智能感知、无线传感器及测量 畅销书籍 通信教材 正版 [新西兰]苏巴斯·钱德拉·穆克帕德亚 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

基本信息

商品名称：	智能感知、无线传感器及测量 畅销书籍 通信教材 正版	开本：
作者：	苏巴斯·钱德拉·穆克帕德亚(Subha	页数：
定价：	59.00元	出版时间：	2016-08-01
ISBN号：	9787111539971	印刷时间：
出版社：	机械工业出版社	版次：	1
商品类型：		印次：

插图目录内容提要本书从传感器基础知识出发，对传感器连接到处理器的信号以及会出现的问题做了阐述，接着介绍了无线传感器网络（WSN）的基础知识，除了说明组建WSN的重要性及各个部分实现的功能外，还重点介绍了WSN的电源基础知识及各种供电技术，介绍了基于Zigbee的系统设计，对传感器数据接收和分析软件的设计进行了详细说明，随后列举了3个应用项目，读者会从中学习到一些项目的具体实现技巧。编辑推荐创客 系列，全彩色印刷，图片清晰，版式新颖，尽量贴合90后主题的喜好。内容简单明了，适合入门级读者自行搭建或者进行短期培训的课程来使用。作者介绍Subhas C. Mukhopadhyay，博士，新西兰梅西大学(Massey University) 工程与先进技术学院教授，在智能传感器网络领域发表论文220多篇，是8种际会议的主编，6种际知名期刊编委，发表专著7本，其中5本为SpringerVerlag收录。他是IEEE Sensors journal and IEEE Transactions on Instrumentation and Measurements期刊的主编，担任多次传感器研究领域际学术会议。

《智能感知：无线传感器与测量技术的深度解析》 引言 在信息爆炸的时代，我们无时无刻不被海量的数据所包围。这些数据，往往来源于一个日益庞大且至关重要的网络——无线传感器网络（Wireless Sensor Networks, WSN）。它们如同无形的大脑和神经网络，悄无声息地感知着周遭环境的变化，并将信息传递给需要分析和决策的核心。从监测气候变化、保障农业生产，到守护城市安全、优化工业流程，再到改善医疗健康，无线传感器技术的触角已经延伸到社会的各个角落，深刻地改变着我们的生活方式和工作模式。 《智能感知：无线传感器与测量技术的深度解析》正是这样一部旨在全面、深入地剖析无线传感器网络核心原理、关键技术、发展趋势及其广泛应用的权威著作。本书并非仅限于对某一特定领域的浅尝辄止，而是力求从理论到实践，从基础到前沿，构建起一座连接读者与智能感知世界、测量技术奥秘的桥梁。本书汇集了该领域内最前沿的研究成果和最具实践价值的经验，为读者提供了一个系统、全面且极具启发性的学习平台。 第一部分：无线传感器网络基础理论与架构 本书的首部分将带领读者走进无线传感器网络的宏观世界，从最基础的概念出发，逐步揭示其内在的运作机制。 无线传感器网络的定义与构成： 我们将首先明确无线传感器网络的定义，区分其与传统传感器网络、物联网（IoT）等概念的异同。深入探讨一个典型的WSN系统是如何由传感器节点、网关节点（或汇聚节点）以及后台处理中心（如服务器、云平台）组成的。每一个组成部分的职责、功能以及它们之间的协同关系将得到详尽的阐述。 传感器节点的组成与工作原理： 深入剖析单个传感器节点的核心组成部分，包括感知单元（传感器、模拟数字转换器）、处理单元（微控制器）、通信单元（无线收发器）、能量单元（电池、能量收集器）以及辅助单元（如定位模块、存储器）。我们将探讨不同类型传感器的原理，如温度传感器、湿度传感器、光照传感器、加速度传感器、气体传感器等，以及它们如何将物理量转化为电信号。 网络拓扑结构与通信协议： 无线传感器网络的多样化应用场景催生了多种网络拓扑结构，如星型、总线型、环型、网状型以及混合型。本书将逐一分析这些拓扑结构的优缺点，以及在不同应用场景下的适用性。通信协议是WSN的生命线，我们将重点介绍和分析OSI模型与TCP/IP模型在WSN中的适配，以及MAC层、网络层、传输层和应用层等关键协议栈的演进与发展。特别是低功耗、低速率的WSN专用协议，如IEEE 802.15.4、Zigbee、LoRaWAN等，将得到详细讲解。 能量管理与优化： 能量是WSN最宝贵的资源。本书将花费大量篇幅探讨能量管理策略，包括低功耗设计技术、休眠唤醒机制、数据压缩技术、能量感知路由以及能量收集技术（如太阳能、振动能、射频能）。如何最大限度地延长节点的使用寿命，是WSN面临的核心挑战之一，本书将提供多种解决方案和设计思路。 分布式信息处理与融合： 与传统的集中式处理模式不同，WSN通常采用分布式信息处理。我们将探讨数据聚合、数据压缩、协同感知以及多传感器数据融合的技术，研究如何从海量、冗余、甚至带有噪声的原始数据中提取有价值的信息，提高感知精度和鲁棒性。 第二部分：无线传感器网络的关键技术与算法 在掌握了WSN的基础架构后，本书将进一步深入探讨支撑其高效运作的关键技术和算法。 数据采集与采样技术： 探讨传感器的数据采样率、量化精度、噪声抑制以及数据预处理技术。分析奈奎斯特定理及其在WSN中的实际应用，以及如何根据应用需求选择合适的采样策略。 定位技术： 在许多应用中，知晓传感器节点的位置至关重要。我们将介绍基于信号强度（RSSI）、到达时间（ToA）、到达角度（AoA）以及多点定位（Multilateration）等原理的定位技术。同时，也将讨论自组织网络中的相对定位和绝对定位问题。 路由协议： 路由是WSN中节点之间传递信息的关键。本书将系统介绍和分析各类WSN路由协议，包括数据驱动型（如SPIN、LEACH）、需求驱动型（如AODV、DSR的WSN变种）、位置驱动型（如GEAR、GPSR）以及能量感知型路由。特别会关注具有低功耗、长寿命特性的路由算法。 数据融合与协同感知： 探讨如何利用多个传感器的数据来提高整体感知性能。我们将深入研究不同层次的数据融合技术，包括低级数据融合（原始数据融合）、中级数据融合（特征融合）和高级数据融合（决策融合）。协同感知技术，如分布式检测、目标跟踪等，也将得到详尽的阐述。 网络安全与隐私保护： 随着WSN应用的普及，安全和隐私问题日益凸显。本书将分析WSN面临的主要安全威胁，如窃听、篡选择、拒绝服务攻击等，并介绍相应的安全机制，包括加密、认证、密钥管理以及入侵检测技术。同时，也将探讨如何在保证数据可用性的同时，保护用户隐私。 机器学习与人工智能在WSN中的应用： 探讨如何运用机器学习和人工智能技术来提升WSN的智能化水平。例如，利用机器学习进行异常检测、故障诊断、数据预测、节点寿命预测以及智能路由决策。深度学习模型在图像识别、信号处理等领域的应用也将有所涉及。 第三部分：测量技术与应用实践 本部分将聚焦于无线传感器网络在实际测量场景中的应用，以及相关的工程实践和案例分析。 环境监测与智能家居： 详细阐述WSN在空气质量监测、水质监测、土壤墒情监测、噪声监测等环境监测领域的应用。在智能家居方面，我们将探讨如何利用WSN实现环境感知（温湿度、光照、CO2）、能源管理、安全监控（门窗传感器、烟雾报警器）以及家电远程控制。 工业物联网（IIoT）与智能制造： 分析WSN在工业生产中的关键作用，如设备状态监测、预测性维护、生产流程优化、仓储管理、资产追踪等。我们将重点关注WSN在恶劣工业环境下的可靠性、实时性以及数据安全性问题。 智慧农业与精准灌溉： 探讨WSN如何帮助农民实现精准农业，通过监测土壤湿度、温度、光照、作物生长状况，实现精准灌溉、施肥和病虫害防治，从而提高作物产量和质量，节约水资源。 智慧城市与基础设施监测： 介绍WSN在城市交通管理（交通流量监测、停车位检测）、桥梁结构健康监测、管网泄漏检测、垃圾桶满溢监测、公共区域安防等方面的应用。 医疗健康与可穿戴设备： 探讨WSN在远程健康监测（如心率、血压、血糖）、病人监护、老年人看护以及可穿戴健康设备中的应用。分析WSN在数据传输的可靠性、实时性以及数据安全方面的要求。 挑战与未来展望： 在本书的结尾，我们将回顾WSN当前面临的主要挑战，如标准化、互操作性、大规模部署、能效比、数据处理能力以及成本效益等。同时，也将展望WSN未来的发展趋势，例如与5G、边缘计算、人工智能的深度融合，以及在自动驾驶、智慧医疗、虚拟现实等新兴领域的应用潜力。 本书特色 理论与实践相结合： 本书不仅深入讲解WSN的理论基础，还通过大量的实际案例分析，帮助读者理解技术在现实世界中的应用。 体系结构清晰，内容全面： 从基础概念到前沿技术，再到具体应用，本书构建了一个完整、系统的知识体系。 技术深度与广度并存： 深入剖析关键算法和技术细节，同时覆盖WSN在多个领域的广泛应用。 面向读者广泛： 无论是对WSN感兴趣的初学者，还是需要深入研究的科研人员、工程师，抑或是对前沿技术感到好奇的读者，都能从中获益。 结语 《智能感知：无线传感器与测量技术的深度解析》致力于为读者提供一个全面、深入且富有洞察力的学习平台，帮助他们深刻理解无线传感器网络及其测量技术的精髓，掌握其核心技术，并能够将其应用于解决实际问题。本书将激励读者探索智能感知世界的无限可能，为构建一个更加智能、互联和可持续的未来贡献力量。