OPNET物联网仿真：基于5G通信与计算的物联网智能应用

　　本书是基于物联网OPNET仿真的一本学习参考书，本书阐述了物联网的演进过程，介绍了OPNET物联网仿真的基本模型，并对网络层基本路由算法、绿色物联网、智能物联网、宽带物联网、半实物仿真、窄带物联网、无线网络缓存等进行了建模与仿真。全书共分为11章。不仅介绍了经典的算法，还包括作者新的研究成果。本书侧重于实际的模型仿真，可作为学习物联网仿真和OPNET的进阶参考书。本书可作为物联网和通信专业高年级本科生或研究生的教材或学习参考书，也可供相关专业工程人员或研究人员参考。

　　陈敏，华中科技大学计算机学院教授、博导，嵌入与普适计算实验室主任，2012年入选国家第二批"青年千人计划"。二十三岁获博士学位。曾先后任国立汉城大学和加拿大不列颠哥伦比亚大学博士后、韩国首尔大学助理教授。2011年入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”。 陈敏教授主要从事认知计算、物联网感知、情感计算通信和机器人技术、5G网络、软件定义网络、医疗大数据、人体局域网等领域的研究工作。在国际学术期刊和会议上发表论文200余篇，发表论文谷歌学术引用总数超过9000次，H-index = 48，SCI他引次数超过2500次。担任IEEE计算机协会大数据技术委员会主席。获IEEE ICC 2012、IEEE IWCMC 2016等国际大会佳论文奖。荣获 2017 年度 IEEE通信学会Fred W. Ellersick Prize。

目录
1物联网的演进(1)
1.1物联网的发展历程(1)
1.1.1国内外发展历程(1)
1.1.2从应用需求看物联网的发展(3)
1.2物联网的设计理念(9)
1.2.1物联网的特征(9)
1.2.2物联网设计理念(10)
1.3物联网架构与关键技术(12)
1.3.1物联网架构(12)
1.3.2关键技术(14)
1.4物联网与WSN、M2M、BAN和CPS(21)
1.4.1WSN、M2M、BAN与CPS简介(22)
1.4.2物联网几种技术之间的共性(25)
1.4.3物联网几种技术之间的区别(25)
1.5人本物联网(27)
1.5.1人体局域网(27)
1.5.2基于云平台的医疗人体局域网(34)
1.5.3第二代RFID系统(35)
1.5.4基于机器人技术和云计算技术的智能健康物联网(42)
1.6物联网与大数据,云计算与软件定义网络(45)
1.6.1物联网与大数据(45)
1.6.2物联网与云计算(47)
1.6.3物联网与软件定义网络(50)
1.7物联网与网络仿真(53)
2OPNET网络仿真简介(54)
2.1OPNET概述(54)
2.1.1网络仿真简介(54)
2.1.2OPNET简介(54)
2.1.3OPNET网络环境(56)
2.1.4OPNET编辑器简介(57)
2.1.5OPNET常用文件格式(60)
2.2OPNET常用函数介绍(61)
2.2.1函数命名规则(61)
2.2.2分布函数集(61)
2.2.3进程函数集(62)
2.2.4事件函数集(64)
2.2.5接口控制信息函数集(66)
2.2.6中断函数集(69)
2.2.7分组函数集(72)
2.2.8队列函数集(75)
2.2.9统计量函数集(76)
2.3OPNET网络建模和仿真方法(77)
2.3.1OPNET建模基本特性(77)
2.3.2OPNET建模机制(79)
2.3.3OPNET仿真机制(84)
2.4仿真结果的处理(89)
2.4.1收集统计量(89)
2.4.2查看和导出仿真结果(90)
2.4.3发布仿真结果(91)
2.5包交换网络例程(92)
2.5.1概述(93)
2.5.2创建包交换网络(94)
2.5.3收集统计量并配置仿真(106)
2.5.4运行仿真并分析结果(107)
OPNET物联网仿真——基于5G通信与计算的物联网智能应用目录3传感器网络OPNET仿真(110)
3.1网络模型(110)
3.1.1打开模型(110)
3.1.2网络参数(111)
3.1.3网络模型的节点部署(112)
3.1.4模型文件的分类(117)
3.1.5头文件(118)
3.1.6全局变量(119)
3.1.7包结构(119)
3.2节点模型(120)
3.2.1普通传感器节点模型(120)
3.2.2结果收集节点模型(132)
3.3结果收集模型(136)
3.3.1模型介绍(136)
3.3.2性能参数(138)
3.3.3代码实现(138)
3.4能量模型(143)
3.4.1MAC层能量模型(143)
3.4.2网络层能量模型(147)
3.5动画模型(147)
3.5.1新建自定义探针(148)
3.5.2创建动画宏(149)
3.5.3调用动画(151)
3.6其他技巧(155)
3.6.1网络传输半径的确定(155)
3.6.2调试日志(157)
3.7综合实验(158)
3.7.1实验一：增加路由方案(158)
3.7.2实验二:不同参数路由方案比较(161)
3.7.3实验三:多随机种子多参数做Errorbar图(166)
3.7.4实验四:增加普通传感器节点应用层统计项(172)
4大规模传感器网络OPNET模型调试(175)
4.1查看OPNET日志文件(175)
4.2使用OPNET Debugger调试(177)
4.2.1ODB调试概述(177)
4.2.2ODB断点功能简介(180)
4.2.3ODB信息追踪功能简介(182)
4.2.4ODB映射功能简介(184)
4.2.5使用ODB调试IoT_Simulation模型实例(186)
4.3OPNET与VC6联合调试(191)
4.3.1环境变量的设置(191)
4.3.2修改OPNET有关与VC6联合调试的标识(192)
4.3.3仿真时OPNET与VC6联合调试的步骤(193)
4.4仿真模型的跟踪调试(195)
4.4.1实例一：找到IoT_Simulation的源节点(195)
4.4.2实例二：跟踪数据包的处理流程(198)
4.4.3实例三：异常情况的调试(205)
5OPNET网络层仿真(211)
5.1地理路由(211)
5.1.1地理路由概述(211)
5.1.2贪婪路由算法(214)
5.2移动多媒体地理位置路由(219)
5.2.1多媒体传感器网络概述(219)
5.2.2移动多媒体地理位置路由(220)
5.2.3MMSN的OPNET仿真(223)
5.3定向扩散路由(227)
5.3.1定向扩散路由简介(228)
5.3.2模型实现(229)
5.4ZigBee协议仿真(235)
5.4.1ZigBee概述(235)
5.4.2OPNET官方ZigBee模型(239)
5.4.3开放源代码IEEE 802.15.4/ZigBee仿真模型(243)
5.4.4基于IEEE 802.15.4的体域网仿真(248)
6绿色物联网仿真(254)
6.1REER路由协议(254)
6.1.1REER协议(255)
6.1.2REER代码实现(261)
6.1.3性能分析与实验(275)
6.2KCN路由协议(277)
6.2.1KCN协议(277)
6.2.2KCN代码实现(278)
7智能物联网仿真(289)
7.1移动代理概述(289)
7.1.1移动代理(289)
7.1.2基于移动代理的无线传感器网络路由规划(291)
7.1.3移动代理能量消耗(293)
7.1.4移动代理模型(294)
7.2单移动代理经典算法(297)
7.2.1通用的单移动代理路由规划算法(297)
7.2.2近优先路由算法(297)
7.2.3能量效率路由算法/迭代的能量效率路由算法(299)
7.3多移动代理经典算法(300)
7.3.1MSTMIP(300)
7.3.2BSTMIP(302)
7.3.3遗传算法(303)
7.4移动代理仿真实现(306)
7.4.1建立移动代理路由规划模型(306)
7.4.2模型中写入代码(307)
7.4.3运行仿真(317)
7.4.4添加新路由规划算法(318)
8宽带物联网仿真(323)
8.1多路径带宽扩展算法(323)
8.1.1多路径路由概述(323)
8.1.2DGR路由(325)
8.1.3PWDGR(332)
8.1.4多源单目标的多路径路由(334)
8.2物联网骨干网仿真(349)
8.2.1物联网架构(349)
8.2.2网络模型(350)
8.2.3模型实现(351)
9半实物仿真(364)
9.1入门实验(364)
9.1.1网络模型建立(365)
9.1.2设置SITL节点属性(366)
9.1.3设置wkstn节点属性(366)
9.1.4仿真结果分析(366)
9.2半实物仿真基础(369)
9.2.1SITL网关(369)
9.2.2包转换（packet translation）(370)
9.3WLAN半实物仿真(377)
9.3.1网络模型(377)
9.3.2WLAN工作站与真实数据中心的交互(399)
9.4Wireless半实物仿真(404)
9.4.1网络模型设计(404)
9.4.2南向接口设计(406)
9.4.3北向接口设计(410)
9.4.4模型实现(411)
9.4.5仿真实验(418)
10窄带蜂窝物联网仿真(423)
10.1NBIoT发展简介(423)
10.1.1NBIoT物理层特性(424)
10.1.2NBIoT下行链路(424)
10.1.3NBIoT上行链路(425)
10.2NBIoT模型的搭建(426)
10.2.1NBIoT网络架构(426)
10.2.2用户设备上行数据传输的过程及相关参数(427)
10.2.3NBIoT中应用层的设置(430)
10.2.4仿真实验结果与分析(431)
10.3NBIoT中敏感型设备延时优化算法(434)
10.3.1传统的拥塞解决方案Access Class Barring Schemes(436)
10.3.2RADB相较于ACB的优势(437)
10.3.3RADB与ACB算法实验对比(439)
11无线网络缓存仿真(442)
11.1无线网络缓存(442)
11.1.1内容中心网络(442)
11.1.2无线D2D网络中的缓存(444)
11.2仿真模型建立(444)
11.2.1缓存模型概述(444)
11.2.2快速网络部署(446)
11.2.3模型文件说明(451)
11.2.4全局变量(451)
11.3包结构(451)
11.3.1兴趣包interest_pk(452)
11.3.2数据包response_data(453)
11.3.3广播包server_info(454)
11.4节点模型(454)
11.5仿真模型分析(471)
11.5.1收集统计量并配置仿真(471)
11.5.2仿真结果分析(473)
参考文献(476)