本书全面论述了无线感测器网路的发展历程、无线感测器网路的特点、关键技术及相关套用。全书共分8章，主要内容包括无线感测器网路的概述、无线感测器网路的体系结构、无线感测器网路的覆盖算法、无线感测器网路的路由协定、无线感测器网路数据融合路由协定算法、无线感测器网路的定位算法、无线感测器网路目标跟蹤技术的研究与套用等。

本书可作为无线感测器网路领域的研究人员及工程技术人员的参考资料，也可作为高等院校通信、计算机、电子、物联网等专业本科生和研究生的参考用书。

第1章无线感测器网路的概述1

1.1无线感测器网路的发展历程1

1.1.1无线感测器网路的研究历史3

1.1.2无线感测器网路的研究现状5

1.1.3感测器网路技术的发展趋势6

1.2无线感测器网路的特点7

1.2.1感测器网路的类型8

1.2.2无线感测器网路的套用9

1.2.3内部感测器系统平台和作业系统OS支持12

1.2.4无线感测器标準13

1.2.5存储15

1.3无线感测器网路的研究热点及面临的挑战16

1.4无线感测器网路的关键技术18

第2章无线感测器网路的体系结构20

2.1无线感测器网路体系结构研究现状20

2.1.1节点结构20

2.1.2网路结构21

2.1.3跨层设计方法23

2.2无线感测器网路硬体系统的基本框架24

2.2.1无线感测器节点的最佳化配置24

2.2.2核心部件的设计要求25

2.3无线感测器网路软体系统的设计原则26

2.4系统设计的关键技术28

2.5无线感测器网路协定栈的设计292.6IEEE802.15.4协定和ZigBee30

2.6.1IEEE802.15.4协定30

2.6.2ZigBee技术简介32

2.6.3ZigBee技术与IEEE802.15.4的关係33

2.6.4ZigBee技术的套用36

2.7TinyOS作业系统37

2.8本章小结38

第3章无线感测器网路覆盖算法的研究39

3.1网路覆盖技术39

3.1.1覆盖技术分类41

3.1.2覆盖问题的解决方案41

3.1.3覆盖机制的局限性45

3.2无线感测器网路覆盖问题研究46

3.2.1覆盖问题研究模型分类46

3.2.2异构感测器网路有关覆盖的基本概念47

3.2.3节点感知模型49

3.3同构感测器网路区域格线划分50

3.3.1虚拟同构菱形格线划分52

3.3.2虚拟同构正方形格线划分53

3.4异构感测器网路区域格线划分54

3.4.1异构正六边形格线划分54

3.4.2异构正方形格线划分56

3.5虚拟力算法在异构网路中的套用58

3.5.1传统虚拟势场方法58

3.5.2异构节点受力分析58

3.5.3异构节点虚拟力表达式及移动坐标表达式58

3.6算法仿真与性能分析60

3.7本章小结61

第4章无线感测器网路的路由协定62

4.1概述62

4.2无线感测器网路路由协定的特点63

4.3无线感测器网路路由协定的关键技术64

4.4无线感测器网路路由协定的分类68

4.4.1数据为中心的路由协定68

4.4.2分层路由协定76

4.4.3基于地理位置的路由协定82

4.4.4网路流量和QoS-aware路由协定87

4.5本章小结90

第5章无线感测器网路数据融合路由协定算法的研究92

5.1无线感测器网路数据融合与路由协定92

5.1.1无线感测器网路数据融合93

5.1.2无线感测器网路路由协定99

5.1.3数据融合与路由协定110

5.2无线感测器网路数据融合在网路层的实现110

5.2.1网路层路由方式分类110

5.2.2DC路由中的数据融合111

5.2.3独立的数据融合协定层113

5.3数据融合树的构造113

5.3.1反向组播树113

5.3.2三种典型的数据融合树114

5.4LEACH算法115

5.4.1簇的建立阶段115

5.4.2稳定传输阶段116

5.4.3LEACH协定算法的仿真实验116

5.5Prim数据融合路由算法119

5.5.1Prim路由融合算法119

5.5.2Prim数据融合路由算法的仿真实验120

5.6CPG算法的提出121

5.6.1最短路径问题121

5.6.2网路模型及算法描述122

5.6.3仿真评价124

5.6.4CPG算法与SPT算法的性能比较126

5.7本章小结127

第6章无线感测器网路的定位算法128

6.1概述128

6.1.1无线感测器网路节点定位技术的背景129

6.1.2研究无线感测器网路节点定位技术的意义130

6.1.3定位技术简介130

6.1.4无线感测器网路节点定位的基本原理133

6.2基于测距的定位技术137

6.2.1二维空间计算节点位置的基本方法137

6.2.2三维空间计算节点位置的基本方法140

6.2.3常见的基于测距的定位技术142

6.2.4多种其他的定位技术147

6.3基于RSSI定位算法改进与实现150

6.3.1RSSI测距原理150

6.3.2基于RSSI定位算法定位过程150

6.3.3基于RSSI定位算法不足分析152

6.3.4基于RSSI定位算法的改进与扩展152

6.4非测距定位技术159

6.4.1质心定位算法160

6.4.2DV-Hop定位算法165

6.4.3APIT定位算法169

6.4.4基于APIT定位算法的改进与实现170

6.5本章小结181

第7章无线感测器网路目标跟蹤技术的研究与套用183

7.1目标跟蹤技术183

7.1.1基于分层网路的目标跟蹤技术184

7.1.2点对点网路中的目标跟蹤技术186

7.2基于数据融合的目标跟蹤188

7.2.1基于数据融合的WSN节点跟蹤系统188

7.2.2测距及定位技术189

7.2.3时间同步技术及轨迹预测191

7.2.4基于数据融合的节点跟蹤192

7.3模糊测距、定位及通信实现192

7.3.1目标跟蹤系统框架193

7.3.2模糊测距及定位194

7.3.3通信协定设计196

7.4目标跟蹤仿真试验197

7.4.1Matlab仿真试验197

7.4.2GAINS平台试验199

7.5本章小结201

第8章WSN数据融合及在机械故障诊断中的套用202

8.1基于神经网路的WSN数据融合202

8.1.1人工神经网路在WSN数据融合中的套用202

8.1.2基于神经网路的融合模型的建立203

8.1.3複杂机械设备数据融合的功能模型203

8.2机械故障诊断模型205

8.2.1循环统计量205

8.2.2调幅信号循环自相关函式解调分析207

8.2.3滚动轴承的故障特徵209