基于智能工厂的M2M通信-架构.技术.标准与应用

译者序 前言 主编简介 贡献者 第1章网络—物理世界的M2M通信——案例分析和研究挑战 1.1简介 1.2几个相关术语：IoT、WSNs、M2M和CPS 1.2.1IoT、WSNs、M2M和CPS简介 1.2.2IoT、WSNs、M2M和CPS之间的相关性 1.3M2M通信：案例研究 1.3.1M2M应用块 1.3.2M2M用于历史文物保存 1.3.3M2M用于制造系统 1.3.4M2M用于家庭网络 1.3.4.1家庭网络 1.3.4.2健康监测系统 1.3.4.3智能电网 1.4M2M通信的问题和挑战 1.4.1节能MAC协议 1.4.2具有多射频接口终端的MAC协议 1.4.3跨层设计 1.4.4M2M网络的安全机制 1.5M2M通信演化：从M2M到CPS 1.5.1M2M和CPS的比较 1.5.2使用WSN定位的多个无人驾驶车辆 1.5.3CTS辅助车辆左转 1.5.4CPS设计的问题和挑战 参考文献 第2章M2M通信的架构和标准 2.13GPP MTC架构 2.2ETSI的M2M架构 2.2.1系统架构和域 2.2.2ETSI SC框架和参考点 2.2.3资源 2.2.43GPP和ETSI 2.3EXALTED系统架构 2.3.1ND中的组件 2.3.2DD中的组件 参考文献 第3章M2M流量和模型 3.1简介 3.2M2M流量建模 3.2.13GPP、ETSI和IEEE的M2M流量建模活动 3.2.1.1IEEE 802.16p的M2M活动 3.2.1.2ETSI的M2M活动 3.2.1.33GPP提出的M2M流量模型 3.2.2M2M业务建模框架 3.3M2M流量对当代网络（HSDPA）的影响 3.4总结 参考文献 第4章大规模M2M网络的实际分布编码 4.1简介 4.2相关工作 4.2.1基于单用户的协同编码 4.2.2基于多用户的协同编码 4.2.3建议的编码方案 4.3信号模型 4.4灵活的GMSJC 4.4.1GMSJC的过程 4.4.2GMSJC码字的结构 4.4.3DN上GMSJC的解码 4.5性能分析 4.5.1基于距离频谱的误码概率性能分析 4.5.2基于PEP的空间分集性能分析 4.5.3能效性能分析 4.6性能评估 4.6.1模拟系统和参考方案 4.6.2模拟结果 4.6.3能效分析 4.7结论 致谢 参考文献 第5章M2M通信中IEEE 802.15.4网络的效率评估 5.1简介 5.2信道接入方案 5.3模型假设 5.3.1场景1 5.3.2场景2 5.4系统模型 5.4.1帧丢失概率 5.4.2帧碰撞概率 5.5数值结果与性能分析 5.6结论 参考文献 第6章无线M2M通信网络的可靠性 6.1简介 6.2智能电网中通信对DR的影响 6.2.1DR控制策略 6.2.2通信错误的影响 6.3无线通信网络的模型和分析 6.3.1系统模型 6.3.1.1可靠性指标 6.3.1.2网络拓扑结构和路由 6.3.1.3MAC协议 6.3.1.4无线信道模型 6.3.2链路可靠性分析 6.3.2.1中断概率 6.3.2.2链路可靠性 6.3.2.3链路中断概率的近似 6.3.3网络级可靠性分析 6.3.3.1单跳网络中的可靠性 6.3.3.2多跳网络中的可靠性 6.4模型验证与应用 6.4.1模型验证 6.4.2模型应用：*大覆盖范围 6.5总结 参考文献 第7章高能效M2M网络 7.1简介 7.2高能效的大规模访问控制和资源分配 7.2.1高能效大规模访问控制 7.2.2大规模访问管理中的*优功率和资源配置 7.3M2M网络中的节能中继 7.4M2M网络中的节能报告 7.4.1高能效集中报告 7.4.2高能效分布报告 7.5M2M网络中的节能路由 7.5.1节能路由 7.5.2节能和QoS保证路由 7.5.3节能路由和信道调度 7.5.4节能和重发感知路由 7.6M2M网络中的高效率休眠调度 7.7M2M设备域中的能量收集 7.7.1能量收集类型 7.7.2能量收集的挑战和当前解决方案 7.7.3基于射频的能量收集应用 7.8M2M网络中的能源效率和安全 7.9绿色通信语境下的M2M网络能源效率 7.10小结和讨论 7.11词汇表 参考文献 第8章智能电网中的M2M通信 8.1简介 8.2智能电网基础 8.2.1发电 8.2.2输电和配电 8.2.3消费 8.3智能电网中M2M通信的挑战 8.3.1可扩展性 8.3.2能源效率 8.3.3安全性 8.3.4可靠性 8.3.5标准化 8.3.6服务差异化 8.3.7频谱使用 8.3.8移动性 8.3.9数据处理和计算 8.4用于M2M通信的无线通信技术 8.4.1蜂窝M2M通信 8.4.2IEEE 802.16/WIMAX 8.4.3IEEE 802.11/WiFi 8.4.4IEEE 802.15.4/ZigBee 8.4.5无线HART 8.4.6ISA100.11a 8.4.7Zwave 8.4.8Wavenis 8.4.9IEEE 802.15.4a/超宽带（UWB） 8.4.10IEEE 802.22/CR 8.5智能电网中M2M通信的使用案例 8.5.1智能电网中的认知M2M 8.5.2智能电网中的Web服务 8.5.3智能电网中的家庭能源管理系统 8.6总结和悬而未决的问题 参考文献 第9章智能电网中M2M通信的入侵探测系统 9.1简介 9.2智能电网NAN中的 M2M通信 9.2.1NAN技术 9.2.2NAN组件 9.2.3可扩展性 9.2.4路由 9.2.5NAN 中M2M通信的安全和隐私 9.2.6虫洞攻击 9.2.7入侵探测系统 9.3NANIDS 9.3.1网络架构和IDS设计 9.3.2探测机制 9.3.3*短路径长度估计 9.3.4模拟场景 9.4模拟实验的结果 9.5结论和未来的工作 参考文献 第10章通过志愿者计算和移动群智感知的M2M交互范例 10.1简介 10.2针对云上MCS的M2M通信 10.2.1M2M参考架构 10.2.2M2M通信及针对MCS应用的志愿者贡献模型 10.3案例分析：MCS社交应用 10.4结论 参考文献