在物聯網浪潮席卷全球的今天,無線傳感器網絡作為其核心支撐技術之一,正以前所未有的深度和廣度融入工業自動化、環境監測、智能家居、精準農業乃至國防軍事等諸多領域。《無線傳感器網絡技術原理及應用(第2版)》一書,系統性地闡述了這一關鍵技術的演進、核心原理與創新應用,為我們理解并駕馭這一“智能感知末梢”網絡提供了權威指南。
無線傳感器網絡并非孤立存在,它是微機電系統、低功耗嵌入式技術、無線通信和分布式信息處理等多學科融合的結晶。與第一代相比,第2版所聚焦的技術體系已從早期的簡單數據收集,演進為具備協同感知、自組織、動態重構能力的智能網絡系統。其核心架構通常分為物理感知層、網絡通信層、數據管理層和應用服務層。
物理感知層 由大量廉價、微型的傳感器節點構成,每個節點集成了傳感器、微處理器、無線通信模塊和有限能量供應單元。這些節點通過自組織方式構成網絡,無需預先設定的基礎設施支持,具備極強的部署靈活性。
網絡通信層 是技術的關鍵,主要解決在能量、計算和存儲資源嚴格受限條件下的可靠、高效通信問題。它涉及獨特的路由協議(如以數據為中心的路由、基于地理位置的路由)、MAC協議(旨在減少沖突和空閑監聽以節省能耗)以及拓撲控制機制。低功耗與網絡壽命最大化是貫穿所有協議設計的黃金法則。
數據管理層與應用服務層 負責對海量、冗余、有時序關聯的感知數據進行融合、存儲、查詢和處理,最終轉化為面向具體應用(如森林火情預警、病房患者監護)的智能服務。
《無線傳感器網絡技術原理及應用(第2版)》深入剖析了推動該領域發展的關鍵技術突破:
面臨的挑戰依然顯著,包括:在復雜環境下保證服務質量、大規模部署下的可擴展性、跨層優化設計、以及與5G/6G、邊緣計算等新一代信息技術的深度融合問題。
本書第2版結合前沿發展,全面展示了WSN的應用全景:
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《無線傳感器網絡技術原理及應用(第2版)》不僅是一本系統闡述理論原理的教科書,更是指引工程實踐與科研探索的路線圖。隨著新材料、人工智能算法的引入,無線傳感器網絡正朝著更智能、更堅韌、更融合的方向演進。它作為連接物理世界與數字世界的毛細血管網絡,其技術的每一次精進,都在為構建一個全面感知、可靠傳輸、智能處理的萬物互聯時代奠定更為堅實的基石。掌握其核心原理與前沿動態,無疑是把握未來科技與產業發展機遇的關鍵一環。
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更新時間:2026-01-07 09:34:42