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內(nèi)容簡介

　　無線通信包含了眾多的通信技術(shù)，為了對這些技術(shù)進行有效的組織，本書引進了現(xiàn)今熱門的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，并通過對物聯(lián)網(wǎng)通信過程的分析，將無線通信技術(shù)分為三個大環(huán)節(jié)進行組織，分別是接觸環(huán)節(jié)的通信技術(shù)、末端網(wǎng)通信技術(shù)、接入網(wǎng)通信技術(shù)。鑒于末端網(wǎng)通信技術(shù)是當前物聯(lián)網(wǎng)通信研究中zui重要的部分，所以又將末端網(wǎng)通信技術(shù)細分為了兩個部分。因此，包括引論在內(nèi)，本書一共分為五個部分。第一部分首先簡要介紹了移動計算和物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)概念，然后著重介紹了本書對物聯(lián)網(wǎng)通信環(huán)節(jié)的理解以及全書的組織思想。第二部分介紹了接觸環(huán)節(jié)的無線通信技術(shù)，這是為了感知而進行的通信，主要包括標簽RFID和導(dǎo)航等的通信技術(shù)。第三部分和第四部分是本書的核心，重點介紹了末端網(wǎng)中所使用的無線通信技術(shù)，包括無線底層技術(shù)和無線AdHoc網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。zui后一部分是接入網(wǎng)技術(shù)，包括一些主流的無線接入技術(shù)。鑒于讀者對互聯(lián)網(wǎng)部分已經(jīng)比較熟悉了，因此不作為本書的重點。本書的特點：首先，盡量從物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用角度來介紹各種無線通信技術(shù)，包括為很多通信技術(shù)都準備了應(yīng)用案例;其次，以物聯(lián)網(wǎng)通信環(huán)節(jié)來組織教材內(nèi)容，盡管可能并不一定準確，但是可以給用戶一個大致的架構(gòu);再次，盡量選取當前主要的無線通信技術(shù)，并且以算法介紹為主;zui后，本書將各種通信基礎(chǔ)知識分散融入到具體技術(shù)當中，可以避免枯燥、盲目的為了學習而學習的情況。本書寫作過程中力圖做到概念準確，語言簡潔，圖文并茂。本書可以作為高校計算機專業(yè)本科生和研究生的教材。

作者簡介

暫缺《無線通信中的移動計算》作者簡介

圖書目錄

第一部分引論第1章概述…………………………………………………………………………………… 21.1 移動計算……………………………………………………………………………… 21.1.1 概念和特點…………………………………………………………………… 21.1.2 移動計算的分類……………………………………………………………… 31.2 物聯(lián)網(wǎng)………………………………………………………………………………… 41.2.1 物聯(lián)網(wǎng)概念…………………………………………………………………… 41.2.2 傳感器網(wǎng)絡(luò)…………………………………………………………………… 61.2.3 USN 體系架構(gòu)及其分析……………………………………………………… 81.2.4 物聯(lián)網(wǎng)通信環(huán)節(jié)的劃分……………………………………………………… 10第2章物聯(lián)網(wǎng)通信體系分析………………………………………………………………… 132.1 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的分析………………………………………………………………… 132.1.1 兩大模型的基本異同點……………………………………………………… 132.1.2 實用效果……………………………………………………………………… 132.1.3 教學效果……………………………………………………………………… 142.1.4 抽象體系結(jié)構(gòu)的提出………………………………………………………… 142.2 從通信角度出發(fā)的物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)分析…………………………………………… 162.2.1 通信模式……………………………………………………………………… 162.2.2 物聯(lián)網(wǎng)的通信體系結(jié)構(gòu)……………………………………………………… 172.2.3 直接通信模式的分析………………………………………………………… 182.2.4 網(wǎng)關(guān)通信模式下的分析……………………………………………………… 21第3章無線通信底層技術(shù)概述……………………………………………………………… 253.1 數(shù)字通信模型………………………………………………………………………… 253.2 物理層………………………………………………………………………………… 253.3 數(shù)據(jù)鏈路層…………………………………………………………………………… 263.3.1 概述………………………………………………………………………… 263.3.2 MAC子層相關(guān)算法………………………………………………………… 28第二部分接觸環(huán)節(jié)的通信技術(shù)第4章射頻標簽RFID 技術(shù)………………………………………………………………… 364.1 RFID概述…………………………………………………………………………… 364.2 RFID工作原理……………………………………………………………………… 374.2.1 RFID主要部件……………………………………………………………… 374.2.2 RFID工作過程……………………………………………………………… 394.3 RFID通信協(xié)議……………………………………………………………………… 394.3.1 RFID通信形式……………………………………………………………… 404.3.2 空中接口……………………………………………………………………… 414.3.3 數(shù)據(jù)標準……………………………………………………………………… 414.4 ISO/IEC18000 6B協(xié)議…………………………………………………………… 414.4.1 概述………………………………………………………………………… 424.4.2 部件及工作流程……………………………………………………………… 424.4.3 閱讀器到標簽的通信………………………………………………………… 434.4.4 標簽到閱讀器的通信………………………………………………………… 464.5 防止沖突算法………………………………………………………………………… 474.5.1 純ALOHA 算法…………………………………………………………… 474.5.2 時隙ALOHA 算法………………………………………………………… 484.5.3 幀時隙ALOHA 算法……………………………………………………… 494.5.4 TypeA 采用的防沖突機制………………………………………………… 504.5.5 TypeB采用的防沖突機制………………………………………………… 524.5.6 TypeC采用的防沖突機制………………………………………………… 53第5章無線電導(dǎo)航…………………………………………………………………………… 555.1 概述………………………………………………………………………………… 555.2 GPS ………………………………………………………………………………… 565.2.1 GPS工作原理……………………………………………………………… 565.2.2 GPS組成…………………………………………………………………… 575.2.3 GPS通信技術(shù)……………………………………………………………… 605.3 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)…………………………………………………………………… 645.3.1 概述………………………………………………………………………… 645.3.2 北斗一號……………………………………………………………………… 645.3.3 北斗二號……………………………………………………………………… 675.3.4 北斗通信技術(shù)………………………………………………………………… 69第6章激光制導(dǎo)……………………………………………………………………………… 736.1 概述………………………………………………………………………………… 736.2 激光制導(dǎo)原理………………………………………………………………………… 736.2.1 激光波束制導(dǎo)………………………………………………………………… 746.2.2 半主動尋的制導(dǎo)……………………………………………………………… 746.2.3 主動尋的制導(dǎo)………………………………………………………………… 756.2.4 激光指令制導(dǎo)………………………………………………………………… 756.3 激光制導(dǎo)編碼………………………………………………………………………… 756.3.1 激光駕束制導(dǎo)的編碼………………………………………………………… 766.3.2 激光尋的制導(dǎo)的編碼………………………………………………………… 786.4 反激光制導(dǎo)…………………………………………………………………………… 816.4.1 制造制導(dǎo)屏障和欺騙………………………………………………………… 816.4.2 黑化和鏡面處理……………………………………………………………… 826.4.3 模擬干擾……………………………………………………………………… 82第三部分末端網(wǎng)通信技術(shù)———無線通信底層技術(shù)第7章超寬帶UWB ………………………………………………………………………… 857.1 概述………………………………………………………………………………… 857.2 脈沖無線電………………………………………………………………………… 867.3 多頻帶OFDM ……………………………………………………………………… 887.3.1 概述………………………………………………………………………… 887.3.2 物理層………………………………………………………………………… 887.3.3 MAC層……………………………………………………………………… 89第8章 IrDA 紅外連接技術(shù)…………………………………………………………………… 918.1 概述………………………………………………………………………………… 918.2 IrDA 協(xié)議棧………………………………………………………………………… 938.3 IrLAP工作原理…………………………………………………………………… 948.4 其他應(yīng)用協(xié)議………………………………………………………………………… 97第9章水下通信……………………………………………………………………………… 989.1 概述………………………………………………………………………………… 989.2 水聲網(wǎng)絡(luò)……………………………………………………………………………… 999.3 物理層技術(shù)………………………………………………………………………… 1009.3.1 多址技術(shù)分析……………………………………………………………… 1009.3.2 水聲通信的調(diào)制…………………………………………………………… 1009.3.3 水聲通信技術(shù)的發(fā)展……………………………………………………… 1049.4 MAC層技術(shù)……………………………………………………………………… 1049.4.1 MACA ……………………………………………………………………… 1049.4.2 DBTMA 算法……………………………………………………………… 106第10章數(shù)據(jù)鏈……………………………………………………………………………… 10810.1 概述……………………………………………………………………………… 10810.2 相關(guān)技術(shù)…………………………………………………………………………… 10910.2.1 多址接入技術(shù)……………………………………………………………… 10910.2.2 擴頻技術(shù)…………………………………………………………………… 11010.2.3 數(shù)據(jù)鏈集成………………………………………………………………… 11110.2.4 戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈組網(wǎng)技術(shù)……………………………………………………… 11110.3 典型數(shù)據(jù)鏈………………………………………………………………………… 11210.3.1 Link 16 ………………………………………………………………… 11210.3.2 其他數(shù)據(jù)鏈………………………………………………………………… 118第四部分末端網(wǎng)通信技術(shù)———AdHoc網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)第11章 AdHoc概念………………………………………………………………………… 12411.1 AdHoc概述……………………………………………………………………… 12411.2 自組織網(wǎng)的演化…………………………………………………………………… 12511.3 自組織網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)……………………………………………………………… 126第12章 AdHoc網(wǎng)絡(luò)………………………………………………………………………… 12912.1 概述……………………………………………………………………………… 12912.2 AdHoc系統(tǒng)結(jié)構(gòu)………………………………………………………………… 13012.2.1 移動節(jié)點結(jié)構(gòu)……………………………………………………………… 13012.2.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)…………………………………………………………………… 13012.3 AdHoc路由協(xié)議………………………………………………………………… 13212.3.1 概述……………………………………………………………………… 13212.3.2 DSDV 路由算法…………………………………………………………… 13512.3.3 DSR路由協(xié)議…………………………………………………………… 13812.3.4 AODV 協(xié)議……………………………………………………………… 141第13章無線傳感器網(wǎng)絡(luò)…………………………………………………………………… 14513.1 概述……………………………………………………………………………… 14513.2 路由算法…………………………………………………………………………… 14613.2.1 概述……………………………………………………………………… 14613.2.2 SPIN 協(xié)議………………………………………………………………… 14813.2.3 LEACH 協(xié)議……………………………………………………………… 14913.2.4 PEGASIS協(xié)議…………………………………………………………… 15313.3 特殊的傳感器網(wǎng)絡(luò)………………………………………………………………… 15413.3.1 水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)…………………………………………………………… 15413.3.2 WSID ……………………………………………………………………… 157第14章機會網(wǎng)絡(luò)…………………………………………………………………………… 15814.1 概述……………………………………………………………………………… 15814.1.1 機會網(wǎng)絡(luò)概念及特征……………………………………………………… 15814.1.2 機會網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用…………………………………………………………… 16014.2 機會網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及路由技術(shù)…………………………………………………… 16114.2.1 概述……………………………………………………………………… 16114.2.2 PROPHET ……………………………………………………………… 16414.2.3 CMTS路由算法………………………………………………………… 16514.3 車載自組織網(wǎng)絡(luò)…………………………………………………………………… 167第15章藍牙……………………………………………………………………………… 16915.1 概述……………………………………………………………………………… 16915.2 藍牙協(xié)議體系結(jié)構(gòu)………………………………………………………………… 17015.3 微微網(wǎng)與散射網(wǎng)…………………………………………………………………… 17215.4 藍牙的傳輸技術(shù)…………………………………………………………………… 17415.4.1 雙工……………………………………………………………………… 17415.4.2 跳頻……………………………………………………………………… 17415.4.3 無線鏈路…………………………………………………………………… 17515.4.4 數(shù)據(jù)包和編址……………………………………………………………… 17515.4.5 建立連接…………………………………………………………………… 17615.4.6 連接模式…………………………………………………………………… 17715.4.7 可靠性保證………………………………………………………………… 17815.5 散射網(wǎng)的拓撲形成和路由算法…………………………………………………… 17915.5.1 BTCP算法………………………………………………………………… 17915.5.2 BlueTrees算法…………………………………………………………… 18115.5.3 Scatternet Route協(xié)議………………………………………………… 18115.5.4 BlueStars算法…………………………………………………………… 18215.5.5 BAODV 算法……………………………………………………………… 18215.5.6 LARP算法………………………………………………………………… 184第16章 ZigBee ……………………………………………………………………………… 18716.1 概述……………………………………………………………………………… 18716.2 ZigBee的組網(wǎng)…………………………………………………………………… 18816.2.1 ZigBee的組成…………………………………………………………… 18816.2.2 ZigBee網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)………………………………………………… 18916.2.3 ZigBee網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)……………………………………………………… 19016.3 ZigBee體系結(jié)構(gòu)………………………………………………………………… 19116.3.1 物理層……………………………………………………………………… 19116.3.2 MAC層…………………………………………………………………… 19216.3.3 網(wǎng)絡(luò)層……………………………………………………………………… 19516.3.4 應(yīng)用層……………………………………………………………………… 19616.4 ZigBee路由……………………………………………………………………… 19716.4.1 樹形路由…………………………………………………………………… 19716.4.2 AODVjr…………………………………………………………………… 199第17章其他無線技術(shù)……………………………………………………………………… 20217.1 Z Wave ………………………………………………………………………… 20217.1.1 概述……………………………………………………………………… 20217.1.2 網(wǎng)絡(luò)組成…………………………………………………………………… 20217.1.3 Z Wave體系…………………………………………………………… 20317.2 MiWi無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議……………………………………………………………… 20517.2.1 概述……………………………………………………………………… 20517.2.2 MiWi網(wǎng)絡(luò)拓撲…………………………………………………………… 20617.2.3 MiWi地址和路由………………………………………………………… 207第五部分接入網(wǎng)通信技術(shù)第18章無線光通信………………………………………………………………………… 21118.1 概述……………………………………………………………………………… 21118.2 無線光通信相關(guān)技術(shù)……………………………………………………………… 21218.2.1 光調(diào)制技術(shù)………………………………………………………………… 21218.2.2 信道編碼…………………………………………………………………… 21518.2.3 復(fù)用技術(shù)…………………………………………………………………… 21718.3 其他技術(shù)…………………………………………………………………………… 21818.3.1 衛(wèi)星激光通信……………………………………………………………… 21818.3.2 燈光上網(wǎng)…………………………………………………………………… 219第19章 IEEE802.11無線局域網(wǎng)………………………………………………………… 22119.1 概述……………………………………………………………………………… 22119.2 Wifi系統(tǒng)組成…………………………………………………………………… 22119.3 IEEE802.11協(xié)議………………………………………………………………… 22219.3.1 協(xié)議?！?22219.3.2 DCF工作模式…………………………………………………………… 22319.3.3 IEEE802.11的CSMA/CA ……………………………………………… 224第20章無線Mesh網(wǎng)絡(luò)…………………………………………………………………… 227第21章蜂窩通信…………………………………………………………………………… 235第22章衛(wèi)星通信…………………………………………………………………………… 247