傳感器設計、信息技術以及無線網絡等領域的快速進步，為無線傳感器網絡（WSN）的發(fā)展鋪平了道路。WSN可以把虛擬（計算）世界與現實世界以前所未有的規(guī)模相接合，并開發(fā)大量實用型的應用，包括保護民用基礎設施、監(jiān)測居住地、精準農業(yè)、有毒氣體檢測、供應鏈管理和醫(yī)療保健等方面。然而，WSN的設計面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)，因為所需要的知識包括了電子、計算機工程和計算機科學領域的幾乎所有研究方向。
　　目前，世界各地許多大學都給高年級本科生或研究生開設WSN課程。另外，WSN也是很多學生項目和研究生論文的關注點。所以，本書作為一本教科書，主要是針對工程類和計算機科學專業(yè)的學生。它介紹了WSN的若干基本概念和設計時的框架模型，并且盡量把理論與實踐相結合，同時介紹了已經構建的系統(tǒng)原型和最新的進展。在每章結尾，給出了大量的實際問題和練習，幫助學生們評估對所學主要概念和理論的理解。此外，本書的部分章節(jié)和內容已經充分模塊化，為課程內容的設計提供了靈活性。
　　《無線傳感器網絡基礎：理論和實踐》同樣有助于對WSN感興趣的學者，適合自學，并且可以作為重要的參考。對于該類讀者，本書可以當作基礎概念的教程和近期研究成果、技術進展的綜述。
　　本書的組織結構
　　本書介紹了WSN的基本概念和原理，綜述了傳感器系統(tǒng)不同層上的協(xié)議、算法和技術，包括網絡協(xié)議棧、中間件和應用層等。
　　《無線傳感器網絡基礎：理論和實踐》分為三個部分。第一部分：序言。第1章給出了WSN應用、傳感器節(jié)點和基本系統(tǒng)結構的概述。第2章概述了代表性的傳感器網絡應用。第3章分析了不同的節(jié)點架構，詳細地講解了感知子系統(tǒng)、處理子系統(tǒng)和通信接口，另外，給出了幾個典型的原型實現的例子。第4章對操作系統(tǒng)的功能性和非功能性方面進行了敘述，并綜述了最近的操作系統(tǒng)實例。
　　第二部分，基本架構，詳細講解了協(xié)議和在傳感器系統(tǒng)不同的網絡協(xié)議層上使用的算法。在這些層的設計和選擇對傳感器節(jié)點和網絡的操作與資源利用率有顯著影響。第5章開始引入物理層架構和概念進行講解。由于許多傳感器節(jié)點共享無線介質，MAC層協(xié)議需要訪問無線信道進行仲裁。第?6?章介紹了MAC?層的解決方案。第?7?章討論了無線傳感器網絡中的多跳通信以及相關挑戰(zhàn)，同時對現有的和提出的路由協(xié)議進行研究。
　　第三部分，節(jié)點和網絡管理，探討了另外一些技術并提出了針對各種挑戰(zhàn)的解決方案。第8章綜述了WSN的能耗管理技術。當多個傳感器節(jié)點觀測現實世界中的同一個事件時，正確地分析來自不同傳感器的數據就非常重要，這需要傳感器節(jié)點的時鐘互相同步。不少其他的協(xié)議和算法同樣需要時鐘同步，例如，很多MAC協(xié)議依賴于精確的時序以確保沒有兩個節(jié)點同時發(fā)送數據包。因此，第9章介紹了時間同步的概念，并給出了幾種同步策略的概述。對于許多WSN應用，無論是使用絕對坐標表示（例如，使用GPS），還是使用在同一環(huán)境中相對于其他節(jié)點或地標來表示，很重要的一點是需要傳感器節(jié)點能夠估算出自己的位置。第?10?章論述了多種定位機制，并比較了它們的優(yōu)缺點。鑒于許多傳感器應用的性質（軍事、應急響應）和WSN的獨有特點（例如，規(guī)模和無人值守操作），WSN面臨著不少安全挑戰(zhàn)，因此，在第?11?章中討論了WSN的安全隱患和防御措施。最后，第12章對本書做出總結，描述了開發(fā)環(huán)境和WSN的編程技術，也概述了經常使用的WSN仿真器。