POLECAMY
Koszyk
Bezprzewodowe sieci czujników w internecie rzeczy
Modele - Algorytmy - Protokoły
Wydawca:
Format:
epub, mobi, ibuk
Od pewnego czasu żyjemy w świecie, w którym coraz więcej urządzeń powszechnego użytku łączy się z Internetem. Weszliśmy w nową fazę rozwoju globalnej sieci. Systemy zbudowane z połączonych wzajemnie urządzeń, wyposażonych w niewielkich rozmiarów procesory i czujniki, znajdują coraz więcej zastosowań, wpływają na nasze funkcjonowanie w współczesnym świecie. Dzięki bezprzewodowym sieciom sensorowym możemy m.in. mówić o inteligentnych domach, inteligentnych miastach czy inteligentnych sieciach przesyłowych.
Książka Bezprzewodowe sieci czujników w Internecie rzeczy wprowadza czytelnika w świat sieci sensorowych tworzonych przez niewielkich rozmiarów stacjonarne i mobilne "inteligentne" urządzenia pomiarowe, komunikujące się drogą radiową. Przedstawiane są typowe własności tego typu systemów oraz przykłady ich różnych realizacji.
Prezentowane są modele matematyczne sieci czujników i środowiska oprogramowania do symulacji komputerowej. Szczegółowo omówione są popularne modele propagacji radiowej. Większość rozdziałów książki dotyczy wybranych zagadnień z zakresu teleinformatyki. Są to protokoły komunikacyjne, w tym algorytmy trasowania, techniki oszczędnego zarządzania zasobami energetycznymi sieci oraz metody lokalizacji i grupowania węzłów. Poruszany jest również wątek sprzętu i oprogramowania. Przedstawione przykłady uławiają zrozumienie materiału oraz zastosowanie prezentowanych rozwiązań w praktyce.
Książka jest adresowana głównie do osób z wykształceniem technicznym, oraz studentów i doktorantów uczelni na kierunkach: informatyka, telekomunikacja, automatyka i robotyka, elektronika oraz mechatronika. W zamyśle autorów ma być ona przewodnikiem po podstawowych mechanizmach i metodach stosowanych przy projektowaniu bezprzewodowych sieci czujników oraz umożliwić czytelnikowi samodzielne zastosowanie tych technik.
| Rok wydania | 2023 |
|---|---|
| Liczba stron | 300 |
| Kategoria | Automatyka i robotyka |
| Wydawca | Wydawnictwo Naukowe PWN |
| ISBN-13 | 978-83-01-22831-6 |
| Numer wydania | 1 |
| Język publikacji | polski |
| Informacja o sprzedawcy | ePWN sp. z o.o. |
Ciekawe propozycje
Spis treści
| Wykaz oznaczeń | 11 |
| 1. Wstęp | 15 |
| 2. Bezprzewodowe sieci ad hoc | 21 |
| 2.1. Charakterystyka sieci ad hoc | 21 |
| 2.2. Klasyfikacja sieci ad hoc | 25 |
| 2.2.1. Bezprzewodowa sieć prywatna (WPAN) | 26 |
| 2.2.2. Bezprzewodowa sieć sensorowa (WSN) | 26 |
| 2.2.3. Bezprzewodowa sieć sensorów i elementów wykonawczych (WSAN) | 27 |
| 2.2.4. Mobilna sieć ad hoc (MANET) | 28 |
| 2.3. Projektowanie sieci ad hoc – problemy i ograniczenia | 29 |
| 3. Bezprzewodowe sieci sensorowe | 31 |
| 3.1. Charakterystyka i budowa sieci sensorowej | 31 |
| 3.2. Architektura węzła sieci | 33 |
| 3.2.1. Elementy sprzętowe węzła sieci | 34 |
| 3.2.2. Oprogramowanie węzła sieci | 36 |
| 3.3. Architektura sieci | 38 |
| 3.4. Komunikacja w bezprzewodowych sieciach sensorowych | 39 |
| 3.4.1. Bluetooth Low Energy | 39 |
| 3.4.2. Bluetooth Mesh | 41 |
| 3.4.3. LoRaWAN | 42 |
| 3.4.4. LTE-M oraz NB-IoT | 43 |
| 3.4.5. IEEE 802.15.4 | 44 |
| 3.4.6. ZigBee | 46 |
| 3.4.7. WirelessHART | 46 |
| 3.4.8. 6LoWPAN – IP w sieciach WSN | 47 |
| 3.4.9. Komunikacja wieloskokowa | 50 |
| 3.4.10. Techniki oszczędzania energii | 51 |
| 3.5. Klasyfikacja sieci sensorowych | 54 |
| 3.6. Sieci sensorowe w systemach Internetu rzeczy | 58 |
| 3.7. Zastosowania bezprzewodowych sieci sensorów | 59 |
| 3.7.1. Monitorowanie stanu konstrukcji | 60 |
| 3.7.2. Obserwacja zwierząt | 60 |
| 3.7.3. Sterowanie oświetleniem w tunelach | 61 |
| 3.7.4. Monitorowanie skażenia terenu | 61 |
| 4. Model sieci sensorowej | 63 |
| 4.1. Wprowadzenie | 63 |
| 4.2. Sieć sensorowa – system złożony | 65 |
| 4.3. Przestrzeń robocza sieci | 69 |
| 4.4. Model węzła sieci | 70 |
| 5. Modelowanie propagacji radiowej | 77 |
| 5.1. Podstawowe pojęcia i modele | 77 |
| 5.1.1. Modele fizyczne propagacji radiowej | 79 |
| 5.1.2. Modele probabilistyczne i statystyczne propagacji radiowej | 80 |
| 5.1.3. Modelowanie błędów | 84 |
| 5.2. Struktura połączeń i zasięg transmisji | 87 |
| 5.2.1. Struktura połączeń | 87 |
| 5.2.2. Wyznaczanie zasięgu transmisji radiowej | 88 |
| 6. Modelowanie ruchu węzłów sieci | 91 |
| 6.1. Klasyfikacja modeli ruchu | 92 |
| 6.2. Przegląd i przykłady modeli ruchu | 93 |
| 6.2.1. Indywidualne i grupowe modele ruchu | 93 |
| 6.2.2. Modelowanie ruchu sieci spójnej | 97 |
| 7. Modele symulacyjne i środowiska do symulacji sieci sensorowych103 | |
| 7.1. Modele symulacyjne | 103 |
| 7.1.1. Budowa modeli symulacyjnych | 103 |
| 7.2. Techniki symulacyjne | 105 |
| 7.3. Symulatory sieci WSN i MANET | 107 |
| 7.3.1. ns-3 | 108 |
| 7.3.2. NetSim | 109 |
| 7.3.3. Riverbed Modeler | 109 |
| 7.3.4. OMNeT++ | 109 |
| 7.3.5. TOSSIM | 110 |
| 7.3.6. Cooja | 111 |
| 7.3.7. QualNet | 111 |
| 7.3.8. Symulacja sieci mobilnej | 112 |
| 8. Platformy sprzętowe | 115 |
| 8.1. TelosB | 116 |
| 8.2. Libelium Waspmote | 119 |
| 8.3. Zolertia Z1 | 123 |
| 8.4. Zolertia RE-Mote | 125 |
| 8.5. Open Mote B | 127 |
| 8.6. Texas Instruments SensorTag CC2650 | 129 |
| 8.7. IoT-LAB M3 | 131 |
| 9. Oprogramowanie | 135 |
| 9.1. Sieć sensorowa – system rozproszony | 135 |
| 9.2. Oprogramowanie węzła sieci | 135 |
| 9.3. Systemy operacyjne | 136 |
| 9.3.1. TinyOS | 137 |
| 9.3.2. Contiki-ng | 138 |
| 9.3.3. LiteOS | 139 |
| 9.3.4. Waspmote IDE | 139 |
| 9.3.5. RIOT | 140 |
| 9.4. Zdalne programowanie węzłów | 141 |
| 10. Techniki grupowania węzłów | 143 |
| 10.1. Klasyfikacja algorytmów grupowania | 144 |
| 10.2. Przegląd algorytmów grupowania | 149 |
| 10.2.1. LCA | 149 |
| 10.2.2. RCC | 150 |
| 10.2.3. CLUBS | 151 |
| 10.2.4. ACE | 151 |
| 10.2.5. MOCA | 152 |
| 10.2.6. M-MD-C | 153 |
| 10.2.7. FLOC | 153 |
| 10.2.8. WCA | 154 |
| 10.2.9. GS3 | 155 |
| 10.2.10.GROUP | 156 |
| 10.2.11.HCC | 158 |
| 10.2.12.LEACH | 159 |
| 10.2.13.EEHC | 160 |
| 10.2.14.HEED | 161 |
| 10.2.15.DWEHC | 161 |
| 10.2.16.EECS | 163 |
| 10.2.17.AbC | 163 |
| 10.3. Porównanie algorytmów grupowania | 164 |
| 11. Sterowanie aktywnością węzłów | 167 |
| 11.1. ASCENT | 172 |
| 11.2. GAF | 174 |
| 11.3. Span | 177 |
| 11.4. SPIN | 179 |
| 12. Sterowanie poziomem mocy nadawanego sygnału | 181 |
| 12.1. Konstruowanie algorytmów sterowania poziomem mocy sygnału | 184 |
| 12.2. R&M | 187 |
| 12.3. LMST | 189 |
| 12.4. KNeigh | 192 |
| 12.5. XTC | 194 |
| 13. Trasowanie komunikacji | 197 |
| 13.1. Klasyfikacja protokołów trasowania | 197 |
| 13.2. Energooszczędne protokoły trasowania | 200 |
| 13.2.1. DYMO | 200 |
| 13.2.2. DSR | 200 |
| 13.2.3. DSDV | 201 |
| 13.2.4. RPL | 202 |
| 14. Sterowanie dostępem do medium transmisyjnego | 205 |
| 14.1. Protokoły MAC | 207 |
| 14.1.1. ALOHA | 207 |
| 14.1.2. CSMA | 208 |
| 14.1.3. CSMA/CD | 208 |
| 14.1.4. CSMA/CA | 209 |
| 14.2. Energooszczędne protokoły MAC | 210 |
| 14.2.1. Algorytmy usypiania modułów radiowych | 210 |
| 14.2.2. LMAC | 212 |
| 14.2.3. TRAMA | 212 |
| 14.2.4. FLAMA | 214 |
| 14.2.5. S-MAC | 215 |
| 14.2.6. B-MAC | 216 |
| 14.2.7. DMAC | 217 |
| 14.2.8. Z-MAC | 218 |
| 14.2.9. Protokół IEEE 802.15.4 | 219 |
| 14.3. Podsumowanie | 222 |
| 15. Lokalizacja węzłów sieci sensorowej | 225 |
| 15.1. Wprowadzenie | 225 |
| 15.2. Rozkładanie czujników | 226 |
| 15.2.1. Wymagania na sieci pomiarowe | 227 |
| 15.2.2. Metody rozkładania czujników | 229 |
| 15.2.3. Projektowanie mobilnej sieci monitorującej | 233 |
| 15.3. Wyznaczanie pozycji czujników | 237 |
| 15.3.1. Kryteria oceny algorytmów lokalizacji | 239 |
| 15.3.2. Klasyfikacja metod i systemów lokalizacji | 242 |
| 15.4. Metody lokalizacji węzłów w zasięgu radiowym | 247 |
| 15.4.1. Triangulacja i metoda AoA | 249 |
| 15.4.2. Trilateracja i metody ToA, TDoA i RSSI | 251 |
| 15.4.3. Metody wykorzystujące tłumienie propagacyjne | 255 |
| 15.5. Lokalizacja w sieciach rozległych | 257 |
| 15.5.1. System APS | 259 |
| 15.5.2. Techniki wykorzystujące środek ciężkości figur | 261 |
| 15.5.3. Skalowanie wielowymiarowe | 262 |
| 15.5.4. Optymalizacja liniowa i nieliniowa | 267 |
| 15.5.5. Sprzętowe układy lokalizacji węzłów | 275 |
| Bibliografia | 277 |
| Skorowidz | 289 |
KUP NA PREZENT
Bezprzewodowe sieci czujników w internecie rzeczy
80,10 zł
Uzupełnij informacje na temat odbiorcy.
Produkt został pomyślnie dodany do koszyka.
Nieudana próba zakupu produktu. Spróbuj jeszcze raz.
Wypożyczaj w abonamencie!
Już od 2,66 zł za ebooka
