无线传感器网络原理及应用

第1章 无线传感器网络概述 1.1 无线传感器网络的发展历程 1.2 无线传感器网络的基本结构 1.3 无线传感器网络的关键性能指标 1.3.1 网络的工作寿命 1.3.2 网络覆盖范围 1.3.3 网络搭建成本和难易程度 1.3.4 网络响应时间 1.4 无线传感器网络的关键技术 1.4.1 QoS保证 1.4.2 数据融合技术 1.4.3 网络安全机制 1.4.4 定位技术 1.4.5 同步管理机制 1.4.6 无线通信网络技术 1.4.7 嵌入式实时系统软件技术 1.4.8 相关的硬件技术 1.5 无线传感器网络的应用范围 1.5.1 环境监测 1.5.2 军事领域 1.5.3 医疗健康 1.5.4 交通管理 1.5.5 智能家居 1.5.6 空间探测应用第2章 无线传感器网络基础 2.1 无线传感器网络体系结构 2.1.1 无线传感器网络结构 2.1.2 无线传感器网络节点结构 2.1.3 无线传感器网络协议结构模型 2.2 无线传感器网络的特征 2.2.1 与现有无线网络的区别 2.2.2 无线传感器网络的特点 2.2.3 无线传感器网络的性能评价指标第3章 无线传感器网络路由协议 3.1 路由协议概述 3.1.1 无线传感器网络路由协议的考虑因素 3.1.2 路由的过程 3.1.3 无线传感器网络路由协议分类方法 3.2 平面路由协议和层次路由协议 3.2.1 平面路由协议 3.2.2 层次路由协议 3.2.3 平面路由协议和层次路由协议比较 3.3 能量感知路由 3.3.1 能量消耗源 3.3.2 能量路由 3.3.3 能量多路径路由 3.4 基于查询的路由 3.4.1 定向扩散路由 3.4.2 谣传路由 3.5 地理位置路由 3.5.1 GEAR路由 3.5.2 GAF路由 3.5.3 GPSR路由 3.5.4 其他位置路由 3.6 可靠路由协议 3.6.1 不相交多路径路由机制 3.6.2 ReInForM路由 3.6.3 SPEED协议 3.7 路由协议自主切换 3.8 小结第4章 无线传感器网络MAC层技术 4.1 MAC层技术概述 4.1.1 无线传感器网络特点对MAC协议的影响 4.1.2 无线传感器网络MAC协议的设计准则 4.1.3 无线传感器网络MAC协议分类 4.2 IEEE 802.11协议 4.2.1 IEEE 802.11网络拓扑结构 4.2.2 IEEE 802.11协议MAC层的工作模式 4.2.3 分布式协调功能(DCF) 4.2.4 集中式协调功能(PCF) 4.2.5 DCF与PCF机制的局限性 4.2.6 IEEE 802.11的QoS保障 4.3 小结第5章 常用MAC层协议简介 5.1 基于竞争方式的MAC协议 5.1.1 S-MAC协议 5.1.2 T-MAC协议 5.1.3 SiR协议 5.1.4 S-MAC Sift协议 5.1.5 WiseMAC协议 5.1.6 其他基于竞争的MAC协议 5.2 基于时分复用的MAC协议 5.2.1 基于分簇网络的MAC协议 5.2.2 AL-LMAC协议 5.2.3 TRAMA协议 5.2.4 DMAC 5.2.5 其他基于时分复用的MAC协议 5.3 TDMA和FDMA结合的协议 5.4 小结第6章 无线传感器网络硬件开发 6.1 无线传感器网络硬件开发需考虑的因素 6.1.1 无线传感器网络的应用类别 6.1.2 无线传感器节点的设计要求 6.2 节点的组成与核心模块设计 6.3 节点设计实例 6.3.1 无线传感器网络节点的结构 6.3.2 微控制单元芯片选择和设计 6.3.3 无线传输单元芯片选择和设计 6.3.4 传感器模块芯片选择和设计 6.4 小结第7章嵌入式操作系统 7.1 传感器节点对操作系统的需求 7.2 TinyOS操作系统 7.2.1 简介 7.2.2 基于组件的体系结构 7.2.3 任务调度机制 7.2.4 通信机制 7.3 MiniOS操作系统 7.3.1 MiniOS简介 7.3.2 MiniOS的进程管理 7.3.3 系统时钟服务 7.3.4 MiniOS的内存管理 7.3.5 通信与同步 7.3.6 中断过程及处理 7.4 小结第8章 无线传感器网络应用 8.1 军事领域的应用 8.1.1 智能尘埃 8.1.2 目标定位和跟踪 8.1.3 防核生化袭击 8.1.4 灵巧传感器网络(SSW) 8.1.5 WSN在协同作战中的应用 8.2 无线传感器网络用于城市交通管理 8.2.1 智能交通系统 8.2.2 智能公交系统 8.3 环境科学的应用 8.3.1 环境监测 8.3.2 无线温室监测系统 8.3.3 詹姆斯保护区研究项目 8.3.4 PODS研究项目 8.3.5 森林火灾监测系统 8.3.6 无线传感器在煤田监测中的应用 8.4 医疗健康方面的应用 8.4.1 医疗检测领域常用传感器 8.4.2 远程医疗监护系统 8.4.3 呼吸医疗监视仪 8.4.4 药物生产监控系统应用 8.4.5 药物临床实验监控系统应用 8.4.6 无人智能药物超市应用 8.4.7 住院患者管理 8.5 无线传感器网络技术在室内环境的应用 8.5.1 智能家居系统 8.5.2 智能建筑系统 8.6 其他应用 8.7 小结参考文献