کتاب صوتی معماری SAGUIN برای mMTC پایدار زیرزمینی: LoRaWAN و انتقال انرژی بی‌سیم

📚 کتاب آموزشی جامع

📚 اطلاعات کتاب

عنوان کتاب: کتاب معماری SAGUIN برای mMTC پایدار زیرزمینی: LoRaWAN و انتقال انرژی بی‌سیم

موضوع کلی: اینترنت اشیا (IoT) و شبکه‌های حسگر بی‌سیم

موضوع میانی: شبکه‌های حسگر زیرزمینی و فناوری‌های ارتباطی کم‌مصرف

📋 سرفصل‌های کتاب (100 موضوع)

• 1. مقدمه‌ای بر اینترنت اشیا (IoT) و شبکه‌های حسگر بی‌سیم (WSN)
• 2. اهمیت و کاربردهای شبکه‌های حسگر زیرزمینی
• 3. مفهوم ارتباطات ماشینی عظیم (mMTC)
• 4. پایداری در شبکه‌های زیرزمینی: چالش‌ها و ضرورت‌ها
• 5. معماری SAGUIN: نگاهی جامع به شبکه‌های فضایی-هوایی-زمینی-زیرزمینی
• 6. مروری بر مقاله "Toward Sustainable Subterranean mMTC"
• 7. نقش LoRaWAN در شبکه‌های زیرزمینی پایدار
• 8. انتقال انرژی بی‌سیم (WET) برای تغذیه سنسورها
• 9. اهداف و ساختار دوره آموزشی
• 10. مدل‌های تجاری و اقتصادی شبکه‌های زیرزمینی IoT
• 11. مبانی سنسورها و عملگرها در IoT
• 12. انواع شبکه‌های حسگر بی‌سیم و توپولوژی‌ها
• 13. جمع‌آوری داده‌ها و پیش‌پردازش در گره‌های حسگر
• 14. استانداردهای ارتباطی کم‌مصرف (LPWAN)
• 15. مقایسه LPWAN با سایر فناوری‌های بی‌سیم
• 16. معماری لایه‌ای IoT (از حسگر تا ابر)
• 17. چالش‌های کلی در استقرار WSN
• 18. مدیریت توان و مصرف انرژی در گره‌های حسگر
• 19. امنیت اولیه در شبکه‌های حسگر
• 20. پروتکل‌های مسیریابی در WSN
• 21. محیط زیرزمینی: ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک
• 22. تأثیر خواص خاک بر انتشار امواج رادیویی
• 23. مدل‌سازی کانال ارتباطی در محیط‌های زیرزمینی
• 24. میرایی (Attenuation) و محوشدگی (Fading) زیرزمینی
• 25. نویز و تداخل در کانال‌های زیرزمینی
• 26. چالش‌های مکان‌یابی و تعیین موقعیت زیرزمینی
• 27. ملاحظات طراحی آنتن برای سنسورهای زیرزمینی
• 28. تأثیر رطوبت، دما و چگالی بر عملکرد شبکه
• 29. الزامات پایش محیطی در کاربردهای زیرزمینی
• 30. مواد و مصالح مقاوم در برابر شرایط زیرزمینی
• 31. معرفی فناوری LoRa و LoRaWAN
• 32. اصول مدولاسیون LoRa (CSS - Chirp Spread Spectrum)
• 33. معماری شبکه LoRaWAN: گره پایانی، دروازه، سرور شبکه، سرور برنامه
• 34. کلاس‌های دستگاه در LoRaWAN: A, B, C
• 35. نرخ داده تطبیقی (ADR) و بهینه‌سازی توان
• 36. پارامترهای لینک LoRaWAN: Spreading Factor, Bandwidth, Coding Rate
• 37. امنیت در LoRaWAN: Activation و Encryption
• 38. پروتکل MAC لایه LoRaWAN
• 39. استقرار دروازه‌های LoRaWAN
• 40. ابزارهای توسعه و شبیه‌سازی LoRaWAN
• 41. چالش‌های استقرار LoRaWAN در محیط زیرزمینی
• 42. بهینه‌سازی پارامترهای LoRa برای ارتباطات زیرزمینی
• 43. افزایش برد LoRaWAN در محیط‌های با میرایی بالا
• 44. طراحی شبکه‌های LoRaWAN چندجهشی (Multi-hop) برای زیرزمین
• 45. تکنیک‌های بهبود قابلیت اطمینان LoRaWAN زیرزمینی
• 46. آنتن‌های خاص برای کاربردهای LoRaWAN زیرزمینی
• 47. تأثیر عمق بر عملکرد ارتباطی LoRaWAN
• 48. رویکردهای همپوشانی (Coverage) در LoRaWAN زیرزمینی
• 49. مصرف توان LoRaWAN در سناریوهای زیرزمینی
• 50. پیاده‌سازی عملیاتی LoRaWAN زیرزمینی: تجربیات و ملاحظات
• 51. مبانی انتقال انرژی بی‌سیم (WET)
• 52. اصول انتقال توان القایی و رزونانسی
• 53. انتقال توان RF مبتنی بر امواج مایکروویو
• 54. مقایسه WET با برداشت انرژی (Energy Harvesting)
• 55. مبدل‌های WET: یکسوسازها (Rectifiers) و مدارات کنترل
• 56. منابع و فرستنده‌های انرژی بی‌سیم
• 57. گیرنده‌های انرژی بی‌سیم (Rectenna)
• 58. چالش‌های بازدهی در سیستم‌های WET
• 59. ایمنی و استانداردهای WET
• 60. مدل‌سازی انتشار و انتقال انرژی بی‌سیم
• 61. طراحی سیستم‌های WET برای کاربردهای زیرزمینی
• 62. تأثیر محیط زیرزمینی بر راندمان WET
• 63. راهبردهای بهینه‌سازی WET در خاک
• 64. مدیریت انرژی برای افزایش طول عمر گره‌ها با WET
• 65. استقرار و مکان‌یابی بهینه فرستنده‌های WET زیرزمینی
• 66. ترکیب WET و برداشت انرژی برای پایداری بیشتر
• 67. سیستم‌های هیبریدی WET و باتری
• 68. شارژ بی‌سیم همزمان اطلاعات و انرژی
• 69. WET مبتنی بر UAV برای سنسورهای زیرزمینی
• 70. چالش‌های امنیتی و تداخل در WET زیرزمینی
• 71. لایه فضایی (Space Layer) در معماری SAGUIN
• 72. نقش ماهواره‌ها و UAVهای ارتفاع بالا در لایه فضایی SAGUIN
• 73. لایه هوایی (Air Layer) و کاربرد UAVها در SAGUIN
• 74. جمع‌آوری داده و انتقال انرژی توسط UAVها در لایه هوایی
• 75. لایه زمینی (Ground Layer): دروازه‌ها و نقاط تجمع
• 76. ارتباط بین لایه‌های زمینی و زیرزمینی
• 77. لایه زیرزمینی (Underground Layer): سنسورها و ارتباطات محلی
• 78. پروتکل‌های ارتباطی بین‌لایه در SAGUIN
• 79. هماهنگی و مدیریت منابع در معماری SAGUIN
• 80. انعطاف‌پذیری و تاب‌آوری SAGUIN در برابر اختلالات
• 81. چالش‌های مقیاس‌پذیری mMTC در SAGUIN
• 82. مدیریت تداخل عظیم در شبکه‌های چگال زیرزمینی
• 83. تخصیص منابع و زمان‌بندی در mMTC LoRaWAN
• 84. کیفیت سرویس (QoS) و قابلیت اطمینان در mMTC زیرزمینی
• 85. امنیت داده‌ها و حریم خصوصی در mMTC SAGUIN
• 86. تحلیل پایداری انرژی و عمر شبکه در SAGUIN
• 87. مدل‌های بهینه‌سازی برای mMTC پایدار زیرزمینی
• 88. تحلیل هزینه-فایده استقرار SAGUIN
• 89. شاخص‌های پایداری و ارزیابی عملکرد
• 90. نقش هوش مصنوعی در بهینه‌سازی SAGUIN
• 91. یادگیری ماشین برای پیش‌بینی و بهینه‌سازی شبکه
• 92. کاربردهای کشاورزی هوشمند زیرزمینی با SAGUIN
• 93. پایش معادن و ساخت و سازهای زیرزمینی
• 94. پیشگیری و مدیریت بلایای طبیعی (زلزله، سیل) با SAGUIN
• 95. زیرساخت‌های شهری هوشمند زیرزمینی
• 96. چالش‌های استانداردسازی و تعامل‌پذیری در SAGUIN
• 97. جهت‌گیری‌های پژوهشی آینده در SAGUIN
• 98. نوآوری‌ها در مواد و حسگرهای زیرزمینی
• 99. مسائل اخلاقی و اجتماعی استقرار شبکه‌های عظیم
• 100. جمع‌بندی و چشم‌انداز آینده معماری SAGUIN