前言

傳感器網絡是物聯網的基本組成部分，是物聯網用來感知和識別周圍環境信息的生成和采集系統。傳感器網絡對信息處理來說如同人體的感覺突觸一樣重要。為了方便感知、部署及提高網絡的可擴展性，傳感器網絡一般采用無線通信方式，從而形成了節點之間可自組織拓撲結構的無線傳感器網絡。無線傳感器網絡技術集成了傳感器技術、嵌入式計算技術、計算機網絡和無線通信技術等重要信息技術，目前已經逐漸走向成熟，在各個領域的應用不斷擴大，被認為是21世紀最有影響力的技術之一。

本書比較系統地介紹無線傳感器網絡的理論、技術和若干應用。全書從結構上可以分為三個部分：無線傳感器網絡的基礎理論，主要介紹無線傳感器網絡從物理層到網絡層的各層通信協議，給出目前常用的針對無線傳感器網絡特點的網絡協議設計思想和若干典型協議，為無線傳感器網絡的部署和通信提供基本支持；無線傳感器的若干關鍵技術，包括無線傳感器網絡的時間同步、節點定位、容錯設計、能量收集、服務質量保證和網絡管理等技術，為無線傳感器網絡的各種應用提供有力支撐；無線傳感器網絡的仿真技術、硬件開發、操作系統、軟件開發和應用等，給出部署和應用開發實例。

本書主要有以下特點：

（1）基礎性。本書注重無線傳感器網絡的基本理論和關鍵技術，包括無線傳感器的基本概念、基本原理、基本架構、基本協議和典型基礎應用，力求展示無線傳感器網絡重要和基礎的內容，介紹當前主流的無線傳感器網絡節點和開發平臺。本書通俗易懂，適合初學者，可使其清楚地認識和理解無線傳感器網絡。

（2）系統性。本書涉及無線傳感器網絡的各個方面，注重內容的系統性，以無線傳感器網絡的體系為內容框架，涵蓋無線傳感器網絡從物理層到網絡層的各種協議、時間同步技術、節點定位技術、容錯設計技術、網絡管理技術、硬件設計技術、操作系統平臺、應用開發技術等，內容全面，體系完整。

（3）新穎性。為適應無線傳感器網絡理論和技術發展迅速、知識更新快的特點，本書緊跟學科發展前沿，針對當前新出現的各種應用，及時將無線傳感器網絡的新技術、新手段和新工具融入內容體系，及時擴充和完善無線傳感器網絡的技術框架，給出新的應用和實例。

（4）邏輯性。無線傳感器網絡牽涉的技術眾多，應用領域寬廣，本書注重介紹時的邏輯性，面向無線傳感器網絡應用這一關鍵問題，由無線傳感器網絡的基本架構和協議引入，介紹無線傳感器網絡的關鍵支撐技術，建立在基本架構和關鍵技術上的應用開發，以此為主線介紹若干仿真環境、系統平臺和開發環境，層層深入，由淺入深，層次分明，有利于讀者對無線傳感器網絡理論和技術的掌握與實踐。

本書可作為高等院校物聯網工程專業以及電氣信息類專業的高年級本科生、研究生教材和教學參考用書，也可供從事相關行業的工程技術人員與研究人員參考。

本書的編寫受到國家自然科學基金（61003233、61071096）和高等學校博士點科研基金（20100162110012、2011016211042）的資助，在此表示感謝。

由于編寫時間倉促，書中難免存在錯誤和不足，敬請廣大讀者批評指正。