搜索
浅谈无线传感器网络的应用随着半导体技术、微系统技术、计算机技术和无线通信等技术的飞速发展，使传感器在微小体积内能够集信息采集、数据处理和无线通信等功能于一体，推动了低功耗多功能传感器应用的快速成长。无线传感网络(wirelesssensornetwork，WSN)就是由大量部署在监测区域内的这类传感器节点组成，通过无线通信的方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，能协作的感知、采集和处理网络覆盖区域的监测信息，并发送给观察者。它作为全球未来十大技术之一，正越来越受到人们的重视。它在军事、医疗、家用、环境监测等多个领域均有广阔的应用市场。无线传感网络具有其鲜明的特色：1)传感器节点比传统的传感器相比，可以与被测物体之脚的距离更远。并通过无线连接成网络。2)传感器节点仅能监控其所放置的环境区域，传感器的位置大多数随机播撒，自组织成网络。监控结果传送给汇聚节点，该节点负责数据的汇总、融合和计算，因而需要传感器联合协作组建无线传感网络。3)无线传感网络的传感器节点数量多，可以成千上万。往往分布密度大，要求节点单位成本低。4)传感器节点能量有限，出于地理位置或环境或应用场合限制，一般考虑一次性消费。5)网络拓扑变化频繁。6)传感器节点受能量供应、计算能力、内存空间限制。7)传感器节点一般没有全局ID。传感器节点通常是一个微型的嵌入式系统，它的处理、存储和通信能力相对较弱，通过携带能量有限的电池供电。每个节点兼具感知监测对象信息和转发路由的功能，即除了进行本地信息收集、存储、管理外，还对来自其他节点的数据转发和融合等数据处理，同时与其它节点协作完成一些特殊任务。汇聚节点能力相对较强，它连接传感器网络和外部网络，实现两个协议栈的通信协议转换，将收集的数据转发到外网。有足够的能量供给和内存计算资源。传感器节点由通信单元、数据处理单元、传感单元和电源四部分组成.通信单元负责与其它传感器节点进行通信，交换控制信息和收发采集数据；数据处理单元负责控制整个传感器节点的操作，存储和处理本身采集的数据以及其它节点发来的数据，并根据应用需要进行数据融合等操作：传感单元负责监测区域内信息的采集和数掘转换：电源为传感器节点提供运行所需的能量，通常为微型电池。在现有的网络模型中，只有无线自组网(MobileAd}tocNetwork)与无线传感网络最为接近“1，无线自组网是一个由几十到上百个节点组成的、采用无线通信方式的、动态组网的多跳的移动性对等网络。其目的怒通过动态路由和移动管理技术传输具有服务质最要求的多媒体信息流。他们之间有许多共同点，例如：网络拓扑都是动态可变的，能量有限，网络节点之问都是通过无线通信进行联系等，但是针对MANET特点所设计的路由协议不能直接用到传感器网络中去，他们还是有较大的区别。我们从下面他们的比较中看一下无线传感网络的特征。首先，MANET每个节点一个主人，而传感器网络往往是被同一个人或组织所拥有，因此传感器网络更利于从全局进行优化，两不必过多考虑公平性问题。其次，传感器跚络楚集成了监测、控制以及无线通信的网络系统，节点数目更为庞大(成千甚至上万)，节点分布更为密集。网络中不关心节点是哪个，丽更关心发生了什么事，状态如何，在哪里发生。因此传感网络是以数据为中心的网络，由于传感器节点随机部署，构成的传感器网络与节点编号之闻的关系是完全动态的，节点编号与节点位置没有必然联系。用户使用传感器网络查询事件时，直将所关心的事件通告给网络，而不是通告给某个确定编号的节点。网络在获得指定事件的信息后汇报给用户。因此精确的定位对传感节点提供信息的有效性非常重要。丽传统网络中节点的ID全局标志，将需要大量的丌销，在无结传感网络中也没有必要。再次，传感器网络是用柬收集信息的，但是MANET是为了分布式计算而不是为了信息采集而设计的。由于传感器网络节点分布更为密集，他的冗余数据比MANET大的多，所含有的信息量可以进行大}k倒数据融合(可以达到lo：l以上)。最后，传感器网络中的节点在生命期内只安装一次，大多数情况下，传感器节点是固定不动的，它的能量使用是一次性的，当自带能量耗完时，传感器节点即死亡，因此，能量资源对于传感器网络节点来浣非常有限。两MANET网络中的节点可以比较容易灼重新补充能量。因此象MANET传统无线网络的首要设计豳标是提供高服务质量和高效带宽应用，其次才‘考虑节约能量：而无线传感网络的首要设计目标是能量的高效应用。无线传感网络，作为全球未来十大新兴技术之一，越来越受到人们的重视。同传统的无线通信网络相比，无线传感网络不论是在网络结构，网络节点，以及网络参数的优化目标上，都具有很大不同。无线传感网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、通信技术、电源技术等多项技术。可以使人们在任何时间、任何地点和任何环境下获得较为详细、可靠的世界信息。无线传感网络具有自己特点，是一个与应用相关的网络，它的每一层都需结合自身特点进行深入研究。