第1章 概述 1
1.1工业物联网 1
1.2工业无线传感器网络 2
1.3工业场景对传感器网络性能的影响 4
1.4工业无线传感器网络抗毁性的定义 5
1.5研究趋势与存在的问题 6
1.5.1研究趋势 6
1.5.2存在的问题 7
1.6本书研究的目的与意义 8
本章参考文献 10
第2章 网络受损类型与抗毁性测度 13
2.1网络受损类型 13
2.1.1随机性受损 13
2.1.2被选择性受损 13
2.1.3组织性受损 15
2.2受损起因 16
2.2.1能耗失效 16
2.2.2故障失效 16
2.2.3攻击失效 17
2.3抗毁性测度 19
2.3.1非拓扑性测度 20
2.3.2拓扑性测度 20
2.3.3无线传感器网络抗毁性测度 21
2.3.4工业无线传感器网络抗毁性测度设计 22
2.4本章小结 23
本章参考文献 23
第3章 抗毁性拓扑优化 29
3.1研究现状 29
3.1.1无标度网络 30
3.1.2 小世界网络 32
3.2分簇无标度局域世界演化模型 34
3.2.1网络模型说明 34
3.2.2拓扑演化模型 36
3.2.3度分布理论分析 37
3.2.4仿真结果与分析 41
3.3基于小世界网络的长程连接布局策略 51
3.3.1有向介数网络结构熵 51
3.3.2长程连接布局策略 54
3.3.3仿真结果与分析 56
3.4本章小结 61
本章参考文献 61
第4章 抗毁性容量优化 65
4.1研究现状 65
4.2分簇网络级联失效分析 66
4.2.1负载-容量模型 66
4.2.2负载分配策略 67
4.2.3级联失效抗毁性测度 69
4.2.4能量无关的分簇演化模型 70
4.2.5理论分析 72
4.2.6仿真结果与分析 75
4.3面向级联失效的节点容量优化策略 79
4.3.1扩容节点选择策略研究 79
4.3.2新增容量分配策略研究 80
4.4本章小结 84
本章参考文献 84
第5章 抗毁性路由优化 86
5.1研究现状 86
5.1.1多路径路由基本原理 87
5.1.2多路径路由典型算法 88
5.2势场建模方法 90
5.2.1环境场 90
5.2.2其他势场 93
5.3基于势场的不相交多路径容错路由算法 94
5.3.1算法流程说明 94
5.3.2消息与缓存列表格式 95
5.3.3主路径建立过程 98
5.3.4第2条路径建立过程 101
5.3.5退火机制 103
5.3.6数据分发策略 104
5.3.7路由维护机制 104
5.4 仿真结果与分析 105
5.4.1仿真参数设定 105
5.4.2势场分析 107
5.4.3不同参数设定下路由性能分析 111
5.4.4不同算法的路由性能对比分析 116
5.5本章小结 118
本章参考文献 118
第6章 网络故障检测 120
6.1研究现状 120
6.2故障分类 122
6.3基于趋势相关性的故障检测算法 123
6.3.1趋势相关性 124
6.3.2邻域中值 125
6.3.3故障检测算法流程 126
6.3.4故障检测触发机制／ 127
6.3.5分簇故障检测算法改进 130
6.4仿真结果与分析 130
6.4.1仿真实验设置 130
6.4.2仿真实验结果 131
6.5本章小结 136
本章参考文献 137
第7章 网络故障诊断 138
7.1研究现状 138
7.2基于人工免疫理论的故障诊断相关概念 139
7.3基于人工免疫理论的故障诊断算法 142
7.3.1抗原分类 142
7.3.2抗体库训练 143
7.3.3抗体-抗原匹配 145
7.3.4系统实现流程 145
7.4仿真结果与分析 146
7.4.1仿真设置 146
7.4.2仿真结果 147
7.4.3诊断算法复杂度分析 149
7.5本章小结 150
本章参考文献 150
第8章 基于移动智能体的数据分层传输方案 153
8.1引言 153
8.2研究现状 154
8.3问题描述 155
8.4移动智能体调度方案设计 158
8.4.1算法变量描述 159
8.4.2非加工任务资源需求评估 161
8.4.3 AGV任务资源需求评估过程 162
8.5仿真结果与分析 165
8.5.1度量指标和初始值设定 165
8.5.2仿真结果 166
8.6本章小结 168
本章参考文献 168
第9章 抗毁性仿真测试平台 170
9.1研究现状 170
9.2平台体系架构 171
9.3功能模块设计 172
9.3.1部署环境组件 172
9.3.2个体节点组件 173
9.3.3网络拓扑组件 174
9.3.4路由组件 175
9.3.5事件生成器 176
9.3.6事件调度中心 176
9.3.7数据静态统计与分析组件 177
9.3.8数据动态统计与分析组件 178
9.3.9静态／动态显示组件 178
9.4仿真流程设计 178
9.5用户界面设计 179
9.6节点故障与外部环境关联设定 180
9.6.1故障概率函数 180
9.6.2性能衰减函数 181
9.7平台性能测试 182
9.7.1对比性能测试 182
9.7.2抗毁性功能测试 183
9.8本章小结 185
本章参考文献 185
第10章 实验系统搭建与测试 187
10.1实验系统 187
10.1.1实验系统组成 187
10.1.2实验系统搭建 189
10.2实验分析 190
10.2.1网络拓扑性能测试 190
10.2.2容量优化性能测试 195
10.2.3路由性能测试 197
10.2.4故障检测性能测试 199
10.2.5故障诊断性能测试 201
10.3本章小结 203
本章参考文献 204