无线传感网与TinyOS

目录 第1章概述 1.1无线传感网发展概况 1.1.1无线传感网简介 1.1.2无线传感网发展的几个阶段 1.1.3无线传感网的主要特点 1.2无线传感网的应用 1.3无线传感网开发平台简介 1.3.1节点硬件 1.3.2无线传感网微操作系统 1.3.3应用开发语言 1.4无线传感网发展趋势 习题 第2章无线传感网的组织结构 2.1无线传感网组织 2.1.1无线传感网总体结构 2.1.2节点通信模块 2.1.3控制器模块 2.1.4节点其他模块 2.2二维协议栈结构 2.3无线传感网的物理层 2.4无线传感网核心技术 2.5简单无线传感网节点应用实例 2.5.1应用的整体框架 2.5.2应用程序的功能实现 2.5.3值得思考的问题 习题 第3章无线传感网MAC协议 3.1无线广播信道 3.2无线传感网MAC协议概述 3.3竞争的介质访问协议SMAC 3.3.1协议特点 3.3.2节点的侦听与睡眠 3.3.3介质访问的冲突避免 3.3.4协议的通信结构设计 3.3.5协议的实现 3.3.6时延分析与性能测试 3.4混合介质访问IEEE 802.15.4标准 3.4.1802.15.4概述 3.4.2物理层 3.4.3MAC层帧结构 3.4.4MAC子层 3.5其他无线传感网MAC协议 习题 第4章无线传感网路由协议 4.1无线传感网路由概述 4.2路由设计的核心问题 4.3无线传感网层次结构路由协议 4.3.1LEACH协议 4.3.2链路估计父节点选择协议 4.3.3汇聚树协议CTP 4.4无线传感网平面结构路由协议 4.4.1洪泛路由协议Flooding 4.4.2定向扩散路由协议DD 4.4.3AODV路由协议 4.5ZigBee路由协议 4.5.1ZigBee概述 4.5.2ZigBee协议栈 4.5.3ZigBee拓扑结构 4.5.4网络层帧结构 4.5.5ZigBee协议的路由机制 4.6其他无线传感网路由协议 习题 第5章无线传感网同步技术 5.1同步技术简介 5.1.1WSN时间同步的必要性 5.1.2WSN时间同步分类 5.2时间同步模型 5.2.1时钟模型 5.2.2通信模型 5.2.3时间同步的误差源 5.3无线传感网时间同步机制 5.3.1时间同步的性能指标和技术挑战 5.3.2RBS时间同步协议 5.3.3TPSN时间同步协议 5.3.4LTS时间同步协议 5.4时间同步协议的分析比较 习题 第6章无线传感网数据感知与融合技术 6.1无线传感网节点 6.1.1Mcia系列感知节点 6.1.2其他感知节点 6.1.3传感器与传感器板 6.1.4网关节点 6.2节点数据感知与采集 6.2.1节点数据采集模块的构成 6.2.2A/D与D/A转换 6.2.3A/D转换芯片ADC0809 6.3无线传感网数据融合技术 6.3.1数据融合的定义和必要性 6.3.2无线传感网数据融合的分类 6.3.3簇内数据融合技术 6.3.4网络层数据融合技术 6.4无线传感网数据采集实例 6.4.1数据采集系统组成 6.4.2数据采集系统的功能实现 习题 第7章无线传感网其他核心技术 7.1能量管理 7.1.1节点级低功耗技术 7.1.2网络级能量管理 7.1.3应用级能量管理 7.2拓扑控制 7.2.1分层拓扑控制 7.2.2功率调节拓扑控制 7.3定位技术 7.3.1GPS定位系统 7.3.2基于距离的定位技术 7.3.3距离无关的定位技术 7.4网络安全 7.4.1无线传感网的安全威胁 7.4.2两类密码体制 7.4.3无线传感网路由安全 习题 第8章微操作系统TinyOS 8.1TinyOS概述 8.1.1TinyOS简介 8.1.2TinyOS体系结构 8.1.3TinyOS的安装 8.2内核调度机制 8.2.1任务 8.2.2事件 8.2.3任务调度模型 8.2.4调度器的实现 8.3TinyOS的启动 8.3.1内核启动的过程 8.3.2应用组件初始化 8.4TinyOS的网络协议栈 8.4.1TinyOS网络协议栈概述 8.4.2主动消息机制 8.4.3相关访问接口 8.5TinyOS的资源管理 8.5.1资源概述 8.5.2资源的访问接口 8.5.3微控制器电源管理 8.5.4通信模块电源管理 8.5.5外设电源管理 习题 第9章NesC程序设计语言 9.1NesC语言概述 9.2NesC语言程序的组成 9.2.1接口 9.2.2组件 9.2.3配置 9.2.4模块 9.3NesC程序的运行模型 9.3.1任务 9.3.2原子代码 9.3.3内部函数 9.3.4代码的同步和异步 9.4NesC语言程序设计 9.4.1可视化的组件组织 9.4.2定时器应用 9.4.3模拟量采集 9.5NesC通信程序设计举例 习题 第10章无线传感网应用开发 10.1基于RSSI的节点位置识别 10.1.1基于RSSI的距离测量原理 10.1.2三角测量法与Location Engine 10.1.3节点类型初始化和位置识别过程 10.1.4功能实现 10.1.5代码编译与运行测试 10.2利用Tree路由的多跳传输 10.2.1Tree路由实现的原理 10.2.2TestTreeApp配置文件和模块文件 10.2.3TreeRouting配置文件和模块文件 10.2.4TestTree与TreeRouting头文件 10.2.5代码编译与运行测试 习题 参考文献