具体描述
| 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 |
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，、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。
用户评价
对于任何想深入理解底层技术实现的工程师来说，算法的可实现性和资源消耗是至关重要的考量因素。一个在理论上完美无瑕的算法，如果需要消耗节点过多的CPU周期来进行复杂的计算，或者需要巨大的存储空间来维护庞大的状态表，那么它在资源极其受限的微控制器（如Cortex-M系列）上部署时就会功亏一篑。因此，我非常关注书中对于算法计算复杂度和内存占用的分析。作者是否能清晰地界定算法的复杂度等级，并提供针对嵌入式平台的轻量级实现策略？比如，能否用查表法替代复杂的实时迭代计算？在描述路由或簇头选举算法时，是否提供了伪代码，并清晰地标注出每一步操作的资源消耗？这种务实的态度，可以将理论研究的成果高效地转化为可部署的产品。如果这本书能够从“如何证明其最优性”过渡到“如何以最小代价在真实硬件上运行得更好”，那么它对工业界的价值将是不可估量的，真正体现了“延长生命周期”在工程实践中的深刻意义。
作为一名对低功耗设计领域抱有浓厚兴趣的业余爱好者，我对这类专注于“延长”和“优化”主题的著作总有一种莫名的亲切感。延长无线传感器网络生命周期，本质上就是在挑战信息传输的物理极限。我猜想，这本书的作者一定花费了大量精力在对MAC层协议的精细打磨上。MAC层是能量消耗的重灾区，如何高效地共享信道、减少空闲侦听和冲突碰撞，直接决定了节点待机时间的多少。我非常好奇，书中是否探讨了时分多址（TDMA）和载波侦听多址（CSMA）机制的创新性融合方案，亦或是提出了全新的事件驱动型的唤醒策略，以最大限度地减少非必要的数据包交换。此外，在网络拓扑层面，簇头（Cluster Head）的合理选举和数据聚合技术必然是核心内容。如果簇头选择不当，少数高负载节点会迅速耗尽能量，形成网络“孤岛”。书中若能提供一套考虑了节点剩余能量、距离信息以及历史数据传输量的多维度加权选举算法，那无疑是极具创新性的。这种系统性的、自下而上到自上而下的优化思路，是构建真正“长寿”网络的基石，我希望看到的是一种“润物细无声”的、非侵入式的能量管理哲学。
这本关于无线传感器网络（WSN）生命周期延长算法的研究专著，虽然我没有机会细读其具体内容，但仅从书名和它所处的学术领域来看，我就能想象到它必然触及了当前信息技术领域最前沿、最实际的痛点之一。我们都知道，WSN的部署往往是在环境条件恶劣、维护成本高昂的区域，比如森林火灾监控、偏远地区环境监测，甚至是在医疗健康领域的应用。在这种情况下，节点的能量限制就成了制约整个网络性能和寿命的“阿喀琉斯之踵”。因此，任何试图系统性解决能量效率问题的研究，都具有极高的理论价值和工程应用潜力。我非常期待书中能够深入探讨能量收集（Energy Harvesting）技术的最新进展，并将其与智能路由协议的优化相结合，看看如何设计出能够动态调整数据传输功率、甚至能根据环境光照或振动强度来调整自身工作模式的“自适应”算法。一个理想的生命周期延长方案，绝不只是简单的睡眠唤醒机制，它应该是一套精密的、考虑了网络拓扑变化、数据优先级和异构节点能力的复杂决策系统。这本书如果能在这方面提供一套清晰的数学模型和仿真验证，那无疑是为这个领域的研究人员和工程师们提供了宝贵的工具箱。我尤其关注它是否涵盖了基于机器学习的能耗预测与优化，毕竟，在不确定的物理环境中，模型的鲁棒性和预测准确性才是决定网络长期稳定运行的关键。
从一个更偏向于应用层面的视角来看，传感器网络的价值最终要体现在它能提供多长时间的、高质量的数据流。因此，这本书的价值，或许更在于它如何平衡“延长生命周期”和“保证数据可靠性”之间的固有矛盾。延长寿命的算法往往倾向于让节点更频繁地进入休眠状态，但这会直接导致数据传输的延迟增加，甚至在紧急事件发生时可能错过关键信息。所以我迫切想知道，作者是如何在高续航和低延迟之间架设起一座坚固的桥梁。是不是引入了优先级队列的机制，允许高优先级数据（比如入侵警报）绕过严格的节电协议，而低优先级数据（比如周期性环境读数）则严格遵守节能策略？再进一步说，如果网络设计允许一定程度的节点牺牲来换取关键区域数据的持续传输，那么书中是否有提供一套公平性的度量标准？即，我们牺牲哪些节点，以及牺牲到什么程度是社会（或者说应用场景）可以接受的。这种涉及伦理和实用性的权衡，往往是这类底层算法研究中最见功力的地方，它体现了作者对整个应用生态的深刻洞察，而非仅仅停留在纯粹的数学优化层面。
坦率地说，当前的学术研究往往倾向于在理想化的、均匀分布的静态网络模型中验证算法的优越性。但真实的无线传感器网络部署环境，充满了动态性和不确定性。节点可能会因为物理损坏、环境变化（如被水淹没或被遮挡）而失效，网络拓扑会随之剧烈变化。因此，一本真正有价值的著作，必须证明其提出的延长生命周期的算法，在面对大规模、动态拓扑变化时依然能够保持高效。我期待书中能详细阐述自愈合（Self-Healing）和网络重构（Topology Reconstruction）机制如何与能量管理无缝集成。例如，当一个关键的簇头因能量耗尽而失效时，系统能否在极短的时间内，基于剩余节点的能量储备和连通性信息，自动选举出新的核心节点，并在不显著影响整体数据采集率的前提下完成能量平衡？如果书中能提供在NS-3或OMNeT++等主流仿真平台上的详细对比实验，特别是与经典协议（如LEACH、PEGASIS）在异构网络环境下的性能对比，那将极大地增强其说服力和可信度。