Sensor Network Operations

Sensor Network Operations pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:John Wiley & Sons Inc
作者:Phoha, Shashi (EDT)/ La Porta, Thomas F. (EDT)/ Griffin, Christopher (EDT)
出品人:
页数:724
译者:
出版时间:2006-5
价格:1304.00 元
装帧:HRD
isbn号码:9780471719762
丛书系列:
图书标签:
  • 传感器网络
  • 无线通信
  • 网络协议
  • 数据采集
  • 能耗管理
  • 安全
  • 路由
  • 定位
  • 物联网
  • 嵌入式系统
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具体描述

This excellent title introduces the concept of mission-oriented sensor networks as distributed dynamic systems of interacting sensing devices that are networked to jointly execute complex real-time missions under uncertainity. It provides the latest, yet unpublished results on the main technical and application challenges of mission-oriented sensor networks.

The authors of each chapter are research leaders from multiple disciplines who are presenting their latest innovations on the issues. Together, the editors have compiled a comprehensive treatment of the subject that flows smoothly from chapter to chapter. This interdisciplinary approach significantly enhances the science and technology knowledge base and influences the military and civilian applications of this field. Author Information: Dr. Shashi Phoha is the Guest Editor of IEEE Transactionsin Mobile Computing, Special Issue on Mission-Oriented Sensor Networks. She is the Head of the Information Sciences and Technology Division of ARL and Professor ofElectrical and Computer Engineering atPennsylvania State University. She has led major research programs of multimillion dollars for military sensor networks in industry as well as in academia. In addition to more than a hundred journal articles, she authored or co-authored several books in related areas. Dr. Thomas La Porta is the Editor of the IEEE Transactions on Mobile Computing. He received his B.S.E.E. and M.S.E.E. degrees from The Cooper Union, New York, NY and his Ph.D. degree in Electrical Engineering from Columbia University, New York, NY. He joined the Computer Science and Engineering Department at Penn State in 2002 as a Full Professor. He is Director of the Networking Research Center at Penn State. Prior to joining Penn State, Dr. LaPorta was with Bell Laboratories since 1986. He was the Director of the Mobile Networking Research Department Bell Laboratories, Lucent Technologies, where he led various projects in wireless and mobile networking. He is an IEEE Fellow, Bell Labs Fellow, received the Bell Labs Distinguished Technical Staff Award, and an Eta Kappa Nu Outstanding Young Electrical Engineer Award. He has published over 50 technical papers and holds over 20 patents. Christopher Griffin holds a Masters degree in Mathematics from Penn State and is currently pursuing his Ph.D. there. Mr. Griffin has worked as a research engineer at the Penn State Applied Research Laboratory for the last six years on several DARPA and or Army Research Laboratory sponsored programs, including: the Emergent Surveillance Plexus (ESP) program as a lead engineer; the DARPA sponsored Semantic Information Fusion program under the SensIT initiative, where he co-developed a distributed target tracking system and managed the development of a target classification algorithm using Level 1 sensor fusion techniques; as a co-principal software architect for the DARPA Joint Force Component Controller (JFACC) initiative, an adaptive C2 program aimed at improving Air Force response times; and he was the principal software architect for the Boeing/ARFL Insertion of Embedding Infosphere Technology (IEIST) program. His areas of research expertise are distributed tracking systems, mission oriented control, and system modeling.

《城市脉动:现代都市基础设施的无形构架》 前言:看不见的连接,驱动着城市的呼吸 我们生活在一个被无形网络紧密编织的复杂系统中。从清晨唤醒我们的智能家居系统,到夜幕降临时保障交通流动的信号灯,再到实时监测环境质量的监测站——现代城市并非由钢筋水泥构成,而是由数据流驱动的有机生命体。然而,这些支撑着我们日常生活便利与安全的“神经系统”是如何构建、管理和优化的?本书将深入剖析驱动现代都市运行的“城市基础设施网络”的底层逻辑、技术实现及其对社会形态产生的深远影响。 本书旨在超越对单一技术的罗列,聚焦于这些异构系统之间如何协同工作,形成一个动态、自适应的城市整体。我们将从一个宏观的视角出发,考察城市作为一个复杂适应系统的基本特征,并逐步深入到构成其运行基石的具体技术层面。 第一部分:城市基础设施的拓扑结构与演进 在现代社会中,城市基础设施不再是孤立的工程项目,而是相互依赖、相互影响的复杂系统。本部分将构建一个理解城市运作的框架。 第一章:从分散到互联:基础设施范式的转变 本章追溯了从传统公用事业(如独立的供水、供电网络)到当前的集成化、智能化基础设施网络的历史演变。我们将探讨数字化浪潮如何模糊了物理基础设施与信息基础设施之间的界限。讨论的关键在于“互操作性”的挑战——不同代际、不同厂商的系统如何才能“对话”。 核心议题: 基础设施的“物联网化”过程(IoE),以及从集中控制向分布式决策的权力转移。 案例分析: 考察早期的SCADA系统如何逐步演化为支持实时数据交换的智能电网或智能水务系统。 第二章:城市作为信息生态系统 城市是一个巨大的信息生成与交换的生态系统。本章着重于描述支撑城市运行的“数据骨架”。我们不会过多讨论特定传感器的工作原理,而是关注数据如何被采集、聚合、传输到数据中心或边缘计算节点,并被转化为可操作的洞察。 拓扑结构: 探讨城域网、光纤骨干网在城市数据传输中的作用,以及无线(如5G/LoRaWAN)在最后一英里连接中的瓶颈与优势。 信息流管理: 城市信息流的生命周期管理,从原始数据到政策建议的转化路径。 第二部分:驱动城市运行的核心系统建模 本部分将聚焦于支撑城市功能的三大核心支柱:能源、交通和环境监测,并以系统科学的视角来审视它们的功能与交互。 第三章:能源网络的韧性与优化 能源系统的核心在于平衡供给与需求,确保不间断的电力供应。本书将分析智能电网(Smart Grid)的设计哲学,它如何通过实时双向通信,整合分布式可再生能源(如屋顶太阳能)和需求侧响应机制。 需求侧管理(DSM): 如何通过激励机制调整用户的用电习惯,以平抑高峰负荷。 微电网(Microgrids)的作用: 在主电网受损时,微电网如何实现局部自给自足,增强城市关键区域的供电韧性。本书将侧重于微电网如何与主网进行“并网”和“孤岛”模式的平滑切换。 第四章:动态交通流的预测与调控 交通是城市最直观的痛点,也是数据密集度最高的领域之一。本章探讨先进交通管理系统(ATMS)如何利用多源数据(环路检测器、GPS、浮动车数据)来构建实时的交通模型。 信号配时的自适应: 探讨基于强化学习或复杂事件处理(CEP)的交通信号控制策略,旨在最小化延误而非仅仅优化特定路口的通行效率。 多式联运的整合: 城市物流与客运的交织,以及如何利用数据平台实现公共交通、共享出行和私家车流的协同管理。 第五章:城市环境的“体检”:感知与响应 环境质量(空气、水、噪音)的监测是保障城市宜居性的基础。本章关注低功耗广域网络(LPWAN)在部署大规模、低成本环境传感器网络中的应用,以及这些数据如何驱动公共卫生决策。 空间异质性分析: 如何处理传感器网络中固有的空间稀疏性和数据噪声,以生成可靠的污染热点图。 早期预警系统: 从环境数据到灾害预警的链条,例如洪水风险评估或热岛效应的实时反馈机制。 第三部分:安全、隐私与治理的挑战 随着基础设施的数字化和互联化程度的加深,新的风险和治理难题也随之浮现。本书的最后部分将探讨在高度依赖技术驱动的城市中,如何维护系统的安全性和社会公平性。 第六章:网络弹性与关键基础设施的防护 当所有系统都通过IP网络连接时,网络安全就不再仅仅是IT部门的问题,而是城市运行的根本安全问题。本章将深入分析针对工控系统(ICS)和操作技术(OT)网络的攻击面。 纵深防御策略: 讨论如何为SCADA系统部署“零信任”架构,以及OT/IT网络隔离的最佳实践。 事件响应与恢复: 城市级网络攻击事件的响应流程,以及如何利用备份系统和冗余设计确保系统在遭受攻击后能快速恢复关键功能。 第七章:数据主权、隐私与伦理框架 城市运营产生了海量的个人和群体数据。本书认为,技术的设计必须植根于稳健的伦理和法律框架。 去标识化与聚合技术: 探讨在利用大数据洞察城市行为模式时,如何应用差分隐私等技术来保护个体身份。 算法的透明度与问责制: 探讨当AI算法决定了交通流量分配或资源调度时,公众如何监督和质疑这些决策的公平性。 结论:迈向自治与适应的城市 本书总结了驱动现代城市运行的复杂技术交织体,强调了系统集成、数据驱动决策和网络弹性是未来城市发展的核心要素。我们展望一个更高层次的城市运营模式——一个能够自我感知、自我诊断并主动适应外部扰动的“自治城市体”。这不仅需要技术的进步,更需要跨部门、跨学科的协作治理模式的创新。 目标读者: 城市规划者、基础设施工程师、公共政策制定者、信息安全专业人员,以及对未来城市形态感兴趣的科技从业者。 本书力求提供一个全面、深入且注重实际挑战的分析视角,阐明支撑我们现代生活的复杂技术图景。

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