　　《物聯網工程與技術規劃教材：無綫傳感器網絡》討論無綫傳感器平颱和網絡架構，軍事和生活應用，設計影響因素；對應TCP/IP參考模型；將網絡層的路由協議分為四類分彆進行闡述；傳輸層的技術和協議；應用層的應用實例：信源編碼、查詢處理和網絡管理；跨層方案；定時同步技術；定位技術；拓撲管理；新穎的無綫傳感器網絡；各章均指齣瞭重要挑戰和研究成果，剖析瞭無綫傳感器網絡為什麼，怎樣和在哪些領域可以發揮重大作用。為解決當前問題提供瞭架構、協議、建模、分析和解決方案的深刻而全麵的指導，同時強調經濟問題，市場趨勢，正在齣現的、前沿的應用。

作者簡介

　　Ian F.Akyildiz，美國佐治亞理工學院電氣和計算機工程學院Ken Byers電信學特聘講座教授，寬帶和無綫網絡實驗室主任。目前的研究方嚮為傳感器網絡、星際互聯網、無綫網絡、衛星網絡和下一代互聯網。已發錶200多篇期刊和會議論文，是Elsevier的Computer Networks and Ad Hoc Networks Journals的總編輯，而且是ACM-Kluwer Journal of Wireless Networks的編輯。IEEE會士（1996年）和ACM會士（1997年）。

第1章概述
1.1 傳感器微塵平颱
1.1.1 低端平颱
1.1.2 高端平颱
1.1.3 標準化工作
1.1.4 軟件
1.2 WSN工藝和協議棧
1.2.1 物理層
1.2.2 數據鏈路層
1.2.3 網絡層
1.2.4 傳輸層
1.2.5 應用層
參考文獻

第2章 WSN應用
2.1 軍事應用
2.1.1 智能微塵
2.1.2 狙擊手偵測係統
2.1.3 VigilNet係統
2.2 環境應用
2.2.1 大鴨島實驗
2.2.2 CORIE
2.2.3 ZebraNet係統
2.2.4 火山監測
2.2.5 洪水早期檢測
2.3 醫療應用
2.3.1 人工視網膜
2.3.2 病人監測
2.3.3 應急響應
2.4 傢庭應用
2.4.1 用水監測
2.5 工業應用
2.5.1 預防性維護
2.5.2 結構健康監測
2.5.3 其他商業應用
參考文獻

第3章 WSN設計影響因素
3.1 硬件約束
3.2 容錯性
3.3 可擴展性
3.4 生産成本
3.5 WSN的拓撲結構
3.5.1 預部署和部署階段
3.5.2 後期部署階段
3.5.3 額外節點的重新部署階段
3.6 傳輸介質
3.7 功耗
3.7.1 傳感
3.7.2 數據處理
3.7.3 通信
參考文獻

第4章物理層
4.1 物理層技術
4.1.1 RF
4.1.2 其他技術
4.2 射頻無綫通信概述
4.3 信道編碼（差錯控製編碼）
4.3.1 分組碼
4.3.2 聯閤信源信道編碼
4.4 調製
4.4.1 FSK
4.4.2 QPSK
4.4.3 二進製和M進製調製
4.5 無綫信道效應
4.5.1 衰減
4.5.2 多徑效應
4.5.3 信道差錯率
4.5.4 圓盤圖錶單元與統計信道模型
4.6 物理層標準
4.6.1 IEEE 802.1 5.4
4.6.2 現有的收發機
參考文獻

第5章介質訪問控製
5.1 MAC層的挑戰
5.1.1 功耗
5.1.2 結構
5.1.3 基於事件的網絡
5.1.4 相關性
5.2 CSMA機製
5.3 基於競爭的介質訪問
5.3.1 S�睲AC
5.3.2 B�睲AC
5.3.3 CC�睲AC協議
5.3.4 其他基於競爭的MAC協議
5.3.5 小結
5.4 預留的介質訪問
5.4.1 TRAMA
5.4.2 其他預留的MAC協議
5.4.3 小結
5.5 混閤介質訪問
5.5.1 Zebra�睲AC
參考文獻

第6章差錯控製
6.1 差錯控製方案的分類
6.1.1 功率控製
6.1.2 ARQ
6.1.3 FEC
6.1.4 HARQ
6.2 WSN中的差錯控製
6.3 跨層分析模型
6.3.1 網絡模型
6.3.2 預期跳距
6.3.3 功耗分析
6.3.4 時延分析
6.3.5 解碼時延和功耗
6.3.6 BER和PER
6.4 差錯控製方案的比較
6.4.1 跳距延伸
6.4.2 發射功率控製
6.4.3 混閤差錯控製
6.4.4 小結
參考文獻

第7章網絡層
7.1 路由選擇的挑戰
7.1.1 功耗
7.1.2 可擴展性
7.1.3 尋址技術
7.1.4 魯棒性
7.1.5 拓撲結構
7.1.6 應用
7.2 以數據為中心和等級化的路由協議
7.2.1 洪泛
7.2.2 謠傳
7.2.3 信息協商機製
7.2.4 定嚮擴散
7.2.5 定性評價
7.3 分層協議
7.3.1 LEACH
7.3.2 PEGASIS
7.3.3 TEEN和APTEEN
7.3.4 定性評價
7.4 地理路由協議
7.4.1 MECN和SMECN
7.4.2 有損連接的地理轉發方案
7.4.3 PRADA
7.4.4 定性評價
7.5 基於QoS的協議
7.5.1 SAR
7.5.2 最小成本路徑轉發
7.5.3 SPEED
7.5.4 定性評價
參考文獻

第8章傳輸層
8.1 傳輸層的挑戰
8.1.1 端到端的通信方式
8.1.2 應用相關性
8.1.3 能量消耗
8.1.4 非對稱執行
8.1.5 路由/尋址受限
8.2 RMST
8.2.1 定性評價
8.3 PSFQ
8.3.1 定性評價
8.4 CODA
8.4.1 定性評價
8.5 ESRT協議
8.5.1 定量評價
8.6 GARUDA
8.6.1 定性評價
8.7 實時可靠性傳輸（RT）2協議
8.7.1 定性評價
參考文獻

第9章應用層
9.1 信源編碼（數據壓縮）
9.1.1 傳感器LZW
9.1.2 分布式信源編碼
9.2 查詢處理
9.2.1 查詢錶示
9.2.2 數據融閤
9.2.3 COUGAR
9.2.4 Fjords架構
9.2.5 微融閤服務
9.2.6 TinyDB
9.3 網絡管理
9.3.1 MANNA
9.3.2 SNMS
參考文獻

第10章跨層解決方案
10.1 層間影響
10.2 跨層的相互作用
10.2.1 MAC層和網絡層
10.2.2 MAC層和應用層
10.2.3 網絡層和物理層
10.2.4 傳輸層和物理層
10.3 跨層模塊
10.3.1 啓動判決
10.3.2 傳輸啓動
10.3.3 匯聚節點競爭
10.3.4 基於角度的路由
10.3.5 局部跨層擁塞控製
10.3.6 小結：XLP跨層的相互作用和性能
參考文獻

第11章時間同步
11.1 時間同步的挑戰
11.1.1 低成本的時鍾
11.1.2 無綫通信
11.1.3 資源受限
11.1.4 高部署密度
11.1.5 節點易失效
11.2 NTP
11.3 定義
11.4 TPSN
11.4.1 定性評價
11.5 RBS
11.5.1 定性評價
11.6 ACS
11.6.1 定性評價
11.7 TDP
11.7.1 定性評價
11.8 RDP
11.8.1 定性評價
11.9 小型/微型同步協議
11.9.1 定性評價
11.1 0其他協議
11.1 0.1 LTS
11.1 0.2 TSync
11.1 0.3 漸進優化同步
11.1 0.4 移動網絡同步
參考文獻

第12章定位
12.1 定位中的挑戰
12.1.1 物理層的測量
12.1.2 計算的約束
12.1.3 全球定位係統的不足
12.1.4 低端的傳感器節點
12.2 測距技術
12.2.1 接收信號強度
12.2.2 到達時間
12.2.3 到達時間差
12.2.4 到達角
12.3 基於測距的定位協議
12.3.1 Ad Hoc定位係統
12.3.2 有噪測距定位
12.3.3 基於時間的定位係統
12.3.4 輔助移動定位
12.4 基於預留的定位協議
12.4.1 凸位置估計
12.4.2 近似三角形內點係統
參考文獻

第13章拓撲管理
13.1 部署
13.2 功率控製
13.2.1 LMST
13.2.2 LMA和LMN
13.2.3 乾擾感知功率控製
13.2.4 CONREAP
13.3 活動調度
13.3.1 GAF
13.3.2 ASCENT
13.3.3 SPAN
13.3.4 PEAS
13.3.5 STEM
13.4 分簇
13.4.1 分層分簇
13.4.2 HEED
13.4.3 覆蓋保持分簇
參考文獻

第14章無綫傳感器和執行器網絡
14.1 WSAN的特點
14.1.1 網絡架構
14.1.2 物理結構
14.2 傳感器節點與執行器節點協作
14.2.1 傳感器節點與執行器節點通信要求
14.2.2 執行器節點的選舉
14.2.3 最優解決方案
14.2.4 分布式事件驅動的分簇和路由協議
14.2.5 性能
14.2.6 傳感器節點與執行器節點協作的挑戰
14.3 執行器節點與執行器節點協作
14.3.1 任務分配
14.3.2 最優解方案
14.3.3 局部拍賣協議
14.3.4 定性評價
14.3.5 執行器節點與執行器節點協作的挑戰
14.4 WSAN協議棧
14.4.1 管理域
14.4.2 協作域
14.4.3 通信域
參考文獻

第15章無綫多媒體傳感器網絡
15.1 設計挑戰
15.1.1 多媒體信源編碼
15.1.2 高帶寬要求
15.1.3 具體應用服務質量要求
15.1.4 多媒體網內處理
15.1.5 功耗
15.1.6 覆蓋範圍
15.1.7 資源限製
15.1.8 可變的信道容量
15.1.9 跨層耦閤功能
15.2 網絡結構
15.2.1 單層結構
15.2.2 多層結構
15.2.3 覆蓋
15.3 多媒體傳感器的硬件
15.3.1 音頻傳感器
15.3.2 低分辨率視頻傳感器
15.3.3 中分辨率視頻傳感器
15.3.4 多媒體傳感器網絡配置舉例
15.4 物理層
15.4.1 TH�睮R�睻WB
15.4.2 MC�睻WB
15.4.3 UWB測距
15.5 MAC層
15.5.1 FRASH MAC
15.5.2 實時獨立信道MAC
15.5.3 MIMO技術
15.5.4 開放研究問題
15.6 差錯控製
15.6.1 聯閤信源信道編碼和功率控製
15.6.2 開放研究問題
15.7 網絡層
15.7.1 MMSPEED
15.7.2 開放研究問題
15.8 傳輸層
15.8.1 多跳緩衝和自適應性
15.8.2 錯誤的魯棒圖像傳輸
15.8.3 開放研究問題
15.9 應用層
15.9.1 流量管理和接入控製
15.9.2 多媒體編碼技術
15.9.3 靜態圖像編碼
15.9.4 分布式信源編碼
15.9.5 開放研究問題
15.1 0跨層設計
15.1 0.1 跨層控製單元
15.1 1進一步研究的問題
15.1 1.1 網內處理的協作
15.1 1.2 同步
參考文獻

第16章水下無綫傳感器網絡
16.1 設計挑戰
16.1.1 陸上傳感器網絡與水下傳感器網絡
16.1.2 實時網絡與容遲網絡
16.2 水下傳感器網絡的組件
16.2.1 水下傳感器
16.2.2 自主式水下航行器
16.3 通信體係結構
16.3.1 二維UWSN
16.3.2 三維UWSN
16.3.3 AUV傳感器網絡
16.4 水聲傳播的基本要素
16.4.1 Urick傳播模型
16.4.2 深水區信道模型
16.4.3 淺水區信道模型
16.5 物理層
16.6 介質訪問控製層
16.6.1 基於CSMA的MAC協議
16.6.2 基於CDMA的MAC協議
16.6.3 混閤MAC協議
16.7 網絡層
16.7.1 集中式路由方案
16.7.2 分布式路由方案
16.7.3 混閤路由方案
16.8 傳輸層
16.8.1 開放研究課題
16.9 應用層
16.1 0跨層設計
參考文獻

第17章地下無綫傳感網
17.1 應用
17.1.1 環境監測
17.1.2 基礎設施監測
17.1.3 定位應用
17.1.4 邊境巡邏和安全監測
17.2 設計方麵的挑戰
17.2.1 能量效率問題
17.2.2 網絡拓撲設計
17.2.3 天綫設計
17.2.4 惡劣環境
17.3 網絡架構
17.3.1 土壤中的WUSN
17.3.2 礦井隧道中的WUSN
17.4 使用電磁波技術的地下無綫信道
17.4.1 地下信道的特性
17.4.2 土壤特性對地下信道的影響
17.4.3 土壤介電常數
17.4.4 地下信號傳播
17.4.5 地麵反射
17.4.6 多徑衰落及誤碼率
17.5 地下無綫信道的磁感應技術
17.5.1 MI信道模型
17.5.2 MI波導
17.5.3 土壤中的MI波及MI波導特性
17.6 礦井及公路/地鐵隧道環境下的無綫通信
17.6.1 隧道環境
17.6.2 房柱式環境
17.6.3 與實驗測量情況的對比
17.7 通信架構
17.7.1 物理層
17.7.2 數據鏈路層
17.7.3 網絡層
17.7.4 傳輸層
17.7.5 跨層設計
參考文獻

第18章主要挑戰
18.1 傳感器網絡和Internet的聯閤
18.2 實時和多媒體通信
18.3 協議棧
18.4 同步和定位
18.5 挑戰環境中的WSN
18.6 實際的考慮
18.7 無綫納米傳感器網絡
參考文獻
索引及中英文縮寫對照錶

前言/序言

　　譯者序
　　無綫傳感器網絡作為國內外學術界産業界共同關注的熱點課題，其背景意義重要性不必贅言，相關翻譯作品也有很多。我們翻譯的WirelessSensorNetworks這本書是Willy齣版社2010年8月齣版的屬於IanF�盇kyildiz的通信與網絡係列叢書之一，由美國佐治亞理工學院的IanF�盇kyildiz和內布拉斯加大學林肯分校的MehmetCanVuran聯閤編輯。本書的各章節由多國研究人員和應用人員組成的一個團隊撰寫，他們是其領域中的專傢和趨勢的領軍性人物，展現瞭學術界和産業公司的高端水準，包括加州大學、倫敦大學、劍橋大學、米蘭理工大學、佐治亞理工學院、得剋薩斯大學、首爾國立大學、中國颱灣新竹交通大學、滑鐵盧大學、亞琛工業大學、普林斯頓大學、巴黎第六大學、阿爾卡特朗訊科技，貝爾實驗室、美國通信技術理論與技術谘詢委員會的研究現狀。因此，這本書代錶瞭無綫傳感器網絡中大量當前問題的最深入思考、最有成效的解決方案和最新的技術進展。
　　本書理論結閤實踐，較為全麵地介紹瞭無綫傳感器網絡的各項關鍵技術及應用，涵蓋內容包括無綫傳感器平颱和網絡架構；無綫傳感器網絡的軍事和生活應用；無綫傳感器網絡設計影響因素；對應TCP/IP參考模型，詳細介紹瞭無綫傳感器網絡各層的關鍵技術包括：物理層的技術和協議、鏈路層的差錯控製技術和MAC協議；網絡層的路由協議；傳輸層的技術和協議等。應用層的應用實例有：信源編碼、查詢處理和網絡管理；跨層解決方案；定時同步技術；定位技術；拓撲管理；新穎的無綫傳感器網絡：無綫傳感和角色網絡、無綫多媒體傳感網、水下無綫傳感網、地下無綫傳感網。各章突齣瞭重要的技術挑戰和最新研究成果。剖析瞭無綫傳感器網絡為什麼、怎樣能在哪些領域可以發揮重大作用。特彆地，為讀者解決無綫傳感器網絡應用中麵臨需要解決的當前問題提供瞭架構、協議、建模、分析和解決方案的深刻而全麵的指導，同時分析預測技術經濟模型，前沿應用的市場趨勢，兼顧瞭學術意義和市場價值。
　　本書內容深入淺齣、概念清晰、閱讀流暢、理論和實際應用相結閤，是一本比較全麵、係統、深入的無綫傳感器網絡的專著，其基本理論切入起點跨越到實際應用的寫作特點，既可作為傳感器技術和傳感器網絡等專業的大學研究生專業課教材，對於正在尋找這個領域中開放性問題的研究生而言，將會非常有用，同時也可供需要跟蹤最新研究並利用最新技術的無綫/移動通信和網絡管理領域的科研人員及工程師閱讀參考。可以說是一本麵嚮通信與信息係統、物聯網與泛在網等領域相關教師和學生、科研和工程技術人員的綜閤參考書。
　　本書的翻譯工作中，徐平平負責前言、第1章至第6章及第18章，劉昊負責第7章至第10章、褚宏雲負責第11章至第14章及附錄等其他部分，張萌老師，黃成老師，吳瓊老師分彆負責第15章至第17章。劉昊和褚宏雲負責瞭初校統稿，徐平平負責瞭最後的審校定稿。感謝電子工業齣版社在書稿翻譯過程中的悉心指導和全力支持，感謝東南大學的黃航博士、硃文祥博士、蔣富龍博士，王侃博士等參與協助翻譯和清樣審校。本書的翻譯齣版凝聚瞭我們傳感器網絡技術研究課題組的集體智慧和辛勤的汗水，特彆要感謝我們碩士研究生團隊同學們的無名奉獻！譯稿對原書中的部分疏漏和術語進行瞭補充和注釋。由於譯者水平有限，加之時間比較倉促，翻譯中難免存在不妥和錯誤之處，懇請讀者批評指正。
　　譯者2012年8月於東南大學
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