無綫傳感器網絡節能、優化與可生存性 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
• 路由協議
• MAC協議
• 數據聚閤
• 網絡安全
• 低功耗設計
• 覆蓋率

店鋪： 炫麗之舞圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121210556

商品編碼：29623858661

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：

頁碼：

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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《靜謐的森林：自然界的隱秘通信網絡》 引言 你是否曾駐足於靜謐的森林，傾聽風吹過樹葉的沙沙聲，感受泥土的芬芳，觀察昆蟲在草叢中穿梭？你或許以為這隻是一個生機勃勃但各自獨立的生命世界。然而，在這片看似寜靜的土地下，隱藏著一個比我們想象中更加復雜、更加精妙的通信網絡。在這個網絡中，植物、動物、真菌，乃至微小的細菌，都在以各自獨特的方式傳遞著信息，維持著整個生態係統的平衡與繁榮。本書將帶你深入探索這個“靜謐的森林”，揭開自然界隱秘通信網絡的神秘麵紗，展現其令人驚嘆的智慧與生存策略。 第一章：大地的心跳——植物的無聲語言 植物，通常被認為是沉默而靜止的生命，但它們卻是自然界最活躍的信息傳遞者之一。它們通過根係、葉片、花朵，甚至是空氣，與周圍環境以及其他生物進行著微妙而有效的溝通。 根係網絡：地下信息的傳遞者 菌根的協作： 絕大多數陸地植物都與真菌建立瞭共生關係，形成菌根。這些真菌的菌絲能夠延伸到土壤深處，不僅幫助植物吸收水分和礦物質，更重要的是，它們構建瞭一個龐大的地下信息網絡。一棵樹的根係可以通過菌絲與其他植物連接，共享養分，更重要的是傳遞“警報”信號。當一株植物受到病蟲害侵襲時，它能通過菌根網絡釋放化學信號，提醒附近的同類進入“防禦”狀態，提前啓動自身的免疫係統。這就像一場無聲的“化學戰爭”，在植物之間悄然打響，高效而隱蔽。 根分泌物的交流： 植物的根係會分泌齣各種化學物質，這些物質能夠影響周圍土壤的化學成分，吸引或驅趕特定的微生物，甚至影響其他植物的生長。例如，一些植物會釋放齣抑製競爭者生長的化學物質，以確保自身的生存空間。這種“土壤通信”是植物之間爭奪資源、維持種群結構的微妙策略。 水與養分的共享： 在某些情況下，通過菌根網絡，健康的老樹甚至可以嚮幼苗輸送養分，幫助它們在惡劣的環境中成長。這是一種跨代的“關懷”，體現瞭生態係統中生命之間的相互依存。 空氣中的低語：揮發性有機物的信號 “求救”信號： 當植物遭受啃食時，它們會釋放齣揮發性有機物（VOCs），這些氣味能夠吸引捕食這些食草動物的“天敵”。例如，玉米受到斜紋夜蛾幼蟲啃食後，會釋放齣特定的VOCs，吸引斜紋夜蛾的天敵——一種寄生蜂。寄生蜂接收到信號後，會迅速趕到，將卵産在斜紋夜蛾幼蟲體內，最終將其殺死。這種“化學召喚”是植物實現自我保護的絕妙方式。 “警示”信號： 同樣，VOCs也能在植物之間傳遞“警報”。當鄰近的植物被啃食時，其釋放的VOCs能被健康的植物感知，促使它們提高自身防禦物質的閤成，為即將到來的“威脅”做好準備。 “傳粉者”的誘惑： 花朵釋放的芬芳氣味，正是精心設計的VOCs，它們能夠吸引傳粉者，如蜜蜂、蝴蝶和鳥類，幫助植物完成繁衍。不同的花朵散發齣不同的氣味，以吸引特定的傳粉者，形成一種高效的“生物營銷”策略。 信號的復雜性：光、聲與電 光信號的傳遞： 在茂密的森林中，植物會根據光照的強弱和方嚮調整生長姿態，彼此之間形成“光競爭”和“避影”策略。它們對光綫的感知和反應，也是一種重要的信息交換。 聲音的共鳴： 近年的研究錶明，植物可能也能夠感知和響應某些聲音。例如，研究發現，某些植物在接收到與其授粉者相關的“振動”（可能是蜜蜂翅膀的振動）時，會增加花蜜的産量。這種對聲音的感知，雖然尚不完全清晰，但卻為我們打開瞭新的想象空間。 電信號的傳遞： 植物體內存在電信號，可以傳遞到植物的不同部位，調節其生理活動。雖然目前對植物之間通過電信號進行遠距離通信的研究尚屬初步，但它為理解植物的內部信息網絡提供瞭新的視角。 第二章：森林的喧囂——動物的交流藝術 動物世界的通信方式更加多樣和直觀，它們利用聲音、氣味、肢體動作、顔色甚至觸碰，構建瞭一個復雜而生動的交流體係，以滿足生存、繁衍、社會交往等多種需求。 聲音的舞蹈：從低語到呐喊 報警信號： 許多動物都會發齣獨特的報警聲音，用於提醒同伴危險的臨近。例如，一些鳥類會發齣高頻的哨聲，錶示空中存在捕食者，而發齣低沉的咯咯聲，則錶示地麵威脅。不同類型的報警信號，能夠讓同伴做齣更精準的應對。 求偶信號： 雄性動物常常通過歌唱、鳴叫或特殊的呼喚來吸引雌性。例如，雄鳥復雜的歌聲不僅是炫耀，更是傳遞自身健康狀況和繁殖能力的重要信息。蟬的鳴叫、蛙的鼓噪，都是生命繁衍的“生命之歌”。 個體識彆與社會維係： 許多群居動物通過獨特的聲音來識彆個體，維係族群的內部聯係。狼的嚎叫，大象的隆隆聲，鯨魚的歌聲，都是它們進行遠程交流、保持群體凝聚力的重要方式。 領地宣告： 動物通過聲音標記自己的領地，警告入侵者。雄獅的咆哮，吼猴的呼喊，都是其主權聲明，避免不必要的衝突。 氣味的地圖：無形的化學語言 氣味標記： 許多動物通過尿液、糞便、肛門腺分泌物等留下氣味標記，用於劃分領地、吸引配偶、傳遞個體信息。例如，貓科動物通過摩擦身體和留下氣味來標記領地。 信息素的傳遞： 信息素是更為精密的化學信號，能夠引發特定行為。例如，螞蟻會釋放信息素來引導同伴尋找食物，而許多昆蟲的雌性則釋放信息素吸引雄性進行交配。這種“化學嗅探”在昆蟲界尤為普遍，效率極高。 情緒的錶達： 某些氣味也能傳達情緒狀態，例如，受到驚嚇的動物可能會釋放齣特殊的恐懼氣味。 肢體的敘事：無聲的錶演 身體姿態與錶情： 動物通過身體的姿態、毛發的竪立、麵部錶情等來錶達情緒和意圖。例如，狗搖尾巴錶示友好，露齣牙齒則錶示威脅。 舞蹈與儀式： 許多動物在求偶或社交活動中會進行復雜的舞蹈。例如，蜜蜂的“搖擺舞”能夠準確地嚮同伴傳遞食物源的位置和距離。各種求偶儀式，也是一種高度信息化的交流過程。 觸碰與梳理： 靈長類動物之間的互相梳理毛發，不僅是清潔行為，更是重要的社交活動，能夠增進群體成員之間的親密度和信任感。 視覺的衝擊：色彩與圖案的秘密 警告色： 鮮艷的色彩往往是警告信號，錶明該物種有毒或危險。例如，毒箭蛙的鮮艷體色就是對捕食者的強烈警告。 僞裝色： 許多動物利用色彩和圖案來融入環境，躲避捕食者或伏擊獵物。變色龍的變色能力，是視覺僞裝的極緻體現。 求偶展示： 雄性孔雀華麗的尾屏，天堂鳥精美的羽毛，都是通過視覺展示來吸引雌性，傳遞其優良基因。 第三章：微生物的低語——隱匿的生命之網 在我們日常的感知之外，還有一個龐大的、看不見的生命世界——微生物。它們同樣擁有著復雜的交流網絡，深刻影響著整個生態係統的運作。 細菌的群體感應：協同作戰的策略 “ quorum sensing”： 細菌並非孤立的細胞，它們能夠感知周圍環境中同類細菌的數量，當達到一定密度時，會集體改變基因錶達，協調行動。這種“群體感應”機製讓細菌能夠執行復雜的功能，例如形成生物膜（biofilm），增加其對環境的抵抗力，或分泌毒素協同攻擊宿主。 信息素的化學信號： 細菌通過分泌和感知稱為“信號分子”的化學物質來交流。這些信號分子就像是細菌之間的“耳語”，傳遞著關於種群密度、環境變化等信息，從而引發群體行為的改變。 真菌的地下網絡：連接生命的基石 菌絲網絡的通信： 如前文所述，真菌的菌絲網絡不僅是營養交換的通道，更是信息傳遞的媒介。它們能夠傳遞化學信號，影響植物的生長，甚至在植物之間“提醒”潛在的病蟲害威脅。 分解與循環： 真菌在分解有機物、循環營養物質方麵扮演著至關重要的角色。它們通過分泌酶來分解復雜的有機分子，並將其中包含的元素釋放到土壤中，供其他生命利用。這一過程本身就是一種信息傳遞，告知生態係統可用的資源。 病毒的隱秘信息：寄生與進化的驅動力 基因片段的交換： 病毒在感染宿主的過程中，能夠將自身的基因片段整閤到宿主的基因組中，甚至攜帶宿主的基因片段轉移到新的宿主。這種基因水平的轉移，是生物進化的重要驅動力，也是一種隱秘的信息交換形式。 生態係統的調控： 病毒能夠影響微生物群落的組成和動態，在生態係統中扮演著重要的“控製者”角色，例如通過感染和殺死優勢菌群，維持生物多樣性。 第四章：智慧的編織——網絡中的協同與適應 自然界中的通信網絡並非孤立存在，它們相互交織，形成一個復雜而動態的係統，展現齣驚人的協同與適應能力。 跨物種的協同：共贏的信號 共生關係： 許多生物之間的共生關係，都建立在信息交換的基礎上。例如，珊瑚與蟲黃藻之間的共生，依賴於化學信號的傳遞，蟲黃藻通過光閤作用為珊瑚提供能量，而珊瑚則為蟲黃藻提供保護和二氧化碳。 互利共生： 蜜蜂與花朵之間的互利共生，就是一個典型的例子。花朵釋放的香氣和顔色吸引蜜蜂，而蜜蜂在采集花蜜的同時，為花朵授粉。這種信息交換確保瞭雙方的生存和繁衍。 適應性與演化：進化的驅動力 信號的優化： 生物通過長期的自然選擇，不斷優化自身的通信信號，使其更有效、更具辨識度。例如，報警信號的清晰度、求偶信號的吸引力，都會影響個體的生存和繁殖機會。 應對環境變化： 在不斷變化的環境中，生物的通信網絡也必須具備適應性。例如，在噪音乾擾的環境中，動物可能會發展齣更有效的通信方式，如增加信號的強度或改變信號的頻率。 信息的丟失與冗餘：生存的韌性 信號的冗餘： 為瞭應對信息的丟失或乾擾，自然界常常采用信號冗餘的策略。例如，動物可能通過多種方式傳遞同一個信息，或者信號本身包含多重信息。 信息的丟失與失衡： 然而，當某些關鍵的通信環節被破壞時，整個生態係統可能會陷入失衡。例如，傳粉者的減少，會直接影響植物的繁衍，進而影響整個食物鏈。 結論：靜謐中的宏大敘事 《靜謐的森林：自然界的隱秘通信網絡》將帶您走齣淺層的觀察，進入一個充滿智慧和策略的微觀世界。我們將揭示，生命並非孤立地存在，而是通過無數種看不見的聯係，編織成一張錯綜復雜、充滿活力的生命之網。從植物根係的悄悄話，到動物聲音的交響麯，再到微生物的化學耳語，每一個信號，每一次傳遞，都在講述著關於生存、繁衍、閤作與競爭的宏大敘事。理解這些隱秘的通信網絡，不僅能讓我們更深入地認識自然界的奧秘，更能啓迪我們對自身社會、信息技術以及可持續發展的思考。讓我們一同走進這片靜謐的森林，傾聽生命的低語，感受智慧的脈動。

評分☆☆☆☆☆

另外，這本書的標題讓我聯想到，它可能不僅僅局限於單一的技術層麵，而是試圖從一個更宏觀、更係統的角度來審視無綫傳感器網絡的設計與管理。節能、優化與可生存性這三個方麵相互關聯，又相互製約。例如，過度追求節能可能會犧牲一些性能，而盲目優化則可能增加能耗。因此，找到這三者之間的最佳平衡點，形成一個可持續發展的網絡生態，是這本書需要解決的重大命題。我希望書中能夠提供一些權衡取捨的指導原則，幫助讀者理解如何在不同的應用場景下，根據實際需求來製定閤適的策略。

評分☆☆☆☆☆

這本書的名字《無綫傳感器網絡節能、優化與可生存性》聽起來就非常有吸引力。作為一個對物聯網和傳感器技術一直保持高度關注的讀者，我一直覺得如何在資源受限的無綫傳感器網絡中實現長效運行是一個極具挑戰性的課題。這本書的標題直接點明瞭關鍵問題：節能、優化和可生存性。這三個詞匯的組閤，在我看來，幾乎涵蓋瞭構建一個實用、可靠的無綫傳感器網絡所麵臨的核心挑戰。 首先，節能是無綫傳感器網絡最根本的製約因素。傳感器節點通常體積小巧，能量來源有限，大多依靠電池供電。因此，如何最大程度地延長節點的續航時間，是決定整個網絡生命周期的關鍵。我非常期待書中能夠深入探討各種節能策略，例如低功耗通信協議的設計，數據采集頻率的智能調整，以及休眠/喚醒機製的優化。想象一下，如果一個網絡能夠通過精妙的節能算法，在幾乎不更換電池的情況下運行數年，那將是多麼瞭不起的成就。我希望書中不僅僅是理論的堆砌，更能提供一些實際可行的技術方案，甚至能夠通過案例分析來展示這些方案的有效性。

評分☆☆☆☆☆

而可生存性，在我看來，是前兩個目標——節能和優化——的最終體現，更是無綫傳感器網絡能夠真正落地應用的核心要素。它不僅僅是指網絡能夠持續運行，更包含瞭網絡在麵對各種乾擾、故障甚至攻擊時，能夠保持其基本功能和數據完整性的能力。我期待書中能夠詳細闡述如何設計具有魯棒性的網絡架構，如何實現有效的故障檢測與恢復機製，以及如何應對惡意節點的威脅。一個真正“可生存”的無綫傳感器網絡，纔能夠在惡劣的環境下，在關鍵時刻提供可靠的數據支持，這對於諸如環境監測、災難預警、工業自動化等領域至關重要。

評分☆☆☆☆☆

其次，優化這個詞則暗示瞭這本書會涉及更深層次的網絡管理和資源調度。在無綫傳感器網絡中，節點數量龐大，分布廣泛，而且通信環境復雜多變。如何在這種情況下，通過閤理的節點部署、路徑選擇、數據聚閤以及任務分配，來提升網絡的整體性能，例如數據的準確性、延遲以及吞吐量，是我非常感興趣的部分。我特彆希望書中能夠關注一些前沿的優化技術，比如機器學習在網絡中的應用，或者基於博弈論的資源分配方法。很多時候，一個看似微小的優化調整，都可能帶來網絡性能的顯著提升，甚至解決一些看似棘手的問題。

評分☆☆☆☆☆

總而言之，《無綫傳感器網絡節能、優化與可生存性》這個書名所傳達的信息，準確地擊中瞭我的關注點。它讓我對本書充滿瞭期待，認為它將是一本集理論深度與實踐價值於一體的優秀著作。我希望它能夠為我們理解和構建更強大、更持久的無綫傳感器網絡提供寶貴的知識和啓示，解決我們長期以來在無綫傳感器網絡領域所麵臨的實際挑戰，並引領相關技術嚮更高效、更可靠的方嚮發展。