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第1章 无线传感器网络概述1

传感器网络体系结构2

传感器网络结构2

传感器网络节点2

传感器网络的特征5

传感器网络协议栈6

传感器网络的研究进展8

传感器网络的关键技术10

参考文献11

第2章 网络协议12

传感器网络MAC层描述12

典型的MAC层协议13

固定分配类MAC层协议13

基于竞争类MAC层协议15

路由协议18

典型的路由协议19

泛洪式路由协议19

以数据为中心的路由协议19

基于位置的路由协议21

分层次的路由协议22

传感器网络的可靠传输24

传输的可靠性24

建立安全路由25

跨层设计问题26

参考文献26

第3章 传感器网络低功耗技术28

低功耗技术概述28

无线传感器网络能量效率分析29

通信子系统的能耗模型31

通信子系统的通用结构31

通信子系统的状态机31

参数化32

CSECM33

2种不同工作周期机制的能耗模型33

2种工作周期机制33

与通信子系统状态模型的映射关系35

2种工作周期机制的能耗36

验证37

基于能量效率的休眠调度机制标准41

映射关系的选择标准42

选择工作周期的标准43

结论45

参考文献45

第4章 定位技术47

定位技术简介47

基本概念和评价指标47

定位算法分类49

定位的其他相关技术51

定位的基础方法52

基于测距技术的定位54

基于TOA的定位54

基于TDOA的定位55

基于AOA的定位58

基于RSSI的定位60

无需测距的定位技术61

质心算法61

Bounding Box算法62

DV-Hop算法及APS分布式算法62

Amorphous定位算法64

APIT（ Approximate PIT Test）定位算法65

凸规划定位算法66

MDS-MAP定位算法66

小结67

参考文献67

第5章 传感器网络安全与安全协议69

传感器网络安全69

WSN与传统网络的比较69

WSN的安全需求69

WSN可能受到的攻击及相应的防御措施70

密钥管理73

密钥预共享协议73

随机密钥预分配协议76

传感器密码算法的选择78

传感器网络的特点78

加密算法的选择79

消息认证算法的选择90

随机数发生器90

公开密钥算法的选择91

参考文献94

第6章 硬件96

概述96

节点体系结构96

节点设计的技术要素97

处理器模块97

射频通信模块99

电源模块99

传感器模块100

常见传感器节点介绍101

BTnode101

Imote101

Tmote Sky102

Crossbow公司的MICA系列102

北京科技大学的LPnode103

参考文献104

第7章 人工生命的概念及研究方法105

生命的本质105

生命现象的本质105

生命系统的本质105

人工生命105

人工生命的诞生106

人工生命的概念106

人工生命理论体系107

人工生命的研究方法107

人工生命的研究内容107

人工生命的基础理论109

人工生命的实现方法115

基于人工生命的行为机制116

人工生命系统的行为特征116

低级行为—高级行为的进化116

简单行为—复杂行为的群体性涌现116

基于人工生命行为机制的应用117

与相关理论的比较117

人工生命与人工智能117

人工生命与复杂系统117

人工生命与认知理论118

人工生命的应用118

参考文献118

第8章 人工生命的研究实例122

人工生命平台研究122

可实时交互的研究平台A-Volve122

数字生命Tierra124

自适应遗传基因系统Avida126

人工动物127

基于硬件的人工动物——进化机器人127

基于软件的人工动物——虚拟生物128

虚拟动物的一个典型实例——晓媛的鱼129

当今机器动物的一些新进展129

小结130

参考文献131

第9章 人工生命在无线传感器网络中的应用132

基于人工生命的分布式等级索引132

DBA模型的基本思想132

范围查询机制DBA133

仿真实验137

无线传感器网络中的数据融合策略137

无线传感器网络中数据融合的概念及其作用138

无线传感器网络中的数据融合策略138

能量有效的基于模式码的安全数据汇聚141

独立的数据融合协议层141

基于移动代理的数据融合142

小结144

本章的工作144

参考文献144

第10章 无线传感器网络中的数据融合策略146

无线传感器网络数据融合技术146

无线传感器网络数据融合的概念146

无线传感器网络数据融合的作用146

无线传感器网络数据融合的示意图147

基于无线传感器网络的数据融合策略148

集中式数据融合方案149

基于树的数据融合方案149

静态分簇数据融合方案151

动态分簇数据融合方案154

仿真154

传送数据包数目和数据融合率155

网络寿命156

结论158

参考文献158

第11章 无线传感器网络仿真160

网络仿真工具简介161

无线传感器网络仿真工具简介165

无线传感器网络的仿真特点165

无线传感器网络的仿真的发展状况工具166

基于NS2的无线传感器网络仿真167

仿真工具NS2的概述167

NS2的仿真基础168

基于NS2仿真的无线传感器网络模块设计181

基于OMNeT+＋的无线传感器网络仿真平台185

仿真工具OMNeT+＋概述185

OMNeT＋＋仿真基础185

基于OMNeT+＋的无线传感器网络模块188

TOSSIM仿真216

使用TOSSIM模拟TinyOS应用程序216

使用P-TOSSIM模拟TinyOS应用程序223

参考文献231