　　张磊，河北工业大学校学术委员会委员，校教学督导，智能科学与技术系主任，研究方向为智能系统理论及其应用。兼任河北省人工智能学会常务理事、河北省电工技术学会副秘书长、全国智能科学与技术专业统编教材编委；担任RFID2。45G空中接口国家标准、国际标准工作组成员；担任天津瞬清科技发展有限公司科技特派员，太极计算机股份有限公司智慧城市领域外聘专家、中节能六合天融环保科技有限公司智慧环保领域外聘专家。曾主持获得河北省科技进步二等奖一次，主持省部项目4项、厅局项目2项；参与获得省部级科技进步二等奖两次，参与包括973在内的国家项目5项；发表SCI论文4篇，申请发明专利6项。

第1章　绪论 1
1.1　物联网与无线传感器网络　1
1.1.1　物联网　2
1.1.2　无线传感器网络　4
1.2　无线传感器网络的结构与
特征　5
1.2.1　无线传感器网络的结构　5
1.2.2　无线传感器网络的特征　12
1.3　无线传感器网络关键技术
分析　14
1.3.1　基础服务　14
1.3.2　网络与通信　17
1.3.3　故障诊断　18
1.4　无线传感器网络的应用　19
1.4.1　无线传感器网络在军事领域
的应用　19
1.4.2　无线传感器网络在民用领域
的应用　21
习题　23
第2章　无线传感器网络的物理层　25
2.1　无线传感器网络物理层概述　25
2.1.1　物理层的基本概念　25
2.1.2　物理层协议　28
2.2　无线传感器网络物理层关键
技术　30
2.2.1　频段的选择　30
2.2.2　信道编码　32
2.2.3　调制和解调技术　37
2.2.4　扩频技术　41
2.3　物理层调制解调方式与编码
方式　44
2.3.1　差分脉冲位置调制机制　45
2.3.2　自适应编码调制技术　46
习题　51
第3章　无线传感器网络的数据
链路层　53
3.1　无线传感器网络数据链路层
概述　53
3.1.1　数据链路层的功能　53
3.1.2　数据链路层的主要研究
内容　55
3.1.3　无线传感器网络数据链路层
关键问题　55
3.2　MAC协议概述　57
3.2.1　MAC协议基础　58
3.2.2　基于竞争的MAC协议　67
3.2.3　基于分配的MAC协议　73
3.2.4　混合型MAC协议　76
3.2.5　跨层MAC协议　77
习题　79
第4章　无线传感器网络的网络层　81
4.1　无线传感器网络的网络层
概述　81
4.1.1　路由过程及功能简介　82
4.1.2　无线传感器网络的特点及
路由协议分类　82
4.2　无线传感器网络路由协议　85
4.2.1　基于数据的路由协议　85
4.2.2　基于集群结构的路由
协议　90
4.2.3　基于地理位置信息的路由
协议　94
习题　100
第5章　无线传感器网络的传输层　103
5.1　无线传感器网络传输层概述　103
5.1.1　无线传感器网络传输层
简介　103
5.1.2　无线传感器网络传输层的
关键技术　106
5.1.3　无线传感器网络传输层
协议分类　108
5.1.4　无线传感器网络传输层
跨层设计　118
5.2　无线传感器网格体系　119
5.2.1　无线传感器网络和网格
结合框架　119
5.2.2　无线传感器网格体系
结构　120
5.2.3　无线传感器网络的注意
要点　123
5.3　MPAS设计　124
习题　128
第6章　无线传感器网络的通信
标准　129
6.1　IEEE 802.15.4标准　129
6.1.1　IEEE 802.15.4协议简介　130
6.1.2　IEEE 802.15.4协议栈　132
6.2　ZigBee标准　135
6.2.1　网络层规范　136
6.2.2　应用层规范　137
6.3　RFID标准　140
6.3.1　RFID标准的具体内容　140
6.3.2　RFID主要技术标准
简介　141
6.3.3　RFID空中接口协议　144
6.4　Bluetooth技术　147
6.4.1　Bluetooth核心协议　147
6.4.2　Bluetooth优势　151
6.5　UWB技术　152
6.5.1　UWB协议模型　153
6.5.2　UWB优势　154
习题　155
第7章　节点定位技术概述　157
7.1　节点定位技术概述　157
7.1.1　节点定位相关的基本
术语　158
7.1.2　节点定位技术的定义及基本
原理　158
7.1.3　定位算法的分类　159
7.1.4　节点定位的意义及
必要性　160
7.2　基于测距的定位技术　161
7.2.1　测距技术　161
7.2.2　三边定位技术　164
7.2.3　三角测量定位技术　165
7.2.4　最大似然估计定位
技术　166
7.2.5　测距定位算法性能比较
分析　168
7.3　基于非测距定位技术　170
7.3.1　基本原理　170
7.3.2　典型算法　171
7.3.3　几种非测距的定位技术
性能分析　177
7.4　协作定位技术　178
7.4.1　刚性体理论概述　181
7.4.2　协作体的定义　182
7.4.3　协作定位原理　184
习题　185
第8章　时间同步技术　187
8.1　时间同步技术概述　187
8.1.1　应用场合　187
8.1.2　时间同步的设计　188
8.1.3　同步协议分类　189
8.1.4　无线传感器网络时间
同步机制　190
8.2　时钟模型及时间传输延迟的
组成　192
8.2.1　时钟模型　192
8.2.2　时间传输延迟的组成　194
8.3　时间同步的基本原理　195
8.3.1　影响时间同步的关键
因素　195
8.3.2　传感器节点时钟的基本
原理　196
8.4　几种经典的时间同步算法　198
8.4.1　RBS同步算法　198
8.4.2　TPSN同步算法　200
8.4.3　DMTS同步机制　201
8.4.4　FTSP　202
8.4.5　LTS同步机制　204
8.4.6　协作同步　205
8.5　时间同步的挑战　207
习题　207
第9章　无线传感器网络应用　209
9.1　概述　209
9.2　无线传感器网络的应用场景　210
9.2.1　无线传感器网络覆盖感知
模型　210
9.2.2　无线传感器网络覆盖算法
分类　212
9.2.3　无线传感器网络覆盖算法与
协议　213
9.3　无线传感器网络应用技术　216
9.3.1　节点部署主要内容　216
9.3.2　节点部署评价标准　217
9.3.3　节点部署分类　219
9.4　无线传感器网络应用实例
分析　222
9.4.1　军事无线传感器网络
应用　223
9.4.2　工业无线传感器网络
应用　224
9.4.3　其他领域无线传感器网络
典型应用　227
习题　231
参考文献　233