| 致谢 | 第5-7页 |
| 摘要 | 第7-9页 |
| Abstract | 第9-10页 |
| 缩写、符号清单、术语表 | 第15-20页 |
| 1 绪论 | 第20-42页 |
| 1.1 引言 | 第20-21页 |
| 1.2 研究背景 | 第21-27页 |
| 1.2.1 无线传感器网络概述 | 第21-22页 |
| 1.2.2 无线传感器网络的分类 | 第22-24页 |
| 1.2.3 基于潮间带的环境监测系统 | 第24-26页 |
| 1.2.4 研究目标 | 第26-27页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第27-38页 |
| 1.3.1 低功耗研究 | 第27-31页 |
| 1.3.2 延迟优化研究 | 第31-35页 |
| 1.3.3 安全认证研究 | 第35-38页 |
| 1.4 研究贡献及组织结构 | 第38-42页 |
| 1.4.1 主要研究内容和创新点 | 第39-40页 |
| 1.4.2 论文组织结构 | 第40-42页 |
| 2 终端节点低功耗设计 | 第42-63页 |
| 2.1 终端设备的能耗分析 | 第42-44页 |
| 2.2 基于GPIO引脚配置的静态能耗优化 | 第44-49页 |
| 2.2.1 GPIO引脚配置 | 第44-47页 |
| 2.2.2 OPCIO概述 | 第47-48页 |
| 2.2.3 OPCIO的架构 | 第48页 |
| 2.2.4 符号定义 | 第48-49页 |
| 2.3 配置生成模块设计 | 第49-53页 |
| 2.3.1 贪心算法 | 第49-51页 |
| 2.3.2 启发式算法 | 第51页 |
| 2.3.3 遗传算法 | 第51-53页 |
| 2.4 功耗测试模块设计和实现 | 第53-56页 |
| 2.4.1 GPIO配置结构 | 第53页 |
| 2.4.2 能耗测量流程 | 第53-55页 |
| 2.4.3 OPCIO能耗测量实现 | 第55-56页 |
| 2.5 实验验证与分析 | 第56-62页 |
| 2.5.1 目标设备 | 第56-57页 |
| 2.5.2 实验设置和评价指标 | 第57-58页 |
| 2.5.3 实验结果 | 第58-60页 |
| 2.5.4 结果分析和讨论 | 第60-62页 |
| 2.6 本章小结 | 第62-63页 |
| 3 低功耗路由协议设计 | 第63-87页 |
| 3.1 潮间带环境监测系统路由问题分析 | 第63-66页 |
| 3.2 基于压缩感知技术的链路质量估计 | 第66-72页 |
| 3.2.1 压缩感知技术 | 第66-67页 |
| 3.2.2 基于压缩感知的链路质量估计算法的可行性分析 | 第67-69页 |
| 3.2.3 压缩感知的矩阵设计 | 第69-72页 |
| 3.3 路由协议LESS的设计 | 第72-78页 |
| 3.3.1 LESS模块设计 | 第72-74页 |
| 3.3.2 LESS采样算法设计 | 第74-77页 |
| 3.3.3 路由更新 | 第77-78页 |
| 3.3.4 LESS的讨论 | 第78页 |
| 3.4 实验验证与分析 | 第78-85页 |
| 3.4.1 评估指标 | 第78-79页 |
| 3.4.2 基于实际系统的评估 | 第79-83页 |
| 3.4.3 大规模仿真评估 | 第83-85页 |
| 3.5 本章小结 | 第85-87页 |
| 4 低延迟路由协议设计 | 第87-107页 |
| 4.1 潮间带环境监测系统延迟分析 | 第87-90页 |
| 4.2 低延迟路由算法 | 第90-93页 |
| 4.2.1 潮间带系统低延迟路由算法概述 | 第90-91页 |
| 4.2.2 延迟模型 | 第91-93页 |
| 4.3 基于隐马尔科夫模型的节点状态估计与路由算法评估 | 第93-99页 |
| 4.3.1 RSSI与节点状态估计 | 第94页 |
| 4.3.2 基于隐马尔科夫模型的状态估计算法实现 | 第94-97页 |
| 4.3.3 实验验证与分析 | 第97-99页 |
| 4.4 基于机器学习的节点状态估计与路由算法评估 | 第99-105页 |
| 4.4.1 基于机器学习的节点状态估计 | 第100-102页 |
| 4.4.2 实验验证与分析 | 第102-105页 |
| 4.5 本章小结 | 第105-107页 |
| 5 基于智能终端设备的安全认证协议 | 第107-128页 |
| 5.1 智能终端设备认证问题 | 第107-109页 |
| 5.2 设备非线性特性 | 第109-113页 |
| 5.2.1 “扬声器-麦克风”系统 | 第109-110页 |
| 5.2.2 非线性特性 | 第110-111页 |
| 5.2.3 SMS系统的非线性特性分析 | 第111-113页 |
| 5.3 认证协议NAuth设计 | 第113-122页 |
| 5.3.1 威胁模型 | 第113-114页 |
| 5.3.2 认证协议概述 | 第114-115页 |
| 5.3.3 非线性认证机制 | 第115-118页 |
| 5.3.4 基于位置的验证模型 | 第118-120页 |
| 5.3.5 NAuth的安全分析 | 第120-122页 |
| 5.4 实验验证与分析 | 第122-126页 |
| 5.4.1 非线性认证机制评估 | 第122-124页 |
| 5.4.2 位置验证模型评估 | 第124-126页 |
| 5.4.3 讨论 | 第126页 |
| 5.5 本章小结 | 第126-128页 |
| 6 总结与展望 | 第128-131页 |
| 6.1 工作总结 | 第128-129页 |
| 6.2 研究展望 | 第129-131页 |
| 参考文献 | 第131-141页 |
| 攻读博士学位期间主要成果 | 第141-142页 |