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第1章 智能体概述1

1.1智能体的由来2

1.1.1嵌入式系统3

1.1.2无处不在的计算和普适计算4

1.1.3移动电话技术6

1.1.4遥测和机对机通信6

1.1.5无线传感器和无处不在的传感器网络7

1.1.6移动计算8

1.1.7计算机网络9

1.2智能体的难题10

1.2.1节点级挑战10

1.2.2网络级难题11

1.2.3标准化13

1.2.4互操作性14

1.3结论14

第2章 智能体硬件16

2.1感知子系统17

2.2处理子系统19

2.2.1架构综述20

2.2.2微控制器22

2.2.3数字信号处理器23

2.2.4专用集成电路23

2.5.5 FPGA24

2.2.6 ASIC与DSP及FPGA的比较24

2.3通信接口25

2.3.1串行通信接口26

2.3.2 I2C总线27

2.3.3小结29

2.4模型30

2.4.1 IMote节点架构30

2.4.2 XYZ节点架构31

2.4.3 Hogthrob节点架构32

第3章 操作系统33

3.1功能性方面33

3.1.1数据类型33

3.1.2调度34

3.1.3栈34

3.1.4系统调用35

3.1.5中断处理35

3.1.6多线程35

3.1.7基于线程与基于事件的编程36

3.1.8内存分配36

3.2非功能方面的问题36

3.2.1关注点分离36

3.2.2系统开销37

3.2.3可移植性37

3.2.4动态编程37

3.3原型38

3.3.1 TinyOS（微操作系统）38

3.3.2 SOS40

3.3.3 Contiki42

3.3.4 LiteOS45

3.4评价48

第4章 智能体的通信机制50

4.1智能体通信类型50

4.1.1一对一通信50

4.1.2一对多通信51

4.1.3多对一通信52

4.2物理通信规则53

4.3 IEEE 802.15.453

4.3.1 802.15.4地址54

4.3.2 802.15.4物理层55

4.3.3 802.15.4的MAC层56

4.3.4 802.15.4帧格式57

4.3.5能耗58

4.4 IEEE 802.11和WiFi59

4.4.1网络拓扑和形式59

4.4.2物理层60

4.4.3 802.11的MAC层61

4.4.4低功耗WiFi62

4.5 PLC63

4.5.1物理层64

4.5.2 PLC的MAC层64

4.5.3功耗64

4.6结论65

第5章 物理层66

5.1基础部件66

5.2信源编码67

5.2.1信源编码效率68

5.2.2脉码调制和增量调制70

5.3信道编码71

5.3.1信道类型72

5.3.2信道中的信息传输73

5.3.3错误识别与纠正75

5.4调制75

5.4.1调制类型75

5.4.2二次调幅81

5.4.3总结82

5.5信号传播83

第6章 媒介访问控制85

6.1概述85

6.1.1无竞争的媒介访问86

6.1.2基于竞争的媒介访问87

6.2无线MAC协议88

6.2.1载波侦听多路访问88

6.2.2带有冲突避免机制的多路访问（MACA）与MACAW89

6.2.3邀请方式的MACA89

6.2.4IEEE 802.1190

6.2.5 IEEE 802.15.4和ZigBee91

6.3传感器网络MAC协议的特点92

6.3.1能源效率92

6.3.2可扩展性93

6.3.3适应性93

6.3.4低延迟和可预测性93

6.3.5可靠性94

6.4无竞争的MAC协议94

6.4.1特性94

6.4.2通信自适应媒介访问控制95

6.4.3 Y-MAC96

6.4.4 DESYNC-TDMA97

6.4.5低功耗自适应分簇层99

6.4.6轻量级媒介访问控制（LMAC）100

6.5基于竞争的MAC协议101

6.5.1能量感知多接入信令102

6.5.2传感器MAC协议103

6.5.3超时MAC协议104

6.5.4模型MAC协议105

6.5.5增强路由的MAC协议106

6.5.6数据汇聚MAC108

6.5.7前文采样和WiseMAC协议109

6.5.8接收端启动MAC110

6.6混合MAC协议111

6.6.1 Zebra MAC111

6.6.2移动自适应混合MAC112

6.7总结113

第7章 传输协议114

7.1 UDP114

7.1.1尽最大努力的数据报传送115

7.1.2 UDP头标115

7.2 TCP116

7.2.1可靠的流传输116

7.2.2 TCP头标118

7.2.3 TCP选项119

7.2.4往返时间估计120

7.2.5流控制120

7.2.6拥塞控制121

7.2.7 TCP状态121

7.3 UDP的智能体123

7.4智能体的TCP124

7.5结论125

第8章UIP和IPV6126

8.1 UIP126

8.1.1处理机制127

8.1.2 uIP内存缓冲区管理132

8.1.3 uIP应用编程接口133

8.1.4 uIP协议实现135

8.1.5内存占用136

8.1.6小结137

8.2智能体网络的IPv6137

8.2.1 IPv6的功能137

8.2.2 IPv6数据头标138

8.2.3 IPv6编址体系结构143

8.2.4 IPv6的ICMP148

8.2.5邻居发现协议150

8.2.6负载平衡155

8.2.7 IPv6的自动配置155

8.2.8 DHCPv6159

8.2.9 IPv6 QoS160

8.2.10 IPv4的骨干网络上的IPv6161

8.2.11 IPv6多播162

8.2.12总结164

第9章 低功耗无线个域网上IPv6（6LoWPAN）的适配层165

9.1术语165

9.2 6LoWPAN适配层166

9.2.1网状网地址头标168

9.2.2分组169

9.2.3 6LoWPAN头标压缩170

9.2.4无状态配置179

9.3结论180

第10章 智能体网络中的RPL路由181

10.1简介181

10.2什么是低功耗有损网络181

10.3路由需求182

10.4智能体网络中的路由指标184

10.4.1汇总路由度量VS记录路由度量185

10.4.2局部度量VS全局度量185

10.4.3路由指标/约束的公共头标185

10.4.4节点状态和属性对象185

10.4.5节点能量对象185

10.4.6跳数对象186

10.4.7吞吐量对象186

10.4.8延时对象186

10.4.9链路稳定性对象186

10.4.10链接颜色属性187

10.5目标函数187

10.6 RPL：针对智能体网络的新型路由协议189

10.6.1协议概述189

10.6.2多DODAG和RPL实例概念的应用191

10.6.3 RPL消息192

10.6.4 RPL DODAG创建过程195

10.6.5节点在DODAG内部或DODAG之间的移动198

10.6.6使用DAO消息沿着DODAG填充路由表199

10.6.7 RPL中的循环回避和循环探测机制201

10.6.8全局和局部修复203

10.6.9路由与RPL的邻接207

10.6.10 RPL定时器管理207

10.6.11仿真结果208

10.7结论213

第11章 智能体的网络服务214

11.1网络服务概念215

11.1.1通用数据格式216

11.1.2表述性状态转移217

11.2智能体网络服务的性能220

11.2.1执行的复杂性220

11.2.2性能222

11.3 Pachube：智能体的网络服务系统223

11.3.1交互模型225

11.3.2 Pachube数据格式225

11.3.3 HTTP请求226

11.3.4 HTTP返回代码227

11.3.5验证和安全性227

11.3.6触发器228

11.4结论229

参考文献230