无线传感器网络通过无线通信技术连接各类传感器节点，实现信息;感知_传输_处理一体化，有效拓展了信息感知的范围与边界。其广泛应用于远程控制、环境监测等科技领域，可精准采集各类关键数据并完成快速分析，为各领域智能化发展提供核心技术支撑。2021年，《;十四五数字经济发展规划》进一步提出提升物联网感知能力和网络覆盖，推动规模化部署。工业和信息化部、国家发展和改革委员会等14个部门联合发布10个物联网发展专项行动计划，其中政府扶持措施专项行动计划、技术研发专项行动计划、标准制定专项行动计划都对传感器的发展提出了明确的发展目标和要求。国内相关高校纷纷将;无线传感器网络技术列为物联网工程专业及智能化工程专业的必修课程之一。本书作为普通高校本科生开设无线传感器网络课程的基础教材，每章均有学习要点，还配有巩固复习所学知识的习题。旨在帮助读者对无线传感器网络技术及应用的重点、难点和未来走向有一定的认识与理解。同时，也希望为对无线传感器网络感兴趣的读者提供技术参考。希望更多学生和科技爱好者参与到无线传感器网络相关的研究和开发工作中来，从而更广泛地推动我国无线传感器网络和智能化工程的基础建设。承蒙教学同仁厚爱，本教材出版以来被多所高校和专业读者所选用。为了顺应科学技术进步和工程技术的社会需求而再版。在对无线传感器网络研究不断深化和实践的基础上，为了更好适应教学的特点和需要，第3版的内容与章节做了些调整和更新，在每一章均加入本章导读、学习要点及部分延伸阅读。第1章，作为物联网的基石，无线传感器网络的应用已覆盖人类生活的全场景，为智能决策提供了实时的数据基础。本章增加了无线传感器网络在航空航天、深海潜艇的应用及面临的挑战。第2章，从最基础的物理层到应用层，针对每一层的特点进行逐层、细致的介绍。第3章，无线传感器网络的管理技术是保障网络规模化运行的关键，本章详尽地描述了时间同步、定位技术、数据管理、目标跟踪、拓扑控制和覆盖技术等。第4章，安全性是无线传感器网络应用的重要保障。对这一章的内容重新整理并细化，更新了几种安全威胁相关的内容。第5章，重新梳理并介绍无线传感器网络软硬件设计与测试技术。第6章，根据当前技术发展的最新形式，对本章内容进行梳理和更新。第7章，增加;城镇管网智能监管系统的应用案例设计。第8章，增加关于IAR开发环境及芯片的预备知识。本书可作为普通本科院校、高等职业院校、民办高校的物联网工程、通信工程、计算机应用、人工智能等专业的教材，也可作为建筑电气、网络管理等领域的工程技术人员和从事智能物联网等工作的技术人员的参考用书。本书第3版由从事无线传感器网络教学科研的教师和技术人员合作编写。本书共8章，具体分工如下：第1章由张晓宇、张俊红编写；第2章由李欣盈编写；第3~5章分别由陈雨婷、张卓然、马晓轩编写；第6~8章由张蕾编写。全书由张蕾负责主编并统稿。本书由;北京建筑大学教材建设项目资助出版。北京邮电大学张平院士、田辉教授，北京工业大学李萌教授等，还有诸多同行为本书的编写给予了大力支持和帮助，在此表示衷心的感谢。本书参考了有关方面大量书刊资料，并引用了部分内容，在此向这些书刊资料的作者表示诚挚的谢意。书中与现行国标存在不一致的情况，请读者查阅相关国标。书中内容如有不妥之处，恳请各位读者和同仁批评指正，提出宝贵的建议和意见。

;十三五国家重点出版物出版规划项目。每章均有学习要点，还配有巩固复习所学知识的习题。在每一章均加入本章导读、学习要点及部分延伸阅读。配套提供电子课件、微课视频、习题答案、教学大纲。

无线传感器网络是信息科学领域的一个全新发展方向，是物联网的支撑技术之一。传感器技术在遥控、监测、传感和智能化等科技应用领域中发挥着重要作用。本书主要内容包括：无线传感器网络的网络与通信技术，以时间同步、定位技术、数据管理、目标跟踪、拓扑控制、覆盖技术、安全技术等为支撑的无线传感器网络技术；无线传感器网络的软硬件设计与测试，新型的人工智能物联网，以及无线传感器网络在智能家居系统、智能温室系统、远程医疗智能监护系统及城镇管网智能监管系统中的应用；最后是工程实验指导，且给出了完整的实现细节。本书反映了无线传感器网络领域的新技术和成果，采用理论与实际并进的模式编写。本书可以作为普通本科院校、高等职业院校、民办高校的物联网工程、通信工程、计算机应用、人工智能等专业的教材，也可以作为建筑电气、网络管理等领域的工程技术人员和从事智能物联网等工作的技术人员的参考用书。

张蕾，于2009年6月获北京邮电大学通信与信息系统专业博士学位，北京建筑大学计算机系副主任，计算机系教师党支部书记。2009年7月至今，在北京建筑大学从事教学与科研工作，主要研究数据处理、无线传感器网络、网络资源管理等方面。近年来，在国内外期刊和国际学术会议上发表论文20余篇（其中SCI检索2篇，EI检索11篇）；授权2项计算机软件著作权；出版2部专著，参编教材1部。主持参与多项研究项目，作为年青科研业务骨干，主持北京高等学校;青年英才计划项目等。

前言第1章无线传感器网络基础11无线传感器网络概述111发展历程112定义12无线传感器网络的应用领域121军事122环境123医疗124交通125建筑工程与建筑物126智能建筑与市政建设管理127航空航天128深海潜艇13无线传感器网络的特点131系统特点132技术特点14无线传感器网络的关键技术141技术组成142面临的挑战习题第2章网络与通信技术21引言22物理层221物理层概述222链路特性223物理层设计224低速物理层225中高速物理层23数据链路层231MAC概述232基于竞争的MAC协议233基于时分多址的MAC协议234其他MAC协议24网络层241路由协议概述242平面路由协议243分簇路由协议244其他路由协议245路由协议自主切换25传输层251传输协议概述252拥塞控制协议253可靠保证协议26ZigBee261ZigBee与IEEE 802154的分工262ZigBee与IEEE 802154的区别263ZigBee协议框架264ZigBee技术的特点265网络层规范266应用层规范27ZigBee无线传感器网络的应用案例271ZigBee无线点餐系统方案272ZigBee网络组网和地址分配273无线点餐系统流程图274可行性分析习题第3章管理技术31时间同步311时间同步概述312影响时间同步的关键因素313时间同步机制的基本原理314同步算法315未来的研究方向32定位技术321定位技术概述322基于距离的定位323与距离无关的定位324分布式定位算法325未来的研究方向33数据管理331数据管理概述332系统结构333数据存储与索引技术334查询处理技术335未来的研究方向34目标跟踪341目标跟踪概述342目标跟踪的主要技术343几种目标跟踪算法中的节点调度策略344未来的研究方向35拓扑控制351拓扑控制概述352功率控制技术353层次型拓扑结构控制354未来的研究方向36覆盖技术361覆盖的评价标准362覆盖的分类363覆盖算法364未来的研究方向习题第4章安全技术41无线传感器网络安全问题概述42无线传感器网络安全分析421安全性目标和挑战422安全体系结构43无线传感器网络协议栈的安全431物理层的攻击与安全策略432链路层的攻击与安全策略433网络层的攻击与安全策略434传输层的攻击与安全策略435应用层的攻击与安全策略44无线传感器网络密钥管理441预共享密钥分配模型442随机密钥预分配模型443基于位置的密钥预分配模型444其他密钥管理方案45无线传感器网络的入侵检测技术451入侵检测技术概述452入侵检测技术分类453入侵检测体系框架454三种入侵检测方案的工作原理46常见的安全威胁习题第5章软硬件设计与测试51传感器的分类及特性511传感器的分类512传感器的特性52传感器节点硬件设计521节点的设计原则522节点的硬件设计53无线传感器网络的仿真54网络开发测试平台技术541操作系统542专用软件开发平台TinyOS习题第6章人工智能物联网61人工智能611人工智能概述612机器学习613深度学习62物联网621物联网的层次结构622物联网的关键技术623物联网的应用63人工智能物联网631AIoT的发展路径632AIoT对边缘计算能力的需求633AIoT对AI芯片的需求64人工智能与物联网的关系641人工智能让物联网更加智能化642人工智能有助于物联网提高运营效率65人工智能对物联网安全的意义651隐私保护机器学习652攻击机器学习653推理时攻击654知识产权保护66AIoT应用案例智慧文旅661物联网技术662移动通信技术663云计算技术664人工智能技术习题第7章典型应用设计71智能家居系统711相关技术712需求分析713系统架构714功能模块715软件设计与评测72智能温室系统721需求分析722系统架构723功能模块724软件设计与评测73远程医疗智能监护系统731需求分析732系统架构733功能模块734软件设计与评测74城镇管网智能监管系统741需求分析742系统架构743功能模块744软件设计与评测习题第8章工程实验指导81预备知识811IAR开发环境基本功能及工程建立812CC2530通用 I/O口介绍82点亮LED灯821实验目的822实验内容823实验条件824实验原理825实验步骤826实验结果83看门狗定时器831实验目的832实验内容833实验条件834实验原理835实验步骤836实验结果84LCD显示841实验目的842实验内容843实验条件844实验原理845实验步骤846实验结果85温度传感器数据读取及LCD显示851实验目的852实验内容853实验条件854实验原理855实验步骤856实验结果86无线点亮LED861实验目的862实验内容863实验条件864实验原理865实验步骤866实验结果87点对点无线通信871实验目的872实验内容873实验条件874实验原理875实验步骤876实验结果附录CC2530芯片简介参考文献