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《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（微課視頻版）》共分為十章，前七章分別介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本概念、體系結(jié)構(gòu)、物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層以及定位、時間同步、安全、數(shù)據(jù)融合、接入技術(shù)等無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的支撐技術(shù)，第八章介紹了無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)，第九章介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的開發(fā)技術(shù)，包括硬件平臺、軟件平臺和仿真平臺，第十章介紹了智能交通和智能家居兩種應(yīng)用實(shí)例，《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（微課視頻版）》配套有教學(xué)課件。《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（微課視頻版）》適合作為普通高等學(xué)校電子信息、通信、計(jì)算機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)等相關(guān)專業(yè)的本科生和碩士研究生的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)課程教材，也可作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的科研人員和工程技術(shù)人員的參考用書。

現(xiàn)代信息技術(shù)的三大基礎(chǔ)是傳感器技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network，WSN)正是這三大技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無線通信技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)等領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，通過各類微型傳感器對目標(biāo)信息進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，由嵌入式計(jì)算資源對信息進(jìn)行處理，并通過無線通信網(wǎng)絡(luò)將信息傳送至遠(yuǎn)程用戶。因此，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)一經(jīng)提出，便成為備受關(guān)注的、多學(xué)科高度交叉、知識高度集成的前沿?zé)狳c(diǎn)研究領(lǐng)域。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為全新的技術(shù)領(lǐng)域，具有監(jiān)測精度高、容錯性能好、覆蓋區(qū)域大、可遠(yuǎn)程監(jiān)控等眾多優(yōu)點(diǎn)，在軍事國防、工農(nóng)業(yè)控制、城市管理、生物醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測、搶險救災(zāi)、防恐反恐、危險區(qū)域遠(yuǎn)程控制等許多領(lǐng)域都有重要的應(yīng)用，具有十分廣闊的應(yīng)用前景，被列為十種將改變世界的新興技術(shù)之首，成為五個國防尖端領(lǐng)域之一，是信息產(chǎn)業(yè)的第三次革命浪潮物聯(lián)網(wǎng)的基石。

隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，教學(xué)內(nèi)容也隨之發(fā)生改變。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)成為物聯(lián)網(wǎng)工程、電子信息工程、通信工程、計(jì)算機(jī)等專業(yè)的重點(diǎn)課程之一。因此，編者在從事無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)多年工程實(shí)踐和教學(xué)活動的基礎(chǔ)上編寫本書，系統(tǒng)介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、原理、相關(guān)技術(shù)及最新成果，以適應(yīng)當(dāng)今社會發(fā)展的需要。

本書全面梳理了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)的控制機(jī)制和關(guān)鍵技術(shù)，以幫助讀者形成關(guān)于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)全面的知識體系。全書共分10章，各章內(nèi)容如下。

第1章主要介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展、特點(diǎn)、性能指標(biāo)、包含的關(guān)鍵技術(shù)，與無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)的區(qū)別與聯(lián)系，相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，以及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。

第2章主要介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、協(xié)議棧結(jié)構(gòu)等。

第3章介紹了物理層的技術(shù)，包括無線電波與無線信道，調(diào)制與解調(diào)，天線，超寬帶、ZigBee、藍(lán)牙等短距離無線通信技術(shù)。

第4章介紹了數(shù)據(jù)鏈路層的控制，包括介質(zhì)訪問控制層（MAC）協(xié)議、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制技術(shù)、覆蓋和連通的模型和算法。

第5章介紹了網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，包括平面路由協(xié)議、分層路由協(xié)議以及其他路由協(xié)議。

第6章介紹了傳輸層機(jī)制，包括擁塞控制機(jī)制及以可靠性為中心的協(xié)議等。

第7章主要介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的多種支撐技術(shù)，包括定位技術(shù)、時間同步技術(shù)、安全技術(shù)、數(shù)據(jù)融合技術(shù)和接入技術(shù)等。

第8章介紹了新興的無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)，包括無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)、編解碼技術(shù)、融合技術(shù)和跨層控制方法等。

第9章介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用開發(fā)技術(shù)，包括CC2530硬件平臺、ZigBee協(xié)議棧組網(wǎng)、TinyOS等操作系統(tǒng)的軟件平臺、NS等仿真平臺。

第10章從設(shè)計(jì)角度分別介紹了智能交通和智能家居兩個應(yīng)用實(shí)例。

為了適合教學(xué)需要，每章都提供了完整的教學(xué)課件和微課視頻，前9章后面均附有習(xí)題。通過本書的學(xué)習(xí)，可以系統(tǒng)掌握無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)和原理、設(shè)計(jì)與開發(fā)的基本技術(shù)，為今后從事無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用與開發(fā)打下良好的基礎(chǔ)。

本書由北京建筑大學(xué)田啟川，太原科技大學(xué)喬建華、張雄、李素月、武迎春、武曉嘉、趙賢凌，西華大學(xué)謝維成、陳克力共同編寫。第1章由田啟川編寫，第2、10章由喬建華編寫，第3章由李素月編寫，第4章由謝維成編寫，第5章由陳克力編寫，第6章由武迎春編寫，第7章由喬建華、張雄編寫，第8章由武曉嘉編寫，第9章由趙賢凌編寫。全書由喬建華統(tǒng)稿。

感謝在編寫過程中許多老師的幫助和指正，以及侯筠、吳言等多位研究生的工作。同時，本書參考了大量文獻(xiàn)資料，并引用了部分成果，在此向這些文獻(xiàn)資料的作者們表示誠摯的感謝。

由于編者水平有限，書中難免有疏漏和錯誤，懇請讀者批評指正。

編者
2023年6月

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