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第1章 应用、模型、问题与解决策略 1

1.1无线传感器 1

1.2单跳无线传感器网络 2

1.3多跳无线传感器网络 3

1.4事件驱动、周期性、按需报告 4

1.5单位圆盘图建模、跳数度量和概率接收 6

1.6可调传输范围与功率度量 8

1.7开销度量 9

1.8休眠与激活状态建模 10

1.9无线传感器与执行器网络结构 11

1.10无线传感器与执行器网络简单模型与应用 14

1.11形成连通无线传感器与执行器网络 15

1.12形成移动无线传感器与执行器网络 17

1.13物理层、MAC层和传输层问题 17

1.14网络层问题 19

1.14.1拓扑控制 19

1.14.2数据通信 20

1.14.3协同 21

1.15解决框架的局部协议 22

1.16传感器微尘的实现 23

1.17试验台实验 25

1.18传感器网络系统发展经验 26

参考文献 27

第2章 传感器与执行器网络中的节能骨干网和广播 30

2.1骨干网 30

2.2基于网格划分的骨干网 31

2.3基于簇的骨干网 32

2.4连通支配集作为骨干网 35

2.4.1基于集合覆盖的集中式算法 35

2.4.2基于MIS的CDS 36

2.4.3基于覆盖的CDS 38

2.4.4基于802.15.4的传感器网络中的拓扑控制 42

2.4.5基于多点中继的CDS 42

2.5广播技术综述 44

2.5.1邻居去除方案 45

2.5.2邻居去除与基于骨干网的广播 47

2.5.3 802.15.4传感器网络中基于树的广播方案 48

2.5.4基于MPR的广播 49

2.5.5基于区域的无信标广播 49

2.5.6高效洪泛与基于切片的广播 50

2.6基于物理层的洪泛、邻居检测和路由发现 52

2.6.1真实物理层的路由发现 52

2.6.2真实物理层的邻居检测和洪泛 53

2.7延迟容忍网络的无参广播 53

2.8传感器和执行器网络中的骨干网和广播 55

2.8.1 Ad Hoc和传感器混合网络广播 55

2.8.2基于支配集的骨干网 56

2.9 RNG与LMST 57

2.10最小能量广播 60

参考文献 63

第3章 传感器区域覆盖 68

3.1问题、模型与假设 68

3.2覆盖与连通标准 70

3.3基于区域支配集的传感器区域覆盖算法 73

3.4异步传感器区域覆盖 75

3.4.1 PEAS 75

3.4.2 ACOS 76

3.5同步传感器区域覆盖 76

3.5.1低通信开销的覆盖 76

3.5.2基于位置的免计算休眠调度 78

3.6传感器的多重覆盖 79

3.7基于物理层的感知、协议和个案研究 80

3.8 WSAN中的工作范围分配 81

参考文献 82

第4章 无线传感器与执行器网络中的地理位置路由 84

4.1传感器网络中基于洪泛的路由和地理位置路由 84

4.2基于投影和方向的贪婪路由 86

4.3地理位置路由成本进度比框架的应用 88

4.4基于记忆的保证传输地理位置路由 90

4.5无需记忆的保证传输 93

4.5.1平面几何图中的面路由 93

4.5.2 Gabriel图 95

4.5.3采用Gabriel图的路由 97

4.6无信标地理位置路由 101

4.7使用虚拟坐标和树坐标的地理位置路由 103

4.8传感器和执行器网络中的地理位置路由 104

4.9传感器和执行器网络中的链路质量度量 105

4.10地理位置路由物理层问题与个案研究 106

参考文献 108

第5章 传感器与执行器网络中的组播、地域群播和任意播 112

5.1组播 112

5.1.1非地理组播 113

5.1.2地理组播 114

5.2具有保证传输的地域群播 118

5.2.1无保证传输的地域群播 118

5.2.2基于与边界相交遍历面的地域群播 120

5.2.3基于面树深度优先搜索遍历的地域群播 121

5.2.4基于指向区域入口点的地域群播 123

5.3基于速率的组播 125

5.3.1基于速率的度量 126

5.3.2基于地理速率的组播 126

5.4具有保证传输的任意播 129

参考文献 131

第6章 无线传感器中的汇聚节点移动性 135

6.1引言 135

6.2能量空洞问题 136

6.2.1网络模型与假设 137

6.2.2能耗模型 137

6.3汇聚节点移动性的节能问题 141

6.3.1延迟容忍场景 141

6.3.2实时场景 142

6.4延迟容忍网络的汇聚节点移动性 143

6.4.1直接接触数据采集 143

6.4.2基于汇聚点的数据采集 147

6.5实时网络的汇聚节点移动性 151

6.5.1节点重定位 152

6.5.2数据分发 155

参考文献 160

第7章 传感器、执行器和移动机器人网络中的拓扑控制 163

7.1引言 163

7.2静态传感器网络中的常用方法 164

7.3最小生成树 164

7.3.1最小生成树的局部近似值 165

7.4数据融合 166

7.4.1延迟约束和节能数据融合 168

7.5非受控动态拓扑中的生成树 170

7.6临界节点与链路检测 172

7.7传感器部署时双连通机器人编队运动 173

7.8机器人自部署时的增强算法 175

7.9无附加限制条件连通的双连通 175

7.10有附加限制条件连通的双连通 177

参考文献 180

第8章 传感器和移动执行器网络中的位置服务 183

8.1引言 183

8.2位置服务的分类 184

8.2.1基于洪泛的方法 184

8.2.2基于定额的方法 185

8.2.3基于本地的方法 185

8.3位置更新策略 185

8.4基于洪泛的算法 186

8.4.1倍增圆更新 186

8.4.2基于方向的更新 187

8.4.3基于地理路由的更新 188

8.4.4请求区搜索 190

8.4.5扩展环搜索 191

8.5基于定额的算法 192

8.5.1带状定额 192

8.5.2网格定额 194

8.5.3分层螺旋定额 195

8.5.4分层环定额 196

8.6基于本地的算法 197

8.6.1扁平式本地区域 197

8.6.2分层本地区域 199

参考文献 201

第9章 传感器、执行器和机器人网络中的协同通信 204

9.1传感器与执行器之间的协同通信 204

9.2多机器人系统中的任务分配 207

9.3当通信开销可忽略时选择最佳机器人 209

9.4当通信开销不可忽略时选择最佳机器人 210

9.5动态任务分配 214

9.6部署传感器以提高连通性 215

9.7执行器之间的差错容忍半被动协同通信 216

9.8自主移动机器人的分布 217

9.9机器人的分布式边界覆盖 218

9.10群机器人分簇 219

9.11用于探索和映射的机器人编队 220

9.12用于节能传感器报告的协同执行器运动 221

9.13飞行机器人 226

参考文献 227

第10章 传感器和执行器网络中的传感器配置 230

10.1引言 230

10.2移动基站辅助的传感器配置 231

10.2.1使用执行器的传感器配置 231

10.2.2采用执行器的覆盖维护 231

10.2.3传感器自部署 232

10.2.4传感器重定位 232

10.3移动传感器迁移 232

10.4由执行器实现的传感器配置 233

10.4.1最近最少访问方法 233

10.4.2蛇形部署方法 234

10.4.3回溯部署方法 235

10.5由执行器实现的覆盖维护 237

10.5.1基于分簇的方法 237

10.5.2基于边界的方法 238

10.6传感器自部署 238

10.6.1虚拟力方法 239

10.6.2基于Voronoi图的方法 241

10.6.3负载均衡方法 243

10.6.4随机方法 244

10.6.5点覆盖方法 246

10.6.6增量方法 249

10.6.7最大流量方法 250

10.6.8遗传算法方法 251

10.7传感器重定位 252

10.7.1基于广播的方法 252

10.7.2基于定额的方法 253

10.7.3基于网格的方法 254

10.7.4基于分层结构的方法 255

参考文献 256