无线传感器网络简明教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:209

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出版时间:2009-7

价格:23.00元

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isbn号码:9787302201861

丛书系列:

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• 无线传感器
• 计算机科学
• 教材
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现代信息技术前沿探索：嵌入式系统与边缘计算实践指南 图书简介 本书深入探讨了当前信息技术领域最活跃、最具发展潜力的两个交叉学科——嵌入式系统设计与边缘计算架构。它并非侧重于无线通信协议的理论基础，而是聚焦于如何将先进的计算能力部署到物理世界中的具体设备与网络边缘，实现高效、实时的数据处理与决策制定。全书以实践驱动为核心，旨在为工程师、科研人员以及高级技术学生提供一套系统化、可操作的知识体系和实战经验。 第一部分：嵌入式系统深度解析与高性能实现 本部分是理解未来分布式计算基石的关键。我们彻底抛开了对传统传感器网络中单一通信协议的冗余介绍，转而关注异构嵌入式平台的底层优化与软件栈的构建。 第一章：新一代嵌入式处理器选型与架构剖析 本章详细分析了当前主流的嵌入式计算单元，包括高性能多核ARM Cortex-A系列、低功耗实时处理单元（RPU）以及专为AI加速设计的神经处理单元（NPU）。重点在于讲解异构计算模型的编程范式转换，如如何有效利用GPU或FPGA资源进行并行数据流加速，以及如何基于应用场景进行能效比（Performance-per-Watt）的系统级设计选型。内容涵盖RISC-V架构在定制化嵌入式场景中的应用前景与开发工具链的适配性分析。 第二章：实时操作系统（RTOS）的高效能内核调优 本书不局限于介绍通用RTOS的基本概念，而是深入到内核级。我们将聚焦于确定性延迟（Deterministic Latency）的实现机制，分析 FreeRTOS、Zephyr OS 等主流系统的中断处理流程、上下文切换开销优化，以及如何利用硬件特性的同步原语（如原子操作、内存屏障）来避免死锁和竞态条件。此外，针对工业控制和自动驾驶等高可靠性需求，本章还探讨了功能安全标准（如IEC 61508）在RTOS选型和裁剪中的应用原则。 第三章：内存管理与能效优化策略 在资源受限的嵌入式设备上，内存管理直接决定了系统的稳定性和寿命。本章详细讲解了零拷贝（Zero-Copy）技术在数据传输中的应用，如何通过DMA（直接内存访问）控制器最小化CPU干预。针对电池供电系统，我们提供了基于操作系统电源管理框架（如ACPI或定制的PMIC驱动）的深度休眠模式（Deep Sleep Mode）管理策略，并通过实际代码实例演示了唤醒源的精确控制与快速恢复机制。 第二部分：边缘计算架构与智能数据流处理 本部分将嵌入式平台提升到网络边缘，探讨如何在靠近数据源的地方进行复杂的分析和决策。 第四章：边缘计算范式与部署挑战 本章明确区分了云计算、雾计算与边缘计算的层次差异与协同机制。重点分析了边缘部署面临的核心挑战：资源的异构性、网络的间歇性与安全性。我们引入了“计算-存储-通信”一体化的设计思想，并引入了基于Kubernetes的轻量级容器化方案（如K3s或类似技术栈）在资源受限边缘节点的应用实践，以实现应用的快速迭代与部署。 第五章：轻量级机器学习模型在边缘的推理加速 现代边缘设备的核心价值在于其智能分析能力。本章集中讲解如何将复杂的深度学习模型（如大型Transformer或高精度CNN）进行模型压缩。内容包括模型剪枝（Pruning）、量化（Quantization，特别是INT8和更低精度）的技术细节，以及如何利用硬件加速器（如NPU、DSP）的特定指令集进行推理优化。我们提供了基于TensorFlow Lite for Microcontrollers或PyTorch Mobile等框架的实际移植与性能基准测试案例。 第六章：联邦学习与去中心化数据处理 在数据隐私和带宽受限的环境下，联邦学习（Federated Learning）成为边缘智能的关键技术。本章详细描述了边缘节点如何参与模型训练的迭代过程，而不是仅仅进行推理。我们探讨了边缘节点间的安全聚合机制（如差分隐私的引入），以及如何设计鲁棒的边缘通信协议，以应对节点频繁的掉线和数据不一致问题，实现真正的分布式智能。 第七章：边缘安全与信任根的构建 随着计算能力的下沉，安全性成为首要问题。本章不再停留在网络层面的加密，而是深入到硬件信任根（Root of Trust）。内容涵盖可信执行环境（TEE）（如ARM TrustZone）的原理与应用，如何利用硬件安全模块（HSM）保护密钥和敏感代码。此外，我们详细阐述了设备固件的安全启动（Secure Boot）流程，以及在边缘侧实现高效的空中固件更新（OTA）校验机制，确保整个设备生命周期内的完整性与机密性。 总结与展望 本书的最终目标是培养读者构建“从传感器到云端”的完整、安全、智能的闭环系统的能力。通过聚焦于嵌入式系统的深度优化和边缘计算的架构设计，读者将能够驾驭下一代物联网（IoT）和工业互联网（IIoT）对高性能、低延迟计算的需求，为开发下一代智能终端和分布式系统打下坚实的基础。全书的案例均基于最新的硬件平台和开源软件栈，确保知识的时效性和实践指导性。

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我是在一次偶然的机会中接触到这本书的，当时正好在寻找一些关于嵌入式系统与物联网结合的资料，而这本书的内容恰好触及了我的兴趣点。这本书的独特之处在于它并没有仅仅停留在理论层面，而是非常注重实际操作和工程实现。例如，书中详细讲解了如何选择合适的传感器节点硬件，如何进行嵌入式软件的设计与开发，以及如何搭建一个小型无线传感器网络实验平台。我特别欣赏的是，作者在书中提供了很多代码示例和调试技巧，这些都对我实际动手操作提供了极大的帮助。我尝试着跟着书中的步骤，在自己的开发板上实现了几个基础的网络功能，效果比我预期的要好很多。这本书让我深刻理解了从硬件选型到软件编码，再到网络通信的整个端到端的实现过程。它不仅仅是一本教程，更像是一个可以伴随我解决实际问题的实用手册。即使遇到一些常见的技术难题，我也能从中找到一些思路和解决方案。这种理论与实践相结合的学习方式，对于像我这样的工程师来说，无疑是高效且富有价值的。

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作为一名在学术界摸爬滚打多年的研究者，我对技术书籍的要求自然会高一些。一开始拿到《无线传感器网络简明教程》时，我并没有抱太大的期望，但读了几章之后，我不得不承认，它确实给了我一些惊喜。本书在理论深度和广度上都做得相当不错，特别是关于网络覆盖、能量效率、安全性和可靠性等关键技术问题，书中都进行了深入的探讨，并且引用了许多最新的研究成果和技术进展。我发现，作者在阐述复杂概念时，逻辑性非常强，层层递进，引人入胜。例如，在讨论能量收集技术时，书中不仅介绍了不同能量收集源的原理，还详细分析了如何将其集成到传感器节点的设计中，以及如何优化能量管理策略，以延长网络的生命周期。此外，本书还对一些前沿的研究方向，如低功耗广域网（LPWAN）、边缘计算在传感器网络中的应用等，进行了前瞻性的介绍，这对于我寻找新的研究课题非常有启发。总的来说，这本书在学术价值和前沿性方面都表现出色，是值得我仔细研读和参考的。

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我是一名在软件开发领域工作了多年的工程师，一直以来都专注于应用层面的开发，对于底层网络通信和硬件交互相对了解较少。近期由于工作需要，我开始接触无线传感器网络相关的项目，因此寻找一本能够快速入门并理解其核心机制的书籍。这本书在内容组织上非常有特色，它并没有采用传统的章节划分方式，而是从实际问题的角度出发，逐步引导读者深入了解无线传感器网络的方方面面。例如，它可能会先从一个具体的应用场景开始，然后引出相关的网络协议、通信机制以及数据处理方法。这种“由点及面”的学习方式，对于我这样需要快速解决实际问题的人来说，非常有效。书中在讲解过程中，也巧妙地融入了相关的算法和数据结构，这对于我这样的软件工程师来说，能够更好地理解其背后的逻辑。此外，书中对于不同通信协议的比较和分析，以及在实际应用中如何进行权衡和选择，都给我提供了非常有价值的参考。这本书帮助我快速弥补了在无线传感器网络领域的知识盲区，也为我今后的项目开发打下了坚实的基础。

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对于我这样非技术背景的读者来说，学习一项新技术往往是一个巨大的挑战。我一直对智能设备和互联互通的生活方式很感兴趣，但又担心复杂的网络技术会让我望而却步。《无线传感器网络简明教程》这本书，完美地解决了我的顾虑。它以一种非常友好的方式，将无线传感器网络的原理和应用展现在我面前。书中没有出现大量晦涩难懂的专业术语，即使有，作者也总会用通俗易懂的语言进行解释，并辅以生动的比喻和图例。我印象最深的是，书中关于“万物互联”的描述，它让我理解了传感器网络是如何让我们的生活变得更加便捷和智能的。例如，在家庭安全方面，书中介绍了如何利用传感器网络实现智能门窗监测、烟雾报警等功能；在健康监测方面，书中也展示了如何通过可穿戴传感器实现远程健康监护。这些贴近生活的应用场景，让我切实体会到了这项技术带来的价值。这本书让我觉得，原来复杂的科技离我们并不遥远，它能实实在在地改善我们的生活。

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这本书真的让我眼前一亮！作为一名刚接触无线传感器网络的学生，我常常觉得这个领域概念繁多，技术复杂，学习起来有些吃力。然而，《无线传感器网络简明教程》就像一位耐心细致的老师，条理清晰地为我梳理了整个知识体系。从传感器网络的基本概念、架构，到各种传感器的类型、工作原理，再到数据采集、传输和处理的流程，本书都进行了详尽而易懂的阐述。特别是关于网络拓扑、路由协议的讲解，我以前总觉得很抽象，但书中通过生动的图示和实际案例，让我豁然开朗，理解了不同协议的优缺点以及适用场景。此外，书中还介绍了一些重要的标准化组织和协议，帮助我构建了对整个行业生态的宏观认识。我尤其喜欢的是，它并没有一味地堆砌理论，而是穿插了大量的实际应用案例，例如环境监测、智能家居、医疗健康等，这些案例不仅让我看到了无线传感器网络的巨大潜力，也激发了我进一步学习和探索的兴趣。阅读过程中，我能够感受到作者深厚的专业功底和丰富的实践经验，他们用最简洁的语言，最精炼的文字，将最核心的概念传递给我。这本书无疑为我打下了坚实的理论基础，也让我对未来的学习方向有了更清晰的规划。

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