作为物联网最重要的基础支撑技术之一，无线传感器网络(Wireless Sensor Network，WSN)是当前在国际上备受关注的、涉及多学科高度交叉、知识高度集成的前沿热点研究领域。传感器技术、微机电系统、现代网络和无线通信等技术的进步，推动了现代无线传感器网络的产生和发展。

无线传感器网络作为全新的技术领域，扩展了人们的信息获取能力，将客观世界的物理信息同传输网络连接在一起，在下一代网络中将为人们提供最直接、最有效、最真实的信息。无线传感器网络能够获取客观物理信息，具有十分广阔的应用前景，能应用于军事国防、工农业控制、城市管理、生物医疗、环境检测、抢险救灾、危险区域远程控制等领域。已经引起了许多国家学术界和工业界的高度重视，被认为是对21世纪产生巨大影响的技术之一。我国也把这项技术发展列入长期科技发展规划，2009年8月，温家宝同志在中科院无锡高新微纳传感网络工程研发中心考察时，强调在国家重大科技专项中，要加快推进无线传感器网络的发展。

物联网工程专业是一个完全崭新的专业,是教育部2010年根据国家新兴战略性产业发展需要新设立的相关本科专业，无线传感器网络是物联网工程专业的核心课程之一。本科教育是高等教育的主体和基础，抓好本科教学是提高整个高等教育质量的重点和关键。因此，给本专业学生或者其他相关信息专业的本科生介绍和学习无线传感器网络的基本内容和基础技术具有非常重要的意义。

随着无线传感器网络技术的不断发展，本科教学内容也要随之发生改变。因此，编者在从事无线传感器网络技术多年工程实践、教学活动的基础上，对2011年出版的《无线传感器网络原理及方法》一书的内容进行了大量的修改，增加了许多新的技术内容和实践教学内容，让学生更好地学习掌握无线传感器网络的最新技术，以适应当今社会发展。

　　本书依据物联网工程专业培养计划及无线传感器网络教学大纲而编写。为了适合教学需要，每章提供完整的教学电子文档，各章后面均附有习题，书后附有主要的参考文献。通过本课程的学习，主要让学生掌握无线传感器网络设计与开发的基本技术，为今后从事无线传感器网络系统和网络化探测设备的设计开发打下良好的基础。

本书对无线传感器网络的核心技术进行了较为深入且全面的剖析，在编写上力求内容完整，深入浅出； 在内容描述上做到理论与实践、技术与应用相结合。本书建立了一套完整的教学与实践体系，全书共分9章。

　　第1章是绪论，内容包括WSN的基本概念、WSN的特点、WSN的关键性能指标、传感器的类型、WSN的应用和WSN的研究历史。

　　第2章是 WSN开发环境，内容包括WSN平台硬件设计、WSN的操作系统、现代WSN实验平台和ZigBee硬件平台等。

　　第3章是WSN拓扑控制与覆盖技术，内容包括WSN拓扑结构、拓扑控制概述、拓扑控制技术、层次性拓扑结构控制方法、启发机制、覆盖和传感器网络的覆盖控制等。

　　第4章是WSN通信与组网技术，内容包括WSN协议结构、物理层、数据链路层协议、网络层协议、传输层协议、应用层协议、MAC协议和路由协议等。

　　第5章是WSN支撑技术，内容包括时间同步、定位技术、数据融合、能量管理、容错技术、QoS保证和安全性保证等。

　　第6章是WSN协议技术标准，内容包括技术标准的意义、IEEE 1451系列标准、ZigBee协议栈原理、蓝牙(Bluetooth)、WiFi技术、UWB、红外线数据传输技术(IrDA)和各种短距离无线通信技术特点比较等。

　　第7章是WSN接入技术，内容包括多网融合体系结构、接入技术、WSN接入Internet、传感器网络服务提供方法、多网融合网关的硬件设计和网关接入外部基础设施网络的实现等。

     第8章是WSN的应用，内容包括基于WSN路况信息监测技术的实现、基于WSN的智能家居系统设计与实现和基于 TinyOS 的WSN定位系统的设计等。

　　第9章是WSN与物联网，内容包括物联网的基本概念，RFID与WSN的整合，物联网环境下的WSN和基于RFID的WSN车载信息服务系统设计等。

本书作者的工作得到了国家自然科学基金项目、湖北省基金项目、湖北省教研项目、武汉理工大学教研项目等的支持和资助，在此表示谢意! 感谢武汉创维特公司提供实验开发板和实验原理图、感谢刘铁刚经理及公司工程师在实验过程中提供技术指导，为本书的撰写提供实验数据。研究生李振华、刘书进、毛楚阳、刘姣姣、李兆祥、崔梅、杨威、曾伟伟、刘荣兰、张佳珂、许永强、高玉、李欢、秦雪涵和赵晓静等人为本书的完成也做出了贡献。另外，本书编写过程中参考了大量文献和资料，恕不一一列举，在此对原作者深表谢意。

许毅完成第1章、第4章和第7章的编写，陈立家完成第3章、第5章和第6章的编写，甘浪雄完成第2章和第8章的编写，伍新华完成第9章的编写。

无线传感器网络技术发展非常快，目前正处在迅速发展时期，新思想、新技术、新观点不断涌现，本书力求比较全面地介绍无线传感器网络的主要技术原理及应用，由于作者水平所限，书中内容难免存在不足之处，希望广大读者批评指正。

    感谢读者选择使用本书，欢迎您对本书内容提出批评和修改建议，本书的作者将竭诚为您服务。作者的电子邮件地址： xuyi@whut.edu.cn。

作者

2015年6月于武汉