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劉禮白 著

圖書標籤:

• 特高頻
• 無源標簽
• 碼分多址
• 射頻識彆
• RFID
• 物聯網
• 電子標簽
• 無綫通信
• 識彆技術
• 防僞溯源

店鋪： 北京愛讀者圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030387486

商品編碼：29773791510

包裝：精裝

齣版時間：2014-01-01

基本信息

書名：特高頻無源標簽碼分射頻識彆

定價：98.00元

作者：劉禮白

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2014-01-01

ISBN：9787030387486

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：精裝

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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《特高頻無源標簽碼分射頻識彆》從特高頻射頻識彆（UHF RFID）空中接口屬於短距離無綫通信的概念齣發，首先介紹要掌握UHF RFID空中接口設計的通信思維，來作為《特高頻無源標簽碼分射頻識彆》的基礎。然後分析以ISO/IEC18000-6為代錶的源於雷達模型的現行UHF RFID空中接口標準和技術，說明其單信道射頻識彆（SC-RFID）特徵、係統和各組成單元的技術特點。後詳細介紹《特高頻無源標簽碼分射頻識彆》的核心內容，即基於通信思維的碼分射頻識彆（CD-RFID）係統設計技術。
　　《特高頻無源標簽碼分射頻識彆》可供從事UHF RFID空中接口技術研究設計和工程應用的人員參考，對從事短距離通信係統研究和開發的人員也有參考價值。

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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《無綫傳感網絡中的智能節點與協同感知》 圖書簡介 在當今信息爆炸的時代，數據無處不在，如何高效、準確、低成本地采集、傳輸和處理海量信息，已成為科學研究與技術發展麵臨的核心挑戰。無綫傳感網絡（Wireless Sensor Networks, WSNs）作為一種新興的信息采集與處理技術，憑藉其分布式部署、低功耗運行、廣泛覆蓋等優勢，在環境監測、工業自動化、醫療健康、智能交通、國防安全等諸多領域展現齣巨大的應用潛力。本書深入探討瞭無綫傳感網絡中智能節點的設計、構建與優化，以及如何通過協同感知機製，提升網絡的整體感知能力和信息處理效率。 本書內容詳實，邏輯嚴謹，旨在為讀者提供一個全麵而深入的視角，理解WSNs的精髓，掌握其關鍵技術，並能夠從中汲取靈感，設計和開發更先進的WSNs應用。本書的寫作風格力求學術嚴謹又不失可讀性，避免瞭過於晦澀的技術術語堆砌，而是通過清晰的講解、生動的案例和嚴謹的數學模型，引導讀者逐步掌握復雜概念。 第一章：無綫傳感網絡概述 本章首先為讀者勾勒齣無綫傳感網絡的全景圖，從其基本概念、發展曆程、典型應用場景入手，讓讀者對WSNs有一個宏觀的認識。我們將詳細介紹WSNs的組成部分，包括傳感器節點、網關以及管理平颱，並闡述它們各自的功能與作用。同時，本章還將剖析WSNs相較於傳統傳感器網絡的獨特優勢，如靈活性、可擴展性、自組織能力和容錯性。為瞭更好地理解WSNs的挑戰，我們將對其固有的局限性進行深入分析，例如節點能量受限、計算能力有限、通信帶寬有限、安全性問題以及網絡的魯棒性等。最後，本章將展望WSNs未來的發展趨勢，為後續章節的學習奠定堅實的基礎。 第二章：智能傳感節點的設計與構建 智能傳感節點是WSNs的基本單元，其設計直接影響著網絡的性能與能效。本章將聚焦於智能傳感節點的硬件與軟件設計。在硬件層麵，我們將深入探討各種微控製器（MCU）的選擇標準，以及如何根據應用需求匹配閤適的傳感器類型，例如環境參數傳感器（溫度、濕度、光照）、運動傳感器（加速度計、陀螺儀）、氣體傳感器等。電源管理單元的設計是WSNs中的重中之重，本章將詳細介紹低功耗設計策略，包括休眠模式、喚醒機製、能量收集技術（如太陽能、振動能量收集）的應用。此外，我們還將討論節點的通信模塊選擇，如低功耗藍牙（BLE）、Zigbee、LoRa等，並分析其在功耗、傳輸距離和數據速率方麵的權衡。 在軟件層麵，本章將深入講解節點操作係統的選擇與優化，例如TinyOS、Contiki-NG等輕量級操作係統，以及如何進行嵌入式軟件的開發與調試。我們將重點關注任務調度、資源管理和功耗優化策略，確保節點在有限的計算資源下高效運行。同時，本章還將介紹如何在節點上實現數據采集、預處理和初步分析功能，從而減輕網絡傳輸負擔，提高信息處理效率。 第三章：協同感知模型與算法 協同感知是WSNs的核心能力之一，它通過多個節點聯閤感知同一區域的目標或現象，以剋服單個節點感知能力的不足，提高感知的準確性和魯棒性。本章將係統性地介紹各種協同感知模型與算法。我們將首先闡述協同感知的基本原理，包括數據融閤、信息共享和分布式決策。 隨後，本章將深入探討幾種主流的協同感知模型： 冗餘感知模型（Redundant Sensing Model）：在此模型下，多個節點獨立感知同一目標，然後通過數據融閤技術（如投票、加權平均）來提高感知的可靠性。我們將分析不同融閤算法的優劣，以及如何處理噪聲和異常數據。 互補感知模型（Complementary Sensing Model）：在此模型下，不同節點感知目標的互補信息，然後將這些信息結閤起來，形成更全麵的感知結果。例如，一個節點感知目標的距離，另一個節點感知目標的角度，組閤起來可以精確確定目標位置。我們將討論如何設計有效的互補感知策略，以及如何進行信息的匹配與整閤。 分層感知模型（Hierarchical Sensing Model）：在這種模型下，WSNs被劃分為不同的層級，高層節點負責收集和融閤低層節點的信息，進行更高級彆的感知和決策。我們將探討如何設計高效的分層感知架構，以及如何優化節點間的通信與協作。 此外，本章還將介紹一些關鍵的協同感知算法，例如： 數據融閤算法：包括貝葉斯融閤、卡爾曼濾波、證據理論等，我們將詳細分析這些算法在WSNs中的適用性與實現方法。 目標檢測與跟蹤算法：如何在分布式環境中協同完成目標檢測和軌跡跟蹤任務。 覆蓋感知優化算法：如何通過節點的位置優化和任務分配，最大化網絡的感知覆蓋範圍和質量。 第四章：網絡拓撲與路由協議 高效的網絡拓撲和路由協議是WSNs實現可靠通信和數據傳輸的關鍵。本章將深入研究WSNs中常見的網絡拓撲結構及其特點，包括星型拓撲、總綫型拓撲、網狀拓撲和混閤拓撲。我們將分析不同拓撲結構在部署成本、可擴展性、魯棒性以及通信延遲等方麵的優缺點。 接著，本章將重點闡述WSNs中各種路由協議的設計理念與實現機製。考慮到WSNs的節點能量受限特性，傳統的麵嚮連接的路由協議往往不適用。因此，我們將集中介紹麵嚮連接狀態的路由協議： 基於位置的路由協議（Location-Based Routing Protocols）：例如GREEDY算法，其利用節點的位置信息進行路由選擇，無需維護復雜的路由錶，能有效降低節點的能耗和通信開銷。 基於流量的路由協議（Flow-Based Routing Protocols）：例如Directed Diffusion，它通過興趣（Interest）和數據（Data）消息在節點間傳播，實現數據源與匯聚點之間的連接，具備良好的自組織和適應性。 分簇路由協議（Clustering Routing Protocols）：例如LEACH（Low-EnergyAdaptiveClusteringHierarchy），它將網絡劃分為若乾簇，簇頭負責簇內節點的能量收集和數據匯總，有效延長瞭網絡的壽命。我們將深入分析LEACH及其變種算法，以及其他分簇路由協議的設計思想。 多路徑路由協議（Multipath Routing Protocols）：為瞭提高數據的可靠性和魯棒性，多路徑路由協議被廣泛應用。本章將介紹如何設計和實現多路徑路由，以應對節點故障和鏈路中斷。 第五章：能耗管理與優化 能量是WSNs中最寶貴的資源，節點的能量耗盡是導緻網絡失效的首要原因。本章將圍繞能耗管理與優化展開深入討論，旨在最大限度地延長WSNs的運行壽命。 我們將從多個維度分析節點的能量消耗來源，包括傳感、計算、通信和閑置。基於對能量消耗模式的理解，本章將係統性地介紹各種低功耗設計技術： 硬件層麵：如前麵章節所述，選擇低功耗器件，采用高效的電源管理策略，並積極探索能量收集技術。 軟件層麵：優化任務調度，減少不必要的計算和通信，采用自適應的休眠和喚醒機製。 協議層麵：設計低功耗的路由協議和MAC（Medium Access Control）協議。例如，我們將介紹各種低功耗MAC協議，如SMAC、TMAC等，它們通過周期性地喚醒和休眠節點，避免瞭不必要的信道監聽，從而節省能量。 此外，本章還將探討更高級的能耗優化策略，例如： 自適應傳感（Adaptive Sensing）：根據環境變化或目標重要性，動態調整節點的傳感頻率和精度，以節省能量。 數據壓縮與摘要（Data Compression and Summarization）：在節點端對數據進行壓縮和摘要，減少傳輸的數據量，降低通信能耗。 移動傳感節點（Mobile Sensor Nodes）：利用移動節點來收集數據，並根據需要選擇性地激活靜態節點，從而優化整體能量消耗。 第六章：WSNs的安全與隱私保護 隨著WSNs在關鍵領域的廣泛應用，其安全性與隱私保護問題日益凸顯。本章將聚焦於WSNs麵臨的安全威脅，並介紹相應的防護機製。 我們將詳細分析WSNs麵臨的特有安全威脅，包括： 拒絕服務攻擊（Denial of Service, DoS）：攻擊者通過飽和網絡帶寬或耗盡節點能量，使網絡無法正常工作。 竊聽與篡改（Eavesdropping and Tampering）：攻擊者截獲或修改傳輸的數據，威脅信息的完整性和機密性。 節點欺騙與重放攻擊（Node Spoofing and Replay Attacks）：攻擊者僞裝成閤法節點，或者重放已有的消息，破壞網絡的信任機製。 隱私泄露（Privacy Leakage）：傳感器收集的敏感數據可能被非法獲取，侵犯個人隱私。 針對這些威脅，本章將介紹一係列安全解決方案： 身份認證與密鑰管理：包括對稱加密、公鑰加密以及基於屬性的加密等技術，用於驗證節點的身份和保護通信數據的機密性。 入侵檢測與防禦：利用分布式或集中式的入侵檢測係統，實時監測網絡異常，並采取相應的防禦措施。 信任管理機製：建立節點間的信任模型，識彆和隔離惡意節點，提高網絡的整體安全性。 數據加密與隱私保護技術：在數據傳輸和存儲過程中，采用端到端加密、差分隱私等技術，保護敏感信息的安全。 第七章：WSNs的應用與未來展望 在前麵章節對WSNs核心技術進行深入剖析後，本章將迴歸到實際應用層麵，展示WSNs在各個領域的廣泛應用，並對未來的發展方嚮進行展望。 我們將列舉並詳細分析WSNs在以下領域的典型應用： 環境監測：如空氣質量監測、水質監測、森林火災預警、野生動物追蹤等。 工業自動化：如設備狀態監測、生産過程控製、倉儲管理、能效優化等。 醫療健康：如遠程病人監護、慢性病管理、健康生活方式監測、老年人護理等。 智能交通：如交通流量監測、車輛定位、停車位檢測、道路狀況評估等。 智慧城市：如智能照明、垃圾管理、城市安全監控、公共服務優化等。 農業智能化：如土壤濕度監測、作物生長環境監測、精準灌溉、病蟲害預警等。 最後，本章將對WSNs的未來發展進行展望，探討新興技術與WSNs的融閤，例如： 與物聯網（IoT）的深度融閤：WSNs作為IoT的重要組成部分，其發展將推動物聯網應用的普及。 基於人工智能（AI）的WSNs：利用AI技術對WSNs産生的數據進行更智能化的分析和決策，提升網絡的自適應性和自主性。 邊緣計算在WSNs中的應用：將計算能力下沉到網絡邊緣，減少數據傳輸延遲，提高實時性。 能量收集技術的突破：持續發展更高效、更廣泛的能量收集技術，實現WSNs的真正能源獨立。 更強大的安全與隱私保護機製：隨著應用場景的擴展，對安全與隱私的需求將不斷提高，催生更先進的安全技術。 本書的寫作目標是成為一本既能幫助初學者快速入門WSNs，又能為研究人員提供深入參考的權威著作。我們相信，通過對本書內容的學習和掌握，讀者將能夠深刻理解無綫傳感網絡的技術精髓，並能將其成功應用於各種創新性的項目和研究中。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計頗具匠心，那種硬殼精裝的質感，拿在手裏沉甸甸的，立刻就給人一種“這是一本嚴肅的學術著作”的心理預期。封麵采用瞭一種深邃的藏青色調，配上燙金的字體，在光綫下閃爍著低調而有力的光芒，雖然書名本身聽起來非常專業且門檻較高，但這種設計語言成功地將冰冷的技術術語轉化為一種值得珍視的知識載體。內頁的紙張選擇也十分考究，米白色調有效地減輕瞭長時間閱讀帶來的視覺疲勞，印刷的清晰度和字體的排布也體現瞭齣版方對細節的把控。我尤其欣賞它在章節間的留白處理，沒有過度擁擠的信息堆砌，讓讀者在深入復雜的概念之後，能有一個短暫的喘息和整理思路的空間。這種對實體書體驗的重視，在電子閱讀日益普及的今天，無疑是一種難得的堅持，它讓每一次翻閱都變成瞭一種儀式感，仿佛在與作者進行一場緩慢而鄭重的對話。對於那些偏愛紙質書的學者和工程師而言，這本書的物理存在本身，就是一種收藏的價值。

評分☆☆☆☆☆

從整體閱讀體驗來看，這本書更像是一位經驗極其豐富的前輩，在深夜燈下，為你勾勒齣整個技術領域的全景地圖，並鄭重地為你指明瞭最崎嶇也最有可能通往寶藏的小徑。它沒有過多地去渲染技術的光環或描繪宏偉的市場前景，而是腳踏實地，專注於解決“如何讓這個係統工作得更穩定、更有效率”這一核心問題。對我個人而言，它在很多關於信號處理和噪聲抑製的論述中，提供瞭一種全新的、更具批判性的視角來看待現有設計中的薄弱環節。讀完之後，我感覺自己對於“為什麼某些應用場景下性能會急劇下降”的理解，不再是停留在“可能信號不好”的模糊層麵，而是能追溯到具體的鏈路預算失衡或是特定頻率響應的缺陷。這本書的重量，不在於它提供瞭多少標準答案，而在於它教會瞭你如何提齣更精確的問題，並係統地尋找答案的方法論。

評分☆☆☆☆☆

初翻閱此書的目錄，給我的第一印象是其內容的係統性與層次感構建得相當紮實。它並非那種隻停留在概念錶層介紹的入門讀物，而是顯然采用瞭自底層邏輯嚮應用實踐步步遞進的組織方式。從基礎的電磁波理論在超高頻段的特性剖析開始，逐步過渡到器件級的敏感性分析，再到整個係統鏈路的性能評估，結構脈絡清晰可見，仿佛在搭建一座精密的儀器。這種由宏觀到微觀、再到綜閤集成的手法，對於希望徹底吃透該領域核心原理的人來說，無疑是極大的福音。我注意到作者在某些關鍵理論點上，似乎並未滿足於直接拋齣結論，而是花費瞭大量篇幅去推導和論證其背後的物理機製，這錶明作者對讀者的理解深度有著較高的期許，同時也確保瞭內容的基礎具有極強的可追溯性和嚴謹性。對於有誌於從事前沿研發的專業人士，這樣的深度剖析是構建堅實理論基石的必要路徑。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值，很大程度上體現在其對“特定領域”的聚焦上，這一點值得點贊。它沒有試圖麵麵俱到地涵蓋所有射頻識彆技術，而是將火力精確地集中在瞭超高頻段，並深入探討瞭該頻段下特有的挑戰，比如環境反射的敏感性、標簽與閱讀器之間的耦閤效率優化等一係列尖端議題。這種專注性使得書中對特定問題的剖析達到瞭令人印象深刻的深度，許多我在其他綜閤性教材中一筆帶過的部分，在這裏都被細緻地拆解和分析瞭。特彆是關於天綫設計與匹配網絡優化的章節，提供瞭許多關於如何在高復雜電磁環境中實現高可靠性讀寫的實際考量，這些經驗性的總結，往往比純粹的理論推導更加寶貴，因為它直接連接瞭實驗室理論與殘酷的工業應用現場之間的鴻溝。

評分☆☆☆☆☆

閱讀過程中，我發現作者的行文風格非常剋製，帶著一種典型的工程師式的精確和務實，幾乎沒有使用任何誇張或煽情的修辭，所有的論述都緊密圍繞著可驗證的參數和可量化的指標展開。這種嚴謹性在處理復雜數學模型和仿真結果時尤為突齣。例如，在討論信道衰落與多徑效應的部分，作者沒有僅僅給齣定性的描述，而是深入到特定的概率分布模型中進行建模和參數討論，並輔以大量的圖錶來直觀展示不同環境參數對信號傳輸的影響。雖然這使得初學者可能會覺得晦澀難懂，但對於那些需要進行實際係統優化和故障排查的工程師來說，這些細節就是解決實際工程難題的“金鑰匙”。它更像是一本高級的參考手冊，而不是一本輕鬆的科普讀物，它要求讀者必須具備一定的數學和電子工程背景纔能有效吸收其精髓，但一旦跨越瞭最初的理解障礙，其提供的工具箱的價值將無可估量。