无线传感器网络是当今世界备受瞩目、具有高度学科交叉性和知识集成性的研究热点，在军事国防、工农业控制、环境检测和抢险救灾等领域已有成功应用。复杂的网络拓扑特征给传感器网络的应用带来巨大挑战，深刻地影响着网络的性能和使用寿命。利用网络拓扑特征来设计高性能网络协议是传感器网络研究中的重要内容。本书着重介绍了近年来在传感器网络的边界识别、骨架提取和网络分解这三大拓扑特征提取方面的研究成果，并介绍其在网络路由、定位、数据存储等方面的应用。
样章试读
目录
- 目录
第一篇 传感器网络及拓扑特征
第1章 绪论3
1.1 传感器网络的体系结构3
1.2 传感器网络的分类4
1.3 传感器网络的通信模型6
参考文献 6
第2章 传感器网络的拓扑特征提取8
2.1 拓扑特征提取的意义8
2.2 传感器网络的主要拓扑特征9
2.2.1 网络边界9
2.2.2 网络骨架11
2.2.3 网络分解13
2.3 拓扑特征提取的挑战13
参考文献 13
第二篇 传感器网络的拓扑特征提取方法
第3章 网络边界识别17
3.1 网络边界17
3.2 二维传感器网络基于地理位置的方法18
3.3 二维传感器网络基于统计的方法21
3.3.1 中心度法21
3.3.2 邻居个数法23
3.4 二维传感器网络基于局部邻域的方法23
3.5 二维传感器网络基于全局拓扑的方法24
3.5.1 等距离线法25
3.5.2 边界路径同伦法25
3.6 二维传感器网络基于图论的方法26
3.6.1 同调论法27
3.6.2 FGP变换法27
3.7 三维传感器网络的边界识别30
3.7.1 UBF算法30
3.7.2 CABET算法35
3.7.3 Coconut算法40
参考文献 44
第4章 传感器网络的骨架提取47
4.1 基于完全边界的MAP算法47
4.2 CASE算法50
4.2.1 理论基础50
4.2.2 CASE算法52
4.3 基于距离变换的骨架提取54
4.3.1 距离变换55
4.3.2 基于距离变换的骨架定义56
4.3.3 DIST算法57
4.4 无边界信息的骨架提取61
4.4.1 CENT算法理论基础61
4.4.2 CENT算法64
4.4.3 扩张算法理论基础66
4.4.4 扩张算法68
4.5 三维传感器网络的线骨架提取69
4.5.1 理论基础71
4.5.2 传感器网络的线骨架提取通用算法74
4.6 三维传感器网络的面骨架提取78
4.6.1 理论基础79
4.6.2 面骨架提取算法81
参考文献82
第5章 网络分解88
5.1 近似凸分解ACD算法88
5.1.1 凹／凸点识别与边界分割89
5.1.2 网络近似凸分解90
5.2 CONVEX凸分解算法93
5.2.1 识别关键点93
5.2.2 角平分线构建94
5.2.3 分割识别95
5.3 CONSEL分割算法97
5.3.1 相关理论知识介绍97
5.3.2 CONSEL分割算法设计99
5.4 般分解算法102
5.4.1 边界监测102
5.4.2 构造距离场102
5.4.3 计算流指针103
5.4.4 合并邻近汇聚节点IO4
5.4.5 分割形成104
5.4.6 最后清除105
5.5 三维传感器网络的瓶颈识别分割算法105
5.5.1 计算内射半径105
5.5.2 基于内射半径的形状分割107
参考文献108
第三篇 拓扑特征在传感器网络中的应用
第6章 拓扑特征在网络路由方面的应用113
6.1 基于边界信息的路由算法114
6.1.1 GPSR路由算法114
6.1.2 NoGeo路由算法115
6.1.3 基于里奇流的路由算法117
6.1.4 三维传感器网络中的VHM路由算法120
6.1.5 三维传感器网络中的Bubble路由算法123
6.2 基于骨架信息的路由算法126
6.2.1 二维传感器网络中基于骨架的路由算法126
6.2.2 三维传感器网络中基于线骨架的路由算法130
6.3 基于网络分解的路由算法131
6.3.1 GI_IDER路由算法131
6.3.2 CONVEX路由算法133
参考文献134
第7章 拓扑特征在网络定位方面的应用136
7.1 利用边界信息的定位算法136
7.1.1 REP定位算法的理论基础137
7.1.2 REP定位算法138
7.2 利用骨架信息的定位算法140
7.2.1 DC定位理论基础I40
7.2.2 DC定位算法142
7.3 基于凸分解的定位算法144
7.3.1 MDS定位算法144
7.3.2 ACDL定位算法145
7.4 基于质心的定位算法147
7.4.1 质心定位算法147
7.4.2 APIT算法.148
7.4.3 凸规划定位算法149
7.5 基于凹点识别的CATL算法151
7.5.1 网络辅助结构152
7.5.2 探测凹点153
7.5.3 定位154
参考文献 156
第8章 拓扑特征在数据存储与导航方面的应用159
8.1 基于边界信息的事件监测159
8.1.1 事件监测159
8.1.2 事件边界检测160
8.1.3 存在的问题162
8.2 数据存储与查询162
8.2.1 数据存储机制162
8.2.2 典型的分布式数据存储与查询机制163
8.2.3 基于网络拓扑特征的数据存储与查询167
8.3 基于骨架的安全导航169
8.3.1 移动机器人的路径导航169
8.3.2 无线传感器网络的路径导航171
8.3.3 基于骨架的安全导航及路径规划172
参考文献174
京公网安备 11010102004214号