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| 內容簡介： |
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《*环境下的无线传感器系统》针对无线传感器网络的特点和*环境的应用需求，既有详细的理论推导和分析建模，也有针对实际系统的设计方案。如：针对无线传感的传输时延问题，探讨了其应用于火箭发射高动态实时控制中带延迟的反馈控制建模与算法设计；针对无线传感器节点的有限能量问题，建立了基于单节点能耗、网络寿命、任务完成率的多目标优化模型，探讨了*环境下的功率控制策略；针对射频通信产生的电磁波对精密仪器的干扰问题，阐述了阿丽亚娜-5型运载火箭上面级的无线传感器系统布设和开发的总体技术及采用红外无线通信技术的详细设计方案；针对射频通信和水声通信的各自特点，探讨了适用于海底监测的混合组网技术；等等。作者中既有来自美国加州大学、德国慕尼黑工业大学等高校的教授，也有来自美国国家航空航天局（NASA）、欧洲空客公司（Airhus）、美国海军研究实验室等机构的研究设计人员，而更多的是大学、科研机构和工业部门的科研合作团队。书中引用了许多在欧洲航天局（ESA）、NASA等机构的无线传感技术设计与应用实例，既有成功经验，也有失败教训，对于研究和设计人员来说都是宝贵的参考信息资源。
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| 目錄：
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第一部分 适用于极端环境的无线传感器系统通用解决方案
第1章 极端环境下的无线传感器系统
1．1 引言
1．2 空间及其他极端环境中的无线传感器系统
1．2．1 定义
1．2．2 空间和极端环境中的网络
1．2．3 SEE中的节点时间同步
1．2．4 SEE中的频谱共享
1．2．5 SEE中的能量方面
1．3 章节简介
1．3．1 第2章简介
1．3．2 第3章简介
1．3．3 第4章简介
1．3．4 第5章简介
1．3．5 第6章简介
1．3．6 第7章简介
1．3．7 第8章简介
1．3．8 第9章简介
1．3．9 第10章简介
1．3．10 第11章简介
1．3．11 第12章简介
1．3．12 第13章简介
1．3．13 第14章简介
1．3．14 第15章简介
1．3．15 第16章简介
1．3．16 第17章简介
1．3．17 第18章简介
1．3．18 第19章简介
1．3．19 第20章简介
1．3．20 第21章简介
参考文献
第2章 极端环境下无线网络反馈控制面临的挑战
2．1 引言
2．2 极端环境下的控制器
2．3 系统动力学与控制设计原则
2．3．1 系统动力学
2．3．2 传统的控制系统设计
2．4 使用无线网络时面临的反馈控制难题
2．4．1 延迟的逼近模型
2．4．2 延迟对一阶系统稳定性的影响
2．5 延迟对二阶系统瞬态响应的影响
2．6 讨论
2．7 小结
参考文献
第3章 极端环境下传感应用中的寿命和功耗优化
3．1 引言
3．2 技术体系描述与总览
3．3 能量和寿命优化
3．3．1 最优化问题
3．3．2 理论与实践解决方案
3．3．3 更多实用的解决方案
3．4 可视化和数值结果
3．4．1 优化方法式（3．14）与式（3．13）的比较
3．4．2 优化方法式（3．16）与式（3．13）和式（3．14）的比较
3．5 极端环境下的功率控制应用
3．6 小结
参考文献
第4章 基于连通度的无线传感器网络定位性能提升
4．1 引言
4．2 基于连通度的单跳网络定位技术
第5章 小概率事件传感和事件供能的无线传感器网络
第二部分 空间应用中无线传感器系统的解决方案与应用
第6章 空间应用中的无源传感器
第7章 可预知的空间传感器容断网络中的连通方案设计
第8章 用于阿利亚娜火箭发射的红外无线传器感网络开发
第9章 用于航空器和发射装置结构健康监测的多通道无线传感器网络
第10章 用于缺陷探测与定位的无线压电传感器系统
第11章 采用临近空间卫星平台的导航与遥感
第三部分 水下和潜水型无线传感器系统的解决方法
第12章 水下声传感：介绍
第13章 使用表面反射波束的水下船锚定位
第14章 采用CayleyMenger行列式实现单一信标下的水下传感器坐标确定
第15章 水下和潜水型无线传感器系统：安全性问题和解决方案
第四部分 地下和狭窄环境下的无线传感器系统解决方案
第16章 基于磁感应的传感器网络用于地下通信时的可达通信吞吐量
第17章 地下无线传感器系统的农业应用：技术概览
第五部分 工业和其他无线传感器系统解决方案
第18章 采用无线传感器网络实现结构健康监测
第19章 工业无线传感器网络通信中的误差表征和解决之道
第20章 飞行器可靠无线通信技术中的介质接入策略
第21章 海上风电场监测中的无线传感器系统应用
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| 內容試閱：
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新千年伊始，中短距离无线通信技术的到来促进了轻型传感器和执行器领域的快速发展，由此也诞生了一个飞速成长的商业领域，市场涌现出各类新型的智能无线传感器。这些智能无线传感器主要得益于采用了传统通信和数据系统的基本架构，实现了成簇的交互工作，并具有包括自主和自适应网络覆盖在内的新特征。两个常用术语包括：代表大量或超大数量的传感器节点应用的无线传感器网络（WSN，Wireless Sensor Network）、少量节点的无线传感器系统（wss，Wirele ss Sensor System）。
近年来商用无线技术的迅猛发展以及先进编码、信号处理和信息技术的应用，使得高传输速率的无线连通成为可能，许多行业开始重新思考有线的必要性。采用无线技术不但具有减轻重量以及降低线缆、夹具和连接器等成本的显著优势，而且还能够降低传感系统设计、测试、升级等额外成本，而这些也许并不总是那么容易被关注。此外，配置的灵活性和可扩展性是无线传感器系统带来的附加利益。
空间和其他极端环境水下、地下以及非常规工业环境也许会显著得益于无线传感技术，但这些充满挑战的环境条件以及高可靠性的要求，使得无线传感技术在这些领域还没有得到充分利用。近期，我们组织的一系列名为无线飞行控制系统（Fly by Wireless）的研讨会和另一些与之平行的名为空间智能传感（WiSense4Space）的研讨会在美国电气和电子工程师协会（IEEE）的统一下，组成了一个IEEE国际会议机构，主题是空间和极端环境中的无线技术。这些研讨会中的第一个是2013年在美国巴尔的摩举行的，来自航天机构、工业和学术界的科学家和工程师们通过这个技术论坛，分享在空间和极端环境中无线领域的知识，并为最终实现在极端环境下广泛应用无线技术做好准备。在所有无线环境中最具挑战性的空间应用，以及水声技术、无线光通信、矿井内的通信与传感，都属于这些大会的讨论主题，讨论一直持续至今。
本书是受到该领域内近期研究进展的启发，涵盖了范围很宽的主题，从能量分配、无源通信到水下连接，乃至无线反馈控制。我们希望阅读本书的工程师和科学家们能够将这些想法和方法提升到一个新的层次，并将它们应用于未来的设计中。无线技术应用于极端环境下，其影响不仅在于省去线缆而带来的高效性和经济性，更关键的是使一些新的数据采集方法能够应用于以前无法到达的区域。无线传感器通过组网可以构建一个数据共享环境，用于监测复杂系统、寻找异常现象和防止灾难发生。从各类建筑物和机械设备中采集数据，能够帮助设计者更好地了解自己的设计，确定在真实世界设定的运行状态，避免被迫采用仿真手段。而从定期维修到视情维修则是无线传感器应用于恶劣环境时带来的另一个显著优势。
我们要感谢那些始终如一地支持并做出贡献的作者们，没有他们，这个项目不可能完成。来自全球工业部门、航天机构和学术研究机构的同行们，从美洲到欧洲再到亚洲，所有人都不辞辛劳地工作了超过两年的时间来准备这本书，他们对本项目做出的贡献令人敬佩。
感谢John Wiley出版社的指导和努力，从早期的初稿提议到最终修订完成，使得本书成为在学术研究和工业开发领域的高质量图书。
真诚地希望我们的努力能够使本书有益于学生的学习，有益于启发工程师和科学家将书中概念应用于设计中，并有益于学者传授这些新兴的概念。
相信在无线飞行、无线驾驶和无线生活这些先进技术给我们生活带来便利的同时，智能传感器的高效应用也将使我们的空间、地球、城市工业以及家庭环境变得更加美好。
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