无线传感器网络原理与应用2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

无线传感器网络原理与应用PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 无线传感器网络概述1

1.1无线传感器网络的体系结构1

1.2无线传感器网络的特征3

1.2.1与现有无线网络的区别3

1.2.2传感器节点的限制4

1.2.3无线传感器网络的特点5

1.3无线传感器网络的应用及关键技术6

1.3.1无线传感器网络的应用6

1.3.2无线传感器网络的发展现状8

1.3.3无线传感器网络的关键技术8

1.3.4面临的挑战11

1.4主流无线传感器网络仿真平台11

1.4.1基于通用网络的仿真平台11

1.4.2基于TinyOS的仿真平台12

1.4.3仿真平台比较12

习题13

第2章 拓扑控制14

2.1概述14

2.2功率控制16

2.2.1基于节点度的功率控制16

2.2.2基于方向的功率控制16

2.2.3基于邻近图的功率控制16

2.2.4 XTC算法18

2.3层次型拓扑结构控制18

2.3.1 LEACH算法19

2.3.2 TopDisc算法20

2.3.3 GAT算法22

2.4启发机制23

2.4.1 STEM算法23

2.4.2 ASCENT算法24

2.5传感器网络的覆盖控制24

2.5.1基于虚拟势场力的传感器网络区域覆盖控制25

2.5.2基于市场竞争行为的无线传感器网络连接与覆盖算法26

2.6小结29

习题30

第3章 无线传感器网络关键技术31

3.1无线传感器网络的路由技术31

3.1.1路由协议的分类32

3.1.2能量感知路由协议34

3.1.3基于查询路由35

3.1.4地理位置路由39

3.1.5基于QoS的路由41

3.1.6路由协议自主切换43

3.1.7小结44

3.2无线传感器网络的链路层技术45

3.2.1无线传感器网络MAC协议47

3.2.2基于竞争的MAC协议47

3.2.3基于时分复用的MAC协议53

3.2.4其他类型的MAC协议57

3.2.5小结59

3.3 ZigBee59

3.3.1 ZigBee与IEEE802.15.4的分工59

3.3.2 ZigBee与IEEE802.15.4的区别60

3.3.3 ZigBee协议框架61

3.3.4 ZigBee技术的特点62

3.3.5网络层规范63

3.3.6应用层规范67

3.4小结69

习题69

第4章 定位技术70

4.1定位技术简介71

4.1.1定位技术的概念、常见算法和分类71

4.1.2定位算法分类73

4.2基于距离的定位73

4.2.1基于TOA的定位73

4.2.2基于TDOA的定位74

4.2.3基于AOA的定位74

4.2.4基于RSSI的定位76

4.3与距离无关的定位算法77

4.3.1质心定位算法77

4.3.2 DV-Hop算法78

4.3.3 APIT算法79

4.3.4凸规划定位算法82

习题83

第5章 目标跟踪技术84

5.1目标跟踪的基本原理及跟踪策略设计要考虑的问题85

5.1.1无线传感器网络中目标跟踪的基本原理85

5.1.2无线传感器网络跟踪策略设计要考虑的问题86

5.2点目标跟踪86

5.2.1双元检测协作跟踪86

5.2.2信息驱动协作跟踪88

5.2.3传送树跟踪算法90

5.3面目标跟踪92

5.3.1对偶空间转换93

5.3.2对偶空间跟踪算法93

5.4小结94

习题94

第6章 时间同步技术95

6.1无线传感器网络的时间同步机制95

6.1.1影响无线传感器网络时间同步的关键因素95

6.1.2无线传感器网络时间同步机制的基本原理96

6.2现有时间同步技术分析98

6.2.1基于接收者和接收者的时间同步机制98

6.2.2基于发送者和接收者的双向时间同步机制100

6.2.3基于发送者和接收者的单向时间同步机制103

6.3时间同步算法设计105

6.4小结107

习题107

第7章 安全技术108

7.1概述108

7.2无线传感器网络中的安全问题108

7.3无线传感器网络的安全性分析110

7.3.1无线传感器网络的安全挑战110

7.3.2无线传感器网络的安全策略110

7.4无线传感器网络的安全管理体系114

7.4.1预共享密钥分配模型115

7.4.2随机密钥预分配模型116

7.4.3基于位置的密钥预分配模型121

7.4.4其他的密钥管理方案122

7.5无线传感器网络的入侵检测技术122

7.5.1入侵检测技术概述122

7.5.2三种入侵检测方案的工作原理123

7.6小结125

习题126

第8章 硬件平台设计127

8.1无线传感器网络的硬件开发概述127

8.1.1硬件系统的设计特点与要求127

8.1.2硬件系统的设计内容128

8.2节点的硬件设计129

8.2.1处理器模块129

8.2.2传感器模块130

8.2.3通信模块131

8.2.4电源模块132

8.2.5外围模块133

8.3传感器节点设计实例133

8.3.1传感器节点系列简介133

8.3.2 Mica系列传感器设计分析137

8.4小结138

习题139

第9章 无线传感器网络工程实验指导140

9.1 CC2530芯片简介140

9.1.1芯片内部框架结构140

9.1.2芯片引脚和I/O端口配置141

9.1.3特殊功能寄存器142

9.1.4中断简介147

9.2建立一个简单的实验工程151

9.2.1实验目的151

9.2.2实验内容151

9.2.3实验条件151

9.2.4实验原理152

9.2.5实验步骤152

9.2.6实验结果165

9.3实验二 通用I/O实验165

9.3.1实验目的165

9.3.2实验内容166

9.3.3实验条件166

9.3.4实验原理166

9.3.5实验步骤170

9.3.6实验结果170

9.4实验三系统时钟源（主时钟源）的选择170

9.4.1实验目的170

9.4.2实验内容171

9.4.3实验条件171

9.4.4实验原理171

9.4.5实验步骤173

9.4.6实验结果174

9.5实验四UART串口通信实验174

9.5.1实验目的174

9.5.2实验内容174

9.5.3实验条件174

9.5.4实验原理175

9.5.5实验步骤179

9.5.6实验结果181

9.6实验五ADC（单次转换）182

9.6.1实验目的182

9.6.2实验内容182

9.6.3实验条件182

9.6.4实验原理182

9.6.5实验步骤189

9.6.6实验结果191

9.7实验六 定时器1定时的配置和使用191

9.7.1实验目的191

9.7.2实验内容191

9.7.3实验条件192

9.7.4实验原理192

9.7.5实验步骤196

9.7.6实验结果196

9.8实验七 定时器1输入捕获与输出比较196

9.8.1实验目的196

9.8.2实验内容197

9.8.3实验条件197

9.8.4实验原理197

9.8.5实验步骤205

9.8.6实验结果205

9.9实验八 外部中断205

9.9.1实验目的205

9.9.2实验内容205

9.9.3实验条件205

9.9.4实验原理205

9.9.5实验步骤207

9.9.6实验结果208

9.10实验九 看门狗实验（看门狗模式和定时器模式）208

9.10.1实验目的208

9.10.2实验内容208

9.10.3实验条件208

9.10.4实验原理208

9.10.5实验步骤210

9.10.6实验结果210

9.11实验十 随机数产生器实验211

9.11.1实验目的211

9.11.2实验内容211

9.11.3实验条件211

9.11.4实验原理211

9.11.5实验步骤213

9.11.6实验结果213

9.12实验十一DMA传输实验214

9.12.1实验目的214

9.12.2实验内容214

9.12.3实验条件214

9.12.4实验原理214

9.12.5实验步骤222

9.12.6实验结果223

9.13实验十二Flash读写实验223

9.13.1实验目的223

9.13.2实验内容223

9.13.3实验条件223

9.13.4实验原理223

9.13.5实验步骤228

9.13.6实验结果228

9.14实验十三 功耗模式选择实验230

9.14.1实验目的230

9.14.2实验内容230

9.14.3实验条件230

9.14.4实验原理230

9.14.5实验步骤234

9.14.6实验结果235

9.15实验十四 供电电压监测实验237

9.15.1实验目的237

9.15.2实验内容237

9.15.3实验条件237

9.15.4实验原理237

9.15.5实验步骤237

9.15.6实验结果239

9.16实验十五 获取芯片信息实验239

9.16.1实验目的239

9.16.2实验内容239

9.16.3实验条件239

9.16.4实验原理240

9.16.5实验步骤242

9.16.6实验结果242

9.17实验十六外部扩展实验243

9.17.1实验目的243

9.17.2实验内容243

9.17.3实验条件243

9.17.4实验原理243

9.17.5实验步骤243

9.17.6实验结果243

9.18实验十七 温湿度传感器实验245

9.18.1实验目的245

9.18.2实验内容245

9.18.3实验条件245

9.18.4实验原理245

9.18.5实验步骤249

9.18.6实验结果250

9.19实验十八 传感器数据读取实验250

9.19.1实验目的250

9.19.2实验内容250

9.19.3实验条件251

9.19.4实验原理251

9.19.5实验步骤256

9.20实验十九 上位机通信实验258

9.20.1实验目的258

9.20.2实验内容258

9.20.3实验条件259

9.20.4实验原理259

9.20.5实验步骤259

9.21实验二十ZigBee网络监控实验260

9.21.1实验目的260

9.21.2实验内容260

9.21.3实验条件260

9.21.4实验原理260

9.21.5实验步骤263

9.21.6实验结果263

9.22实验二十一 远程监控实验263

9.22.1实验目的263

9.22.2实验内容263

9.22.3实验条件264

9.22.4实验原理264

9.22.5实验步骤264

9.22.6实验结果265

附录USB转串口模块驱动安装266

参考文献269