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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