无线传感器网络的低功耗共存技术

本书系统地介绍了无线传感器网络低功耗共存技术的各个方面。全书内容包含8章，包括无线传感器网络概述、无线共存、共存环境下的低功耗能量管理方法、共存环境下的介质访问控制协议设计、共存环境下的数据分发协议设计、跨技术通信，以及对未来共存技术发展的展望。 本书既包含无线传感器网络的基础知识，又包含当前热门的无线共存技术。本书从共存问题缘由分析出发，介绍针对共存问题的代表性工作和跨技术通信等前沿技术，深入浅出。 本书适合作为无线传感器网络协议设计相关领域的高年级研究生、科研人员和实践工程师的参考书。

郑霄龙，北京邮电大学特聘副研究员、博士生导师。郑霄龙博士于2015年在香港科技大学获得博士学位，随后由“中国博士后国际交流计划”引进到清华大学任博士后助理研究员。霄龙博士的研究兴趣涉及物联网、无线网络、移动和普适计算等，发表了30余篇国际学术期刊和会议论文，曾获得国际学术会议ICPADS 2017的Best Student Paper Award。郑霄龙博士还曾担任CoWireless 2019程序委员会主席、TrustCom 2014组织委员会提交主席、多个国际会议的程序委员会委员、全国高校物联网应用创新大赛执委会副秘书长。

第1章 无线传感器网络概述
1.1 无线传感器网络体系结构
1.1.1 无线传感器网络的基本结构
1.1.2 无线传感器网络体系结构
1.1.3 无线传感器网络的特点
1.2 无线传感器网络节点
1.2.1 无线传感器网络节点的组成结构
1.2.2 常见的无线传感器网络节点平台
1.3 无线传感器网络协议栈简介
1.3.1 物理层
1.3.2 数据链路层
1.3.3 网络层
1.3.4 传输层
1.3.5 应用层
1.3.6 管理层面
1.4 无线传感器网络的发展历史
1.5 无线传感器网络的应用
本章参考文献
第2章 无线共存
2.1 IEEE 802.15.4标准概述
2.2 运行在2.4 GHz频段的常见无线技术
2.2.1 WiFi协议/IEEE
2.2.2 蓝牙协议/IEEE
2.2.3 其他无线技术
2.3 无线共存问题的由来
2.4 无线共存带来的挑战
第3章 共存环境下的低功耗能量管理方法设计
3.1 无线传感器网络低功耗设计的必要性
3.2 现有的低功耗能量管理模式
3.2.1 低功耗监听
3.2.2 低功耗探测
3.3.1 对低功耗监听模式的影响
3.3.2 对低功耗探测模式的影响
3.3 共存感染对低功耗能量管理模式的影响
3.4 干扰免疫的无线传感器网络低功耗技术
3.4.1 工作流程概览
3.4.2 采样和分割
3.4.3 短时能量序列特征提取
3.4.4 基于短时能量序列的有效ZigBee传输识别
3.4.5 理论性能分析
3.4.6 技术实现
3.4.7 实际性能评估
本章参考文献
第4章 共存环境下的MAC协议设计
4.1 无线传感器网络MAC协议设计特点
4.1.1 公平性
4.1.2 能耗
4.1.3 低延迟
4.1.4 可靠性
4.1.5 可扩展性
4.2 无线传感器网络面向数据收集的MAC协议简介
4.2.1 基于信道竞争的MAC协议
4.2.2 基于时分复用的MAC协议
4.2.3 基于频分复用的MAC协议
4.3 共存干扰对MAC协议的影响
4.3.1 对基于竞争的MAC协议的影响
4.3.2 对无竞争的MAC协议的影响
4.4 共存环境下的信道相关性
4.4.1 信道相关性测量
4.4.2 无线共存环境下信道相关性的产生原因
4.4.3 信道相关性建模
4.5 基于信道相关性的跳频传输技术
4.5.1 层级式的跳频传输方法
4.5.2 基于信道相关性的信道选择方法
4.5.3 轻量级的信道协商机制
4.5.4 实际性能评估
本章参考文献
第5章 共存环境下的数据分发协议设计
5.1 常见的无线传感器网络数据分发协议简介
5.1.2 基于泛洪的数据分发协议
5.1.3 基于协商的数据分发协议
5.2 分发协议的常用技术
5.2.1 数据分块技术
5.2.2 流水线技术
5.2.3 编码技术
5.2.4 现有数据分发协议在共存环境下的不足
5.3 基于选择性泛洪的数据分发协议设计
5.3.1 现有数据分发协议的性能分析
5.3.2 选择性协商机制的完成时间建模分析
5.4 选择性泛洪的数据分发协议设计
5.4.1 基于模型的很优策略选择方法
5.4.2 节点状态转移设计
5.4.3 技术实现
5.5 实际性能评估
本章参考文献
第6章 共存环境下的抗干扰跨技术通信
6.1 概述
6.2 相关工作
6.3 共存干扰对CTC的影响分析
6.4 系统设计
6.4.1 抗干扰的编码机制——iCoder
6.4.2 基于干扰感知的解码机制——iDecode
6.5 实验评估
6.5.1 实验设置
6.5.2 整体性能评估
6.5.3 参数估计准确性评估
6.5.4 干扰消除的准确性评估
6.5.5 符号窗口长度的影响
6.5.6 干扰速率的影响
6.5.7 距离的影响
6.6 总结
本章参考文献
第7章 低功耗无线网络的跨技术机会转发
7.1 概述
7.2 相关工作
7.3 研究动机
……