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第1章 绪论 1

1.1 物联网应用背景 1

1.2 无线传感器设备 3

1.3 WSN 5

1.4 相关技术研究现状 8

1.5 深入研究的意义 11

第2章 WSN概述 14

2.1 WSN的特征 14

2.1.1 WSN的特性 14

2.1.2 WSN的受限性 15

2.2 WSN的结构 17

2.2.1 WSN的硬件体系结构 17

2.2.2 WSN的能量体系结构 18

2.2.3 WSN的软件体系结构 19

2.2.4 WSN的通信体系结构 21

2.3 WSN的MAC协议 22

2.4 WSN的路由协议 23

2.4.1 以数据为中心的路由协议 23

2.4.2 基于层次结构的路由协议 24

2.4.3 基于地理信息的路由协议 25

2.4.4 基于多路径的路由协议 26

2.5 WSN面临的挑战 27

2.6 本章小结 28

第3章 WSN拓扑演化模型 29

3.1 BBV加权网络模型 29

3.2 WSN拓扑演化模型 32

3.2.1 拓扑演化模型 32

3.2.2 拓扑演化过程 35

3.3 理论数据验证和拓扑性质分析 37

3.3.1 理论数据的验证 37

3.3.2 拓扑性质的分析 39

3.4 本章小结 41

第4章 基于多尺度变换的图像压缩编码技术 42

4.1 面向WSN的图像压缩编码技术概述 42

4.2 多尺度分析的理论基础 43

4.2.1 多尺度分析 44

4.2.2 双尺度方程 44

4.2.3 二维小波变换 45

4.2.4 Mallat算法 45

4.3 传统图像压缩编码方法 46

4.3.1 DPCM预测编码 46

4.3.2 EZW编码 47

4.3.3 SPIHT编码 50

4.4 改进的图像压缩编码算法 52

4.4.1 小波系数预处理 53

4.4.2 低频部分编码 55

4.4.3 改进的SPIHT编码 55

4.5 实验测试及性能比较一 58

4.5.1 小波分解尺度的选择 58

4.5.2 不同阈值化方法作用后的视觉效果图 59

4.5.3 不同阈值化方法在不同尺度下的运行时间 61

4.5.4 加入椒盐噪声的实验结果 62

4.6 实验测试及性能比较二 63

4.6.1 不同算法作用后的视觉效果图 64

4.6.2 不同算法编解码的运行时间 64

4.7 本章小结 66

第5章 无线传感信息融合模型及方法 67

5.1 无线传感信息融合的理论基础 67

5.1.1 简介 67

5.1.2 无线传感信息融合的基本方法 68

5.2 无线传感信息融合过程的结构及模型 70

5.3 无线传感信息融合新方法 75

5.3.1 技术背景 75

5.3.2 证据理论介绍 75

5.3.3 一种新的无线传感信息融合计算方法 76

5.4 无线传感信息融合测试示例 84

5.4.1 测试场景一 85

5.4.2 测试场景二 86

5.4.3 测试场景三 87

5.5 本章小结 87

第6章 适用于网络负载突变的MAC协议 89

6.1 WSN中MAC协议设计需要考虑的特性 89

6.2 MAC协议的分类及原理 90

6.2.1 基于竞争的MAC协议 90

6.2.2 基于固定分配的MAC协议 93

6.2.3 两者混合的MAC协议 94

6.3 面向网络负载突变的节能MAC协议 94

6.3.1 相关研究 95

6.3.2 节点分类的设计 96

6.3.3 新的节能MAC协议设计 98

6.4 MAC协议仿真与性能分析 101

6.4.1 网络模拟工具 101

6.4.2 节能MAC协议仿真 102

6.5 本章小结 108

第7章 基于前向感知因子的能量均衡路由策略 109

7.1 WSN路由协议的分类 109

7.2 典型的WSN路由协议 110

7.2.1 LEACH协议 110

7.2.2 HEED协议 111

7.2.3 TEEN协议 111

7.2.4 PEGASIS协议 112

7.2.5 EEUC协议 112

7.3 基于前向感知因子的能量均衡路由协议 113

7.3.1 模型的建立 113

7.3.2 FAF-EBRP协议的设计 117

7.3.3 基于FAF-EBRP协议和点强度的局部拓扑重构机制 120

7.4 FAF-EBRP与其他路由策略的实验对比及分析 120

7.4.1 实验工具OMNET十十介绍 120

7.4.2 消息的设计 121

7.4.3 实验环境和参数设定 122

7.4.4 性能指标及实验结果分析 123

7.5 本章小结 126

第8章 最小传输和自适应负载平衡路由方法 127

8.1 简介 127

8.2 理论背景 128

8.3 分布式最小传输多播路由算法 129

8.3.1 网络模型的建立 129

8.3.2 协议描述和初始化 130

8.3.3 最小传输多播路由协议 131

8.3.4 仿真与性能分析 137

8.4 自适应负载平衡路由方法 141

8.4.1 无线网络分析模型 141

8.4.2 相关路由协议 142

8.4.3 自适应负载均衡多播路由方法 143

8.4.4 加权流量调度算法 148

8.4.5 维持和修复路由 150

8.4.6 通信延时 151

8.4.7 仿真及分析评价 152

8.5 本章小结 156

第9章 面向WSN的隐私保护方法及LBS系统 158

9.1 隐私保护相关理论及技术 158

9.1.1 位置k-匿名模型 158

9.1.2 空间模糊算法简介 159

9.1.3 安全多方计算模型 161

9.2 面向WSN的隐私保护方法 161

9.2.1 位置隐私保护方法 161

9.2.2 最优匿名模糊空间的描述 162

9.2.3 最优匿名模糊空间的求解 163

9.2.4 实验验证和对比 166

9.3 查询内容的隐私保护 167

9.4 面向WSN的LBS系统设计及实现 169

9.4.1 Android简介 170

9.4.2 系统的总体设计 171

9.4.3 系统实现流程 173

9.4.4 系统运行和测试 183

9.5 本章小结 187

第10章 基于综合准则的无线Mesh网络路由方法 189

10.1 概述 189

10.2 传统无线Mesh网络路由协议 191

10.2.1 DSDV 191

10.2.2 DSR 191

10.2.3 AODV 191

10.3 无线Mesh网络的优点及路由协议存在的不足 193

10.3.1 无线Mesh网络的优点 193

10.3.2 无线Mesh网络路由协议存在的不足 194

10.4 改进的无线Mesh网络路由协议基础 195

10.4.1 构建网络模型 195

10.4.2 相关定理及性质 197

10.5 基于综合准则的EAODV路由协议描述 198

10.6 仿真结果及性能分析 201

10.7 本章小结 205

参考文献 206