本书主要从认知角度对无线传感器进行分析,紧紧围绕无线传感器网络中认知功能实现中的问题,比较全面和系统地介绍了无线传感器网络的基础知识、各种协议的性能比较和无线传感器认知功能硬件实现的最新成果。全书共分为7章,涉及认知无线电网络动态和频谱接入、自适应调制、自适应功率分配、自适应媒介访问、无线多跳路由跨层设计、认知分集路由协议、基于加权认知图的认知功能,以及基于GPS/INS无线传感器网络的硬件结构等内容。本书材料权威丰富,体系结构完整,内容新颖翔实,知识系统全面,图表丰富,行文通俗易懂,兼备知识性、系统性、可读性、实用性和指导性。

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Wireless Sensor Networks: A Cognitive Perspective (Adaptation in Wireless Communications)

Ibnkahla, Mohamed

Mohamed Ibnkahla

伊本卡赫拉

作者

CRC Press, Taylor & Francis Group

China Machine Press

CRC Press LLC

Guo ji xin xi gong cheng xian jin ji shu yi cong, Beijing, 2014

Adaptation in wireless communications, Boca Raton, 2013

CRC Press (Unlimited), Boca Raton, 2013

United States, United States of America

国际信息工程先进技术译丛, Di 1 ban, Beijing, 2014

China, People's Republic, China

Boca Raton, FL :, 2013

1, 2012

producers:
生产者

Bookmarks: p1 (p1): 第1章 无线传感器网络的认知研究导论
p1-1 (p1): 1.1 概述
p1-1-1 (p2): 1.1.1 应用层需求
p1-1-2 (p3): 1.1.2 物理层的约束和需求
p1-1-3 (p3): 1.1.3 网络状态传感器
p1-2 (p4): 1.2 相关工作
p1-2-1 (p4): 1.2.1 知识平面和认知网络
p1-2-2 (p6): 1.2.2 用于传感器网络的认知技术
p1-3 (p9): 1.3 认知无线传感器网络的通用架构
p1-3-1 (p11): 1.3.1 ZigBee协议栈
p1-3-2 (p11): 1.3.2 网络状态传感器
p1-3-3 (p12): 1.3.3 物理层的输入
p1-3-4 (p12): 1.3.4 变化监测引擎
p1-3-5 (p12): 1.3.5 知识库
p1-3-6 (p12): 1.3.6 认知决策引擎
p1-3-7 (p13): 1.3.7 优化引擎
p1-3-8 (p14): 1.3.8 认知要素之间的相互作用
p1-4 (p15): 1.4 结论
p1-5 (p16): 参考文献
p2 (p18): 第2章 认知无线电网络和动态频谱接入
p2-1 (p18): 2.1 概述
p2-1-1 (p18): 2.1.1 认知无线电的历史
p2-1-2 (p19): 2.1.2 MIMO和协同分集技术
p2-2 (p20): 2.2 频谱感知
p2-2-1 (p22): 2.2.1 频谱感知的挑战
p2-2-2 (p23): 2.2.2 频谱感知方法
p2-3 (p26): 2.3 协同感知
p2-3-1 (p27): 2.3.1 窄带协同感知
p2-3-2 (p29): 2.3.2 宽带协同感知
p2-4 (p30): 2.4 动态频谱接入
p2-4-1 (p31): 2.4.1 频谱接入的MIMO系统
p2-4-2 (p33): 2.4.2 协同频谱接入
p2-5 (p35): 2.5 结论
p2-6 (p35): 参考文献
p3 (p39): 第3章 自适应调制、自适应功率分配和自适应媒介访问
p3-1 (p39): 3.1 概述
p3-2 (p40): 3.2 系统模型
p3-2-1 (p40): 3.2.1 信源和信宿
p3-2-2 (p40): 3.2.2 发射机
p3-2-3 (p41): 3.2.3 接收机
p3-2-4 (p41): 3.2.4 无线信道
p3-2-5 (p41): 3.2.5 对数正态分布阴影信道模型
p3-2-6 (p41): 3.2.6 莱斯衰落信道模型
p3-3 (p42): 3.3 自适应传输和反馈通信系统
p3-3-1 (p42): 3.3.1 概述
p3-3-2 (p42): 3.3.2 自适应系统设计
p3-3-3 (p43): 3.3.3 链路自适应
p3-3-4 (p43): 3.3.4 能量受限网络的链路自适应
p3-3-5 (p44): 3.3.5 自适应技术
p3-4 (p47): 3.4 多跳中继网络和能量约束网络分析
p3-4-1 (p47): 3.4.1 采用自适应技术的能耗
p3-4-2 (p48): 3.4.2 单跳离散速率连续功率自适应
p3-4-3 (p49): 3.4.3 多跳中继网络
p3-4-4 (p51): 3.4.4 MAC层的自适应调制和自适应睡眠
p3-5 (p55): 3.5 仿真实例和图解
p3-5-1 (p55): 3.5.1 仿真目标
p3-5-2 (p56): 3.5.2 能量优化
p3-5-3 (p65): 3.5.3 功率控制自适应策略
p3-5-4 (p67): 3.5.4 双链路中继网络自适应
p3-5-5 (p70): 3.5.5 商用WSN节点的性能
p3-6 (p73): 3.6 结论
p3-7 (p74): 参考文献
p4 (p78): 第4章 无线多跳网络QoS路由的跨层研究
p4-1 (p78): 4.1 概述
p4-2 (p79): 4.2 设计挑战与注意事项
p4-2-1 (p80): 4.2.1 QoS指标
p4-2-2 (p80): 4.2.2 设计挑战
p4-2-3 (p81): 4.2.3 网络资源和性能指标
p4-3 (p82): 4.3 多跳网络QoS路由协议的分类
p4-3-1 (p82): 4.3.1 MANET中的QoS路由
p4-3-2 (p87): 4.3.2 WMN中的QoS路由
p4-3-3 (p89): 4.3.3 VANET中的QoS路由
p4-3-4 (p93): 4.3.4 WSN中的QoS路由
p4-3-5 (p96): 4.3.5 不同网络路由设计的局限性
p4-4 (p97): 4.4 QoS路由协议比较
p4-5 (p99): 4.5 面临的挑战与未来的发展方向
p4-6 (p101): 4.6 结论
p4-7 (p101): 参考文献
p5 (p105): 第5章 认知分集路由
p5-1 (p105): 5.1 无线传感器路由协议综述
p5-1-1 (p105): 5.1.1 无线传感器网络协议
p5-1-2 (p108): 5.1.2 能量感知协议
p5-1-3 (p110): 5.1.3 分集协议
p5-1-4 (p111): 5.1.4 认知协议
p5-2 (p112): 5.2 系统模型
p5-2-1 (p112): 5.2.1 传播模型
p5-2-2 (p113): 5.2.2 网络生命周期
p5-3 (p114): 5.3 认知分集路由协议
p5-3-1 (p114): 5.3.1 认知分集路由方法
p5-3-2 (p117): 5.3.2 基于OPNET Modeler 15.0的实现
p5-3-3 (p118): 5.3.3 认知分集路由代码
p5-4 (p122): 5.4 优先节点选择
p5-5 (p123): 5.5 性能评估
p5-5-1 (p124): 5.5.1 网格部署
p5-5-2 (p130): 5.5.2 强制路径部署
p5-5-3 (p132): 5.5.3 随机部署
p5-5-4 (p133): 5.5.4 节点密度与伸缩性
p5-5-5 (p138): 5.5.5 优化
p5-5-6 (p138): 5.5.6 关注信道参数
p5-6 (p144): 5.6 结论
p5-7 (p145): 参考文献
p6 (p148): 第6章 基于加权认知图的认知功能
p6-1 (p148): 6.1 概述
p6-2 (p148): 6.2 相关工作
p6-3 (p149): 6.3 加权认知图的基本原理
p6-4 (p151): 6.4 设计WCM完成无线传感器网络中的认知功能
p6-4-1 (p153): 6.4.1 设计针对发送功率、数据速率和占空比适应率的WCM
p6-4-2 (p155): 6.4.2 设计能保障连通性和覆盖率的WCM
p6-4-3 (p157): 6.4.3 设计具有拥塞控制功能的WCM
p6-4-4 (p159): 6.4.4 端到端的目标和整个WCM
p6-5 (p160): 6.5 仿真结果
p6-5-1 (p161): 6.5.1 基于随机均匀拓扑结构的评估
p6-5-2 (p164): 6.5.2 使用瓶颈路径进行评估
p6-5-3 (p166): 6.5.3 系统的复杂性
p6-6 (p167): 6.6 结论
p6-7 (p168): 参考文献
p7 (p169): 第7章 基于GPS/INS无线传感器网络的硬件结构
p7-1 (p169): 7.1 概述
p7-2 (p171): 7.2 硬件实现
p7-2-1 (p171): 7.2.1 GPS和惯性导航数据采集
p7-2-2 (p172): 7.2.2 导航数据处理
p7-2-3 (p172): 7.2.3 功率管理
p7-2-4 (p173): 7.2.4 无线电收发器
p7-2-5 (p174): 7.2.5 电源
p7-3 (p174): 7.3 系统软件设计
p7-3-1 (p174): 7.3.1 系统初始化
p7-3-2 (p176): 7.3.2 系统能量管理
p7-3-3 (p177): 7.3.3 DSP存储器分配
p7-3-4 (p177): 7.3.4 ZigBee节点软件设计
p7-4 (p180): 7.4 测试结果
p7-4-1 (p180): 7.4.1 设备安装
p7-4-2 (p181): 7.4.2 实时性能分析
p7-4-3 (p182): 7.4.3 随机错误模拟
p7-4-4 (p184): 7.4.4 开放现场测试
p7-5 (p188): 7.5 结论
p7-6 (p188): 参考文献
p8 (p191): 附录 缩略语

科目
关键字
认知视角下的无线传感器网络 1
前折页 2
书名页 3
译者序 5
原书前言 6
目 录 8
第1章 无线传感器网络的认知研究导论 13
1.1 概述 13
1.1.1 应用层需求 14
1.1.2 物理层的约束和需求 15
1.1.3 网络状态传感器 15
1.2 相关工作 16
1.2.1 知识平面和认知网络 16
1.2.2 用于传感器网络的认知技术 18
1.3 认知无线传感器网络的通用架构 21
1.3.1 ZigBee协议栈 23
1.3.2 网络状态传感器 23
1.3.3 物理层的输入 24
1.3.4 变化监测引擎 24
1.3.5 知识库 24
1.3.6 认知决策引擎 24
1.3.7 优化引擎 25
1.3.8 认知要素之间的相互作用 26
1.4 结论 27
参考文献 28
第2章 认知无线电网络和动态频谱接入 30
2.1 概述 30
2.1.1 认知无线电的历史 30
2.1.2 MIMO和协同分集技术 31
2.2 频谱感知 32
2.2.1 频谱感知的挑战 34
2.2.2 频谱感知方法 35
2.3 协同感知 38
2.3.1 窄带协同感知 39
2.3.2 宽带协同感知 41
2.4 动态频谱接入 42
2.4.1 频谱接入的MIMO系统 43
2.4.2 协同频谱接入 45
2.5 结论 47
参考文献 47
第3章 自适应调制、自适应功率分配和自适应媒介访问 51
3.1 概述 51
3.2 系统模型 52
3.2.1 信源和信宿 52
3.2.2 发射机 52
3.2.3 接收机 53
3.2.4 无线信道 53
3.2.5 对数正态分布阴影信道模型 53
3.2.6 莱斯衰落信道模型 53
3.3 自适应传输和反馈通信系统 54
3.3.1 概述 54
3.3.2 自适应系统设计 54
3.3.3 链路自适应 55
3.3.4 能量受限网络的链路自适应 55
3.3.5 自适应技术 56
3.4 多跳中继网络和能量约束网络分析 59
3.4.1 采用自适应技术的能耗 59
3.4.2 单跳离散速率连续功率自适应 60
3.4.3 多跳中继网络 61
3.4.4 MAC层的自适应调制和自适应睡眠 63
3.5 仿真实例和图解 67
3.5.1 仿真目标 67
3.5.2 能量优化 68
3.5.3 功率控制自适应策略 77
3.5.4 双链路中继网络自适应 79
3.5.5 商用WSN节点的性能 82
3.6 结论 85
参考文献 86
第4章 无线多跳网络QoS路由的跨层研究 90
4.1 概述 90
4.2 设计挑战与注意事项 91
4.2.1 QoS指标 92
4.2.2 设计挑战 92
4.2.3 网络资源和性能指标 93
4.3 多跳网络QoS路由协议的分类 94
4.3.1 MANET中的QoS路由 94
4.3.2 WMN中的QoS路由 99
4.3.3 VANET中的QoS路由 101
4.3.4 WSN中的QoS路由 105
4.3.5 不同网络路由设计的局限性 108
4.4 QoS路由协议比较 109
4.5 面临的挑战与未来的发展方向 111
4.6 结论 113
参考文献 113
第5章 认知分集路由 117
5.1 无线传感器路由协议综述 117
5.1.1 无线传感器网络协议 117
5.1.2 能量感知协议 120
5.1.3 分集协议 122
5.1.4 认知协议 123
5.2 系统模型 124
5.2.1 传播模型 124
5.2.2 网络生命周期 125
5.3 认知分集路由协议 126
5.3.1 认知分集路由方法 126
5.3.2 基于OPNET Modeler 15.0的实现 129
5.3.3 认知分集路由代码 130
5.4 优先节点选择 134
5.5 性能评估 135
5.5.1 网格部署 136
5.5.2 强制路径部署 142
5.5.3 随机部署 144
5.5.4 节点密度与伸缩性 145
5.5.5 优化 150
5.5.6 关注信道参数 150
5.6 结论 156
参考文献 157
第6章 基于加权认知图的认知功能 160
6.1 概述 160
6.2 相关工作 160
6.3 加权认知图的基本原理 161
6.4 设计WCM完成无线传感器网络中的认知功能 163
6.4.1 设计针对发送功率、数据速率和占空比适应率的WCM 165
6.4.2 设计能保障连通性和覆盖率的WCM 167
6.4.3 设计具有拥塞控制功能的WCM 169
6.4.4 端到端的目标和整个WCM 171
6.5 仿真结果 172
6.5.1 基于随机均匀拓扑结构的评估 173
6.5.2 使用瓶颈路径进行评估 176
6.5.3 系统的复杂性 178
6.6 结论 179
参考文献 180
第7章 基于GPS/INS无线传感器网络的硬件结构 181
7.1 概述 181
7.2 硬件实现 183
7.2.1 GPS和惯性导航数据采集 183
7.2.2 导航数据处理 184
7.2.3 功率管理 184
7.2.4 无线电收发器 185
7.2.5 电源 186
7.3 系统软件设计 186
7.3.1 系统初始化 186
7.3.2 系统能量管理 188
7.3.3 DSP存储器分配 189
7.3.4 ZigBee节点软件设计 189
7.4 测试结果 192
7.4.1 设备安装 192
7.4.2 实时性能分析 193
7.4.3 随机错误模拟 194
7.4.4 开放现场测试 196
7.5 结论 200
参考文献 200
附录 缩略语 203
版权页 209
后折页 211
绉戠洰 (as-gbk-encoding)

With classical techniques for data transmission soon reaching their limitations, cognitive approaches may offer a solution to user requirements for better coverage, connectivity, security, and energy efficiency at lower cost. Wireless Sensor Networks: A Cognitive Perspective presents a unified view of the state of the art of cognitive approaches in telecommunications. A benchmark in the field, it brings together research that has previously been scattered throughout conference and journal papers.Cutting-Edge Topics in Cognitive CommunicationsAfter a review of the cognitive concept and approaches, the book outlines a generic architecture for cognition in wireless sensor networks. It then targets specific issues that need to be addressed through cognition, from cognitive radio and spectrum access to routing protocols. The book also explores how to use weighted cognitive maps to improve network lifetime through optimizing routing, medium access, and power control while fulfilling end-to-end goals. The final chapter discusses the implementation of hardware for GPS/INS-enabled wireless sensor networks. This addresses an important need for real-time node position information in many wireless sensor network applications and communication protocols.Real-World Applications of Wireless Sensor Networks using the Cognitive ConceptWritten in a tutorial style, the book supplies an in-depth survey of each topic, accompanied by detailed descriptions of the algorithms and protocols. It also provides a step-by-step analysis of the various communications systems through extensive computer simulations and illustrations. Examples cover environmental monitoring, vehicular communications, tracking, and more. A comprehensive overview of cognitive communications in wireless sensor networks, this work lays the foundations for readers to participate in a new era of research in this emerging field.

"Preface Every day, Wireless Sensor Networks are gaining in popularity and applications. They are now widely used and deployed in key areas such as smart homes and buildings, intelligent transportation, health care, public health, military, food safety, water quality, smart power grid, industrial processes, precision agriculture, security, environment, etc. Various types of data with different rates and requirements are to be transmitted through these networks. Users are always in need for better coverage, connectivity, security and energy efficiency while looking for miniaturized, low-cost, and autonomous devices. Due to these requirements, classical techniques used in this field will soon reach their limitations and will no longer fulfill users' requirements. Cognitive communications is a new concept that emerged few years ago and has proven its importance, especially in the field of Cognitive Radio. This concept has been generalized to cover all aspects of the wireless communications system design. Wireless sensor networks represent an excellent area where cognition and intelligence can be easily developed and exploited not only to benefit the network efficiency and user requirements, but also to create new needs and new applications. This is because wireless sensor networks are, by nature, distributed systems where information can be made available about "everything" in the deployment area. Information may include user needs, user requirements, environment conditions, network conditions, node-level information (such as battery level, transmission range, processing capabilities, position information), etc. Security is also an important issue wherethe cognitive concept can play a key role"-- Provided by publisher.

本书共7章,主要从认知角度对无线传感器进行分析,紧紧围绕无线传感器网络中认知功能实现中的问题,系统介绍了无线传感器网络的基础知识,各种协议的性能比较和无线传感器认知功能硬件实现的最新成果

2021-06-06