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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 WSN5

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 DSDV191

10.2.2 DSR191

10.2.3 AODV191

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