本书根据《高等院校物联网工程专业规范》和物联网工程本科专业的教学需要，结合传感网的最新发展及其应用现状编写而成。本书的主要内容包括传感网的概述，通信协议，数据管理技术，拓扑控制、能量管理、时间同步、节点定位等传感网关键技术，应用开发技术和基于TinyOS的传感网实验。《传感网原理与技术》侧重传感网的基本概念和关键技术，强调理论联系实际，力求概念准确、图文并茂。本书主要作为普通高等院校物联网工程专业本科生的教材。

目　录
前言
教学建议
第1章　绪论?/1
1.1　传感网的起源与发展?/1
1.2　传感网的体系结构?/3
1.2.1　传感器节点体系结构?/3
1.2.2　传感网的网络结构?/4
1.3　传感网的核心技术?/5
1.4　传感网的主要特点?/7
1.5　传感网的应用?/8
1.5.1　军事应用?/8
1.5.2　环境监测?/10
1.5.3　医疗卫生?/12
1.5.4　智能家居?/12
1.5.5　其他方面?/13
1.6　传感网与物联网的关系?/13
1.7　本章小结与进一步阅读的文献?/14
习题1?/14
参考文献?/14
第2章　传感网通信协议?/16
2.1　物理层的协议设计?/16
2.1.1　IEEE 802.15.4物理层标准?/17
2.1.2　868/915 MHz频段物理层?/18
2.1.3　2.4 GHz物理层描述?/19
2.1.4　各频段通用规范?/20
2.2　MAC层协议?/21
2.2.1　传感网MAC协议设计原则?/21
2.2.2　IEEE 802.15.4 MAC?/21
2.2.3　S-MAC?/22
2.2.4　B-MAC?/24
2.2.5　RI-MAC?/25
2.2.6　实例：TinyOS MAC层协议分析?/26
2.3　路由协议?/29
2.3.1　路由协议简介?/29
2.3.2　分发协议?/30
2.3.3　汇聚协议?/32
2.4　传输层?/42
2.4.1　传输层的挑战?/43
2.4.2　可靠多段传输协议（RMST）?/44
2.4.3　慢存入快取出协议（PSFQ）?/45
2.4.4　拥塞检测和避免协议（CODA）?/48
2.4.5　可靠的事件传输协议（ESRT）?/50
2.5　6LoWPAN标准?/52
2.5.1　6LoWPAN简介?/52
2.5.2　6LoWPAN协议栈体系结构?/53
2.5.3　6LoWPAN适配层?/54
2.5.4　6LoWPAN路由协议?/55
2.5.5　6LoWPAN传输层?/55
2.6　ZigBee标准?/56
2.7　本章小结与进一步阅读的文献?/58
习题2?/58
参考文献?/59
第3章　传感网数据管理?/60
3.1　概述?/60
3.1.1　传感网数据管理系统的体系结构?/61
3.1.2　传感网数据管理系统的数据模型?/63
3.2　数据管理技术?/64
3.2.1　数据查询?/64
3.2.2　数据索引?/68
3.2.3　网络数据聚合?/72
3.3　实例：TinyDB系统?/77
3.3.1　TinyDB系统简介?/77
3.3.2　TinyDB的系统结构?/78
3.3.3　TinyDB系统组成?/78
3.3.4　查询语言?/80
3.3.5　TinyDB系统仿真?/80
3.4　本章小结与进一步阅读的文献?/84
习题3?/85
参考文献?/85
第4章　传感网关键技术?/87
4.1　命名与寻址?/87
4.1.1　基本原理?/87
4.1.2　地址管理?/88
4.1.3　地址分配?/89
4.1.4　基于内容和地理位置寻址?/90
4.2　拓扑控制?/90
4.2.1　概述?/91
4.2.2　功率控制?/92
4.2.3　层次拓扑?/96
4.3　能量管理?/101
4.3.1　概述?/101
4.3.2　能耗优化策略?/102
4.4　时间同步?/107
4.4.1　概述?/108
4.4.2　事件同步?/113
4.4.3　局部同步?/115
4.4.4　全网同步?/118
4.5　节点定位?/121
4.5.1　概述?/121
4.5.2　节点位置的基本计算方法?/124
4.5.3　测距定位?/125
4.5.4　非测距定位?/132
4.6　本章小结与进一步阅读的文献?/136
习题4?/139
参考文献?/140
第5章　传感网应用?/144
5.1　概述?/144
5.2?传感网应用设计基本原理?/144
5.2.1?设计因素?/145
5.2.2　架构设计?/146
5.2.3　硬件设计?/147
5.2.4　软件设计?/150
5.3　应用开发、部署与维护技术?/150
5.3.1　开发技术?/151
5.3.2　部署技术?/156
5.3.3　维护技术?/156
5.4　环境监测类案例：精准农业应用?/158
5.4.1　概述?/158
5.4.2　系统架构?/158
5.4.3　软硬件介绍?/159
5.5　事件检测类案例：反狙击系统?/162
5.5.1　概述?/162
5.5.2　系统架构?/163
5.5.3　软硬件介绍?/163
5.6　目标追踪类案例：警戒网?/165
5.6.1　概述?/165
5.6.2　系统架构?/166
5.6.3　软硬件介绍?/166
5.7　案例分析：金门大桥震动监测?/168
5.7.1　应用需求?/168
5.7.2　系统架构?/168
5.7.3　硬件设计?/169
5.7.4　软件设计?/171
5.8　光纤传感技术?/173
5.8.1　光纤传感器?/173
5.8.2　光纤传感系统组成?/174
5.8.3　光纤传感技术的应用?/175
5.9　本章小结与进一步阅读的文献?/175
习题5?/176
参考文献?/177
第6章　基于TinyOS的传感网应用开发?/180
6.1?典型的无线传感网开发套件?/180
6.1.1　MICA系列节点?/180
6.1.2　MICA系列处理器/射频板?/183
6.1.3　MICA系列传感器板?/185
6.1.4　编程调试接口板?/186
6.1.5　国内外其他典型的无线传感网节点?/187
6.2　nesC语言基础?/188
6.2.1　简介?/188
6.2.2　术语?/190
6.2.3　接口（interface）?/192
6.2.4　组件（component）?/194
6.2.5　模块（module）?/197
6.2.6　配件（configuration）?/202
6.2.7　应用程序样例?/207
6.3　TinyOS操作系统?/210
6.3.1　组件模型?/211
6.3.2　事件驱动的并发执行模型?/211
6.3.3　通信模型?/212
6.4　TinyOS开发环境搭建?/214
6.4.1　创建Ubuntu虚拟机?/215
6.4.2　安装Java编译运行环境?/216
6.4.3　安装必备工具?/217
6.4.4　下载并编译安装nesC编译器?/217
6.4.5　下载并安装TinyOS?/218
6.4.6　下载并安装AVR交叉编译工具链?/218
6.4.7　测试TinyOS开发环境?/218
6.5　简单无线传输?/221
6.5.1　BlinkToRadio依赖的其他组件?/222
6.5.2　BlinkToRadio的执行过程?/224
6.5.3　内存所有权?/226
6.6　简单数据分发?/227
6.6.1　数据分发依赖的组件?/227
6.6.2　数据分发例程?/228
6.7　简单数据汇聚?/230
6.7.1　数据汇聚依赖的组件?/231
6.7.2　数据汇聚例程?/232
6.8　TinyOS仿真平台——TOSSIM?/235
6.8.1　TOSSIM简介?/236
6.8.2　仿真库的编译?/236
6.8.3　仿真脚本的编写?/236
6.8.4　仿真例子?/238
6.8.5　高级功能简介?/240
6.9　本章小结与进一步阅读的文献?/241
习题6?/241
参考文献?/242
附录　《传感网原理与技