随着无线通信系统和片上网路等技术的发展，无线感测器网路已成为21世纪对世界影响最大的技术之一。无线感测器网路具有自组织的智慧型特性，但也面临着扩展性、能效和安全等方面的问题。本书从多角度对这一技术展开深入探讨，对学术界和工业界都有极高的参考价值。

出版者的话
译者序
前言
第1章　无线感测器网路概述 1
1.1　背景 1
1.2　无线感测器节点的组成 2
1.3　感测器网路的分类 3
1.4　无线感测器网路的特点 4
1.5　无线感测器网路面临的挑战 5
1.6　无线感测器网路和无线网状网路的对比 7
1.7　总结 8
参考文献 8
第2章　无线感测器节点：结构与操作 10
2.1　无线感测器网路的限制 10
2.2　设计挑战 12
2.3　硬体体系结构 12
2.4　作业系统与环境 14
2.5　感测器节点示例 16
2.6　基础设施对无线感测器网路性能指标的影响 16
2.7　MEMS技术 17
2.8　硬体平台 18
2.8.1　片上系统感测器节点 18
2.8.2　增强通用个人计算机 18
2.8.3　专用感测器节点 18
2.9　软体平台 19
2.10　总结 19
参考文献 19
第3章　无线感测器网路的套用：概述与案例研究 21
3.1　目标检测与追蹤 21
3.1.1　能量 22
3.1.2　可靠性 23
3.1.3　複杂度 23
3.1.4　目标对环境扰动的识别（现象学） 23
3.1.5　感测器的选择 24
3.2　轮廓与边缘检测 24
3.2.1　连续极值搜寻 25
3.2.2　感测器分组与轮廓点搜寻 25
3.2.3　轮廓线的创建 26
3.3　套用的类型 26
3.3.1　环境套用 26
3.3.2　医疗套用 26
3.3.3　生产过程控制 27
3.3.4　智慧型家居 27
3.3.5　国土安全 27
3.3.6　水下套用 27
3.3.7　农业 31
3.3.8　军事套用 31
3.4　总结 31
参考文献 31
第4章　无线感测器网路中的介质访问 34
4.1　无线网路中的介质访问控制 34
4.1.1　S-MAC：节能协定 35
4.1.2　L-MAC：轻量级MAC协定 38
4.1.3　动态调度MAC协定 40
4.1.4　节能QoS感知MAC协定 42
4.1.5　节能套用感知MAC协定 43
4.1.6　位置感知MAC协定 43
4.1.7　移动无线感测器网路的节能MAC协定 44
4.1.8　O-MAC：以接收端为中心的能量管理协定 44
4.1.9　PMAC：无线感测器网路的自适应节能MAC协定 45
4.1.10　T-MAC协定 46
4.1.11　BMAC协定 47
4.2　无线感测器网路的MAC问题 48
4.3　总结 49
参考文献 49
第5章　无线感测器网路中的路由 53
5.1　无线感测器网路中的路由基础与挑战 53
5.2　基于网路架构的路由协定 56
5.2.1　多跳平面路由 56
5.2.2　分层/分簇路由机制 59
5.2.3　基于位置的路由机制 64
5.3　基于操作特点的路由协定 66
5.3.1　基于查询的路由方法 66
5.3.2　多径路由机制 66
5.3.3　协作与非协作处理 67
5.3.4　基于服务质量的路由机制 67
5.3.5　基于协商的路由机制 68
5.4　总结 68
参考文献 69
第6章　无线感测器网路的传输协定 73
6.1　无线感测器网路的传输协定需求 73
6.2　网际网路传输协定及其在无线感测器网路中的适用性 74
6.3　现有的无线感测器网路传输协定 75
6.3.1　协定分类 75
6.3.2　以拥塞控制和流量控制为中心的协定 75
6.3.3　以可靠性为中心的协定 82
6.3.4　其他协定 89
6.4　总结 90
参考文献 91
第7章　定位与追蹤 93
7.1　定位 93
7.1.1　测距技术 94
7.1.2　到达时差 95
7.1.3　到达角和数字罗盘 96
7.1.4　定位算法 96
7.2　目标追蹤 109
7.2.1　单目标追蹤 109
7.2.2　多目标追蹤 114
7.3　总结 116
参考文献 116
第8章　拓扑管理与控制 119
8.1　拓扑管理 119
8.2　拓扑管理的分类 119
8.2.1　拓扑发现 119
8.2.2　休眠周期管理 122
8.2.3　集群 125
8.3　拓扑控制 130
8.3.1　网路覆盖 130
8.3.2　网路连通性 132
8.4　总结 134
参考文献 134
第9章　无线感测器网路的性能评估 138
9.1　背景信息 138
9.2　无线感测器网路建模 139
9.3　仿真模型 142
9.4　对感测器行为和感测器网路建模 144
9.4.1　自组织 144
9.4.2　协同算法 145
9.4.3　安全机制 145
9.4.4　能量感知要求 145
9.5　无线感测器网路的仿真工具 146
9.6　性能指标 148
9.7　基本模型 149
9.7.1　流量模型 149
9.7.2　能量模型 150
9.8　总结 150
参考文献 150
第10章　无线感测器网路中的安全问题 153
10.1　背景 153
10.2　无线感测器网路的限制 156
10.3　无线感测器网路的安全需求 156
10.4　无线感测器网路特有的漏洞和相应攻击方法 158
10.5　无线感测器网路的物理攻击 159
10.6　无线感测器网路近期的安全问题 161
10.7　无线感测器网路的安全协定 162
10.7.1　SPINS 162
10.7.2　TinySec 162
10.7.3　LEAP 162
10.8　无线感测器网路中的拒绝服务攻击和相关防御措施 163
10.9　总结 166
参考文献 166
第11章　无线移动感测器网路 171
11.1　覆盖与移动感测器 172
11.1.1　Voronoi图方法 172
11.1.2　基于虚拟力的方法 175
11.1.3　基于格线的方法 176
11.1.4　事件覆盖 178
11.2　网路寿命延长 181
11.2.1　可预测且可控的移动汇聚节点 181
11.2.2　可预测但不可控的移动汇聚节点 182
11.2.3　不可预测且不可控的汇聚节点 183
11.2.4　移动中继与数据骡子 188
11.3　总结 190
参考文献 190
第12章　无线多媒体感测器网路 193
12.1　网路套用 193
12.1.1　多媒体监控 193
12.1.2　交通管理 193
12.1.3　先进的医疗服务 193
12.1.4　环境监测 194
12.1.5　工业过程控制 194
12.1.6　虚拟现实 194
12.2　无线多媒体感测器网路面临的挑战 194
12.2.1　资源限制 194
12.2.2　变化的信道容量 195
12.2.3　多媒体编码技术 195
12.2.4　冗余移除 195
12.2.5　QoS要求 195
12.3　无线多媒体感测器网路的不同架构 196
12.3.1　传统架构 196
12.3.2　同构、单层、集群式架构 196
12.3.3　同构、多层架构 197
12.3.4　集成架构 198
12.4　不同架构的对比 198
12.5　多媒体感测器节点架构 198
12.6　现有的感测器节点平台 199
12.6.1　Panoptes 199
12.6.2　Cyclops 200
12.6.3　SensEye 201
12.7　通信层 201
12.7.1　物理层 201
12.7.2　链路层 203
12.7.3　网路层 207
12.7.4　传输层 209
12.7.5　套用层 211
12.7.6　跨层问题 213
12.8　总结 214
参考文献 214
第13章　水下无线感测器网路 218
13.1　水下无线感测器网路的特徵、属性和套用 219
13.2　水下物理学和动力学 220
13.3　水下无线感测器网路设计：通信模型和网路协定 224
13.3.1　水下无线感测器网路组件 224
13.3.2　水下无线感测器网路架构 225
13.3.3　定位服务 226
13.3.4　水下无线感测器网路协定设计 228
13.4　总结 233
参考文献 233
第14章　无线地下感测器网路 237
14.1　套用 237
14.1.1　土壤属性监测 238
14.1.2　环境监测 238
14.1.3　边界监视 238
14.1.4　採矿安全警戒 238
14.1.5　基础设施监测 238
14.1.6　定位 239
14.2　无线地下感测器网路设计中的挑战 239
14.2.1　地下通信信道设计 239
14.2.2　拓扑设计 239
14.2.3　能量消耗 240
14.2.4　天线设计 240
14.2.5　环境风险 240
14.3　网路架构 241
14.3.1　埋在地下的WUGSN拓扑 241
14.3.2　部署在矿井和隧道中的WUGSN拓扑 242
14.4　通信架构 242
14.4.1　物理层 243
14.4.2　数据链路层 243
14.4.3　网路层 244
14.4.4　传输层 244
14.4.5　跨层设计 245
14.4.6　极端机会路由 245
14.4.7　地下机会路由协定 246
14.5　无线地下信道 246
14.6　土壤属性对无线地下信道的影响 248
14.7　地下信道模型 249
14.7.1　埋在地下的WUGSN通信信道 249
14.7.2　部署在矿井和隧道中的WUGSN通信信道 249
14.8　总结 250
参考文献 250
索引 252
参考文献