與休眠調度；基於事件的MAC協議，隻有當檢測到感興趣事件時纔激活通信模塊，大大降低瞭不必要的喚醒。在網絡層，我們探討瞭路由協議的節能設計，包括多路徑路由，通過分擔流量，避免熱點節點過度消耗能量；分簇路由，將節點組織成簇，由簇頭負責數據聚閤與中繼，減少簇內節點的通信負擔；以及基於能量感知的路由算法，優先選擇剩餘能量較高的節點進行數據傳輸，延長網絡的整體壽命。 除瞭感知和通信，計算與存儲也是節點能量消耗的重要組成部分。本書提齣瞭低功耗計算與數據管理策略，如本地數據融閤與聚閤，在節點端對采集到的數據進行初步處理，減少需要傳輸的數據量；軟件可配置性，允許根據實際需求動態調整節點的工作模式和計算復雜度；以及高效的休眠與喚醒機製，將節點置於深度休眠狀態，僅在必要時喚醒，最大化地節省能量。 二、 優化：高效運作的智能網絡 節能不僅僅是減少消耗，更是實現網絡整體性能的優化。本書的第二個核心部分，將視角從個體節點擴展到整個網絡，探討如何通過優化手段，在保證網絡功能的前提下，最大化能量效率。 網絡拓撲優化是提高網絡效率的關鍵。我們深入研究瞭最優簇頭選擇算法，根據節點的剩餘能量、位置、通信能力等因素，動態選擇能量最適閤的簇頭，確保簇的穩定性與高效性；移動簇頭與動態簇重構，針對節點能量分布不均或失效的情況，實現簇的靈活調整，避免因局部能量耗盡導緻的網絡中斷。 數據傳輸優化是實現高效信息傳遞的重中之重。本書介紹瞭數據冗餘消除與去重技術，在節點端或簇頭端識彆並去除重復數據，減少不必要的通信開銷；負載均衡機製，通過智能調度和路由選擇，將網絡負載均勻分配到各個節點，避免部分節點因任務過重而過早耗盡能量；以及差分編碼與編碼傳輸，隻傳輸數據的變化部分，進一步降低傳輸的數據量。 資源管理優化是確保網絡長期穩定運行的基石。我們提齣瞭動態功率控製策略，根據節點間的距離和通信質量需求，自適應地調整節點的發射功率，在保證通信可靠性的前提下，最大化節省能量；協作通信與協同感知，允許多個節點協同工作，分擔任務，提高信息采集的準確性和覆蓋範圍，同時優化整體能耗。 調度優化是實現網絡高效運作的幕後推手。本書詳細介紹瞭基於時隙分配的調度算法，精確規劃節點的通信時間，避免衝突，並減少空閑監聽；任務感知調度，根據不同的任務優先級和資源可用性，動態調整節點的執行順序和工作模式，實現資源的精細化管理。 三、 可生存性：應對挑戰的堅韌網絡 在真實的應用環境中，無綫傳感器網絡麵臨著各種挑戰，如節點失效、通信中斷、環境變化等。可生存性就是指網絡在這些不利因素下，依然能夠保持其基本功能和性能的能力。本書的第三個重要部分，將重點放在如何構建一個可生存的網絡。 故障診斷與容錯機製是保證網絡持續運行的關鍵。我們探討瞭基於模型預測的故障檢測，通過分析節點的行為模式，預測潛在的故障；分布式故障恢復算法，當節點失效時，網絡能夠快速地重新配置路由和調整資源，將影響降到最低；以及冗餘設計與備份節點，在關鍵區域部署冗餘節點，當主節點失效時，備份節點能夠立即接管其任務。 自適應與自愈閤能力是構建彈性網絡的靈魂。本書介紹瞭基於反饋的自適應機製，當網絡性能下降時，節點和網絡能夠根據反饋信息，自動調整其工作參數和策略；分布式自愈閤算法，當齣現局部故障或性能瓶頸時，網絡能夠自主地進行修復和重組，恢復正常運行。 能量采集與能量再生是實現網絡長期自主運行的終極目標。我們深入研究瞭環境能量采集技術，如太陽能、振動能、熱能等，以及能量收集策略，如何將收集到的能量有效地存儲和利用，為節點提供持續的能量補給，減少對一次性電池的依賴。 安全性與隱私保護也是可生存性的重要組成部分。在復雜的網絡環境中，數據安全和節點身份的可靠性至關重要。本書討論瞭輕量級加密與認證機製，在保證安全性的前提下，最大限度地降低計算和通信開銷；以及隱私保護的數據發布技術，在公開數據時，最大限度地保護用戶的隱私。 四、 展望未來：智能化與協同化 本書的最後，我們展望瞭無綫傳感器網絡在節能、優化與可生存性方麵的未來發展方嚮。智能化將是未來的主鏇律，通過引入機器學習與人工智能技術，使節點能夠自主地學習環境信息、預測故障、優化策略，實現更高級彆的自主性；協同化將是網絡發展的必然趨勢，不同類型的傳感器網絡之間，以及傳感器網絡與其他信息係統之間，將實現更緊密的互聯互通與協同感知，共同構建一個更強大、更智能的智慧生態係統。 本書的編寫力求理論聯係實際，在闡述核心概念的同時，也提供瞭豐富的案例分析和技術細節，旨在幫助讀者深刻理解無綫傳感器網絡在能源約束下的挑戰與機遇，掌握構建高效、可靠、可持續的智慧網絡所需的核心技術與方法。相信通過閱讀本書，您將能更清晰地認識到，能源的精打細算，是點亮未來智慧世界的關鍵之光。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本書之前，我曾對無綫傳感器網絡的發展前景有過一些模糊的認識，但它所涵蓋的“節能、優化與可生存性”這三個核心問題，讓我對WSN的實際挑戰有瞭更為清晰的認知。我一直對那些能夠突破技術瓶頸、實現“不可能”的技術感到著迷，而WSN正是這樣一個領域。書名中的“陳誌德”這個名字，也暗示瞭其內容的專業性和權威性。我很好奇，作者是如何將如此復雜的技術問題進行係統性的梳理和闡述的。書中是否有對不同場景下的WSN應用進行案例分析？例如，在環境監測、工業自動化、醫療健康等領域，如何針對性地實現節能、優化和可生存性？這些具體的應用場景的討論，能夠幫助我將理論知識與實際需求相結閤。

評分☆☆☆☆☆

初拿到這本《無綫傳感器網絡節能、優化與可生存性》，著實被它厚實的篇幅和略顯“技術範兒”的書名所吸引。作為一名對新興技術有著濃厚興趣的普通讀者，我一直關注著物聯網和相關領域的發展，無綫傳感器網絡（WSN）無疑是其中的關鍵一環。這本書給我的第一印象是，它並非一本淺嘗輒止的科普讀物，而是深入地探討瞭WSN在實際應用中麵臨的重大挑戰。尤其是“節能”、“優化”和“可生存性”這幾個關鍵詞，直接點齣瞭WSN發展的瓶頸。我一直好奇，在如此受限的資源條件下，如何纔能讓這些遍布各處的傳感器節點持續工作，完成預設的任務，而不是很快就因為電力耗盡而“壽終正寢”。這本書的理論深度和技術細節，似乎能解答我心中許多關於“如何讓WSN跑得更遠、更穩”的疑問。我期待它能提供一套係統性的解決方案，從理論到實踐，剖析實現WSN長效運行的機製。

評分☆☆☆☆☆

對於非專業人士來說，無綫傳感器網絡聽起來或許有些抽象，但它在我們日常生活中扮演著越來越重要的角色。我被這本書的標題深深吸引，尤其是“節能、優化與可生存性”這幾個關鍵詞，它們直擊瞭WSN技術的核心痛點。我一直好奇，如何纔能讓這些微小的傳感器節點在有限的能量和計算能力下，高效地完成任務，並且在各種惡劣環境下都能持續工作。我期待這本書能夠用通俗易懂的語言，為我揭示WSN背後的技術奧秘，也許它會介紹一些巧妙的算法、創新的設計理念，或者是一些未來可能實現的突破性技術，讓我能夠更深刻地理解這個正在改變我們世界的invisible network。

評分☆☆☆☆☆

自從對智能傢居和智慧城市的概念産生興趣以來，我便開始接觸到無綫傳感器網絡的應用。想象一下，無處不在的傳感器收集著環境數據、交通信息，為我們的生活提供便利，但這一切的背後，都需要WSN能夠長時間穩定地運行。這本書的“可生存性”概念，觸及瞭我最為關心的問題：當部分節點失效或網絡麵臨攻擊時，整個係統如何依舊能夠正常工作，保證關鍵信息的傳遞？這涉及到網絡的魯棒性、自愈能力以及故障檢測與恢復機製。我希望這本書能詳細闡述如何設計齣具備高可生存性的WSN，可能包括冗餘機製、分布式控製以及智能的路由策略。對於那些希望構建真正可靠、可持續的物聯網係統的開發者來說，這無疑是至關重要的理論指導。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計簡潔大方，但其內容的深邃程度遠超我的想象。作為一名在通信領域摸爬滾打多年的工程師，我對WSN的理論基礎已有一定的瞭解，但書中對“節能”策略的探討，讓我眼前一亮。不同於以往對低功耗芯片或休眠機製的簡單介紹，它似乎提齣瞭更具前瞻性的思路，可能涉及到網絡拓撲的動態調整、節點間的協同工作、甚至是一些創新的能量采集和管理技術。我尤其關注的是“優化”部分，這不僅僅是算法的優化，更可能是整個網絡架構的優化。如何平衡數據傳輸的實時性、準確性和能耗，如何在復雜環境中保持通信的魯棒性，這些都是工程師們在實際項目中經常頭疼的問題。這本書是否能提供一些數學模型、算法流程或是設計指南，幫助我們更有效地規劃和部署WSN，是我非常期待的。