無(wú)線傳感網(wǎng)技術(shù)淺析

近年來(lái)，無(wú)線通信、集成電路傳感器以及微機(jī)系統(tǒng)近年來(lái)，無(wú)線通信、集成電路傳感器以及微機(jī)系統(tǒng)（MEMS）等技術(shù)的飛速發(fā)展，推動(dòng)了低成本、功耗多能的無(wú)線傳感器大量生產(chǎn)。是一種集傳感功能與驅(qū)動(dòng)控制力、計(jì)算通信于一體的資源受限嵌入式設(shè)備，而無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）則是由大量無(wú)線傳感器構(gòu)成的自組織網(wǎng)絡(luò)，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)對(duì)象信息，并將傳其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)對(duì)象信息，并將傳送給需要的用戶。

　　WSN被認(rèn)為是21世紀(jì)最重要的技術(shù)之一，它將會(huì)對(duì)人類未來(lái)生活方式產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。在生深遠(yuǎn)影響。在2003年2月的美國(guó)評(píng)出的對(duì)人類未來(lái)生活產(chǎn)深遠(yuǎn)影響十大新興技術(shù)中，WSN位居第一。同年，美國(guó)《商業(yè)周刊》未來(lái)技術(shù)專版在論述四大新時(shí)，WSN也被列入其中。

　　WSN的組成和特點(diǎn)的組成和特點(diǎn)的組成和特點(diǎn)

　　WSN由大量無(wú)線傳感器采用自組織方式構(gòu)成（見(jiàn)圖1），它借助于節(jié)點(diǎn)中內(nèi)置的形式多樣傳感器測(cè)量所在環(huán)境中信號(hào)，從而探測(cè)各種需要的數(shù)據(jù)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送到需要的地方。

　　無(wú)線傳感器一般由數(shù)據(jù)采集單元、處理輸電源等部無(wú)線傳感器一般由數(shù)據(jù)采集單元、處理輸電源等部分組成（見(jiàn)圖2）。被監(jiān)測(cè)物理信號(hào)的形式?jīng)Q定了傳感器類型，如溫度度傳感器，監(jiān)測(cè)聲音強(qiáng)的壓等。處理通常選用嵌入式數(shù)度傳感器，監(jiān)測(cè)聲音強(qiáng)的壓等。處理通常選用嵌入式數(shù)據(jù)傳輸單元主要由低功耗、短距離的無(wú)線通信模塊組成。微型化操作系統(tǒng)選用據(jù)傳輸單元主要由低功耗、短距離的無(wú)線通信模塊組成。微型化操作系統(tǒng)選用嵌入式操作系統(tǒng)，如Vxworks、μCOS-II、μClinux、TinyOS等。

　　傳感器網(wǎng)絡(luò)與統(tǒng)相比有一些獨(dú)的特點(diǎn)，主要：

　　1.節(jié)點(diǎn)密集，每個(gè)既是傳感器又路由；

　　2.具有限的計(jì)算能力和通信以及電源供應(yīng)；

　　3.獨(dú)特的底層通信傳輸媒介；

　　4.傳感器節(jié)點(diǎn)間無(wú)中心、自組織，多跳通信；

　　5.可以同時(shí)通過(guò)多條信源——信宿路由傳輸數(shù)據(jù)；

　　6.網(wǎng)絡(luò)具有很強(qiáng)的魯棒性和良好伸縮。

WSN的應(yīng)用領(lǐng)域及其概述

　　無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有可快速部署、可自組織、隱蔽性強(qiáng)和高容錯(cuò)性的特點(diǎn)，因此非常適合在軍事上應(yīng)用。利用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)敵軍兵力和裝備的監(jiān)控、戰(zhàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)視、目標(biāo)的定位、戰(zhàn)場(chǎng)評(píng)估、核攻擊和生物化學(xué)攻擊的監(jiān)測(cè)和搜索等功能。目前國(guó)際許多機(jī)構(gòu)的課題都是以戰(zhàn)場(chǎng)需求為背景展開(kāi)的。例如，美軍開(kāi)展的如C4KISR計(jì)劃、SmartSensorWeb、靈巧傳感器網(wǎng)絡(luò)通信、無(wú)人值守地面?zhèn)鞲衅魅?、傳感器組網(wǎng)系統(tǒng)、網(wǎng)狀傳感器系統(tǒng)CEC，等等。

　　在軍事領(lǐng)域應(yīng)用方面，該項(xiàng)技術(shù)的遠(yuǎn)景目標(biāo)是：利用飛機(jī)或火炮等發(fā)射裝置，將大量廉價(jià)傳感器節(jié)點(diǎn)按照一定的密度布放在待測(cè)區(qū)域內(nèi)，對(duì)周邊的各種參數(shù)，如溫度、濕度、聲音、磁場(chǎng)、紅外線等各種信息進(jìn)行采集，然后由傳感器自身構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)網(wǎng)關(guān)、互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星等信道，傳回信息中