传感器网络操作:WSN技术详解

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"SENSOR NETWORK OPERATIONS" 本书《SENSOR NETWORK OPERATIONS》是关于无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,简称WSN)的一本权威著作,由Shashi Phoha、Thomas LaPorta和Christopher Griffin三位专家主编。IEEE Press是全球知名的科技出版机构,这本书的出版商,表明了其在信息技术和电子工程领域的专业性。 无线传感器网络是一种由大量微型传感器节点组成,通过无线通信方式互相连接的自组织网络。这些传感器节点能够感知环境参数,如温度、湿度、声音、光照等,并将收集到的数据进行处理和传输。本书深入探讨了WSN的运营和管理,包括网络设计、部署、数据处理、通信协议、能效管理以及安全与隐私问题等多个方面。 WSN的主要知识点包括: 1. **网络架构**:WSN通常由三个主要部分构成:传感器节点、汇聚节点(用于聚合数据并转发至主站)和主站(收集并分析数据)。网络可能采用层次化、平面或混合结构。 2. **传感器节点**:这些小型设备包含传感器、微处理器、存储器和无线通信模块。它们必须在低功耗和有限资源的条件下运行。 3. **数据融合与处理**:由于传感器节点可能报告相似或重复数据,WSN需要有效的方法来融合和过滤数据,减少通信开销和存储需求。 4. **路由协议**:WSN的通信效率依赖于优化的路由策略,如能量效率路由、基于地理位置的路由和多跳路由等。 5. **能源管理**:WSN节点往往依靠电池供电,因此节能算法和能量采集技术是研究重点。 6. **安全性**:WSN面临各种安全威胁,如节点篡改、数据伪造和网络监听等,需要设计安全协议和机制来保护网络。 7. **部署与定位**:WSN的部署策略会影响其性能,而节点定位技术则对网络覆盖和通信质量至关重要。 8. **自组织与自愈能力**:WSN具有自我配置、自我修复的能力,能够在网络节点失效或移动时保持网络连通性。 9. **应用领域**:WSN广泛应用于环境监测、军事侦察、健康监护、工业自动化等多个领域。 《SENSOR NETWORK OPERATIONS》全面覆盖了无线传感器网络的关键技术和挑战,是该领域研究人员、工程师和学生的重要参考资料。通过深入学习,读者可以掌握WSN的基本原理和实际操作,进一步推动这一技术的发展和应用。