近年來，無線通信、集成電路傳感器以及微機系統(tǒng)近年來，無線通信、集成電路傳感器以及微機系統(tǒng)（MEMS）等技術的飛速發(fā)展，推動了低成本、功耗多能的無線傳感器大量生產。它是一種集傳感功能與驅動控制力、計算通信于一體的資源受限嵌入式設備，而無線傳感器網絡（WSN）則是由大量無線傳感器構成的自組織網絡，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網絡覆蓋區(qū)域內對象信息，并將傳其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網絡覆蓋區(qū)域內對象信息，并將傳送給需要的用戶。

WSN被認為是21世紀最重要的技術之一，它將會對人類未來生活方式產生深遠影響。在生深遠影響。在2003年2月的美國評出的對人類未來生活產深遠影響十大新興技術中，WSN位居第一。同年，美國《商業(yè)周刊》未來技術專版在論述四大新時，WSN也被列入其中。

WSN的組成和特點的組成和特點的組成和特點

WSN由大量無線傳感器采用自組織方式構成，它借助于節(jié)點中內置的形式多樣傳感器測量所在環(huán)境中信號，從而探測各種需要的數據，并通過網絡傳送到需要的地方。

無線傳感器一般由數據采集單元、處理輸電源等部無線傳感器一般由數據采集單元、處理輸電源等部分組成。被監(jiān)測物理信號的形式決定了傳感器類型，如溫度度傳感器，監(jiān)測聲音強的壓等。處理通常選用嵌入式數度傳感器，監(jiān)測聲音強的壓等。處理通常選用嵌入式數據傳輸單元主要由低功耗、短距離的無線通信模塊組成。微型化操作系統(tǒng)選用據傳輸單元主要由低功耗、短距離的無線通信模塊組成。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。

傳感器網絡與統(tǒng)相比有一些獨的特點，主要：

1.節(jié)點密集，每個既是傳感器又路由;

2.具有限的計算能力和通信以及電源供應;

3.獨特的底層通信傳輸媒介;

4.傳感器節(jié)點間無中心、自組織，多跳通信;

5.可以同時通過多條信源——信宿路由傳輸數據;

6.網絡具有很強的魯棒性和良好伸縮。

WSN的應用領域及其概述

無線傳感器網絡具有可快速部署、可自組織、隱蔽性強和高容錯性的特點，因此非常適合在軍事上應用。利用無線傳感器網絡能夠實現(xiàn)對敵軍兵力和裝備的監(jiān)控、戰(zhàn)場的實時監(jiān)視、目標的定位、戰(zhàn)場評估、核攻擊和生物化學攻擊的監(jiān)測和搜索等功能。目前國際許多機構的課題都是以戰(zhàn)場需求為背景展開的。例如，美軍開展的如C4KISR計劃、SmartSensorWeb、靈巧傳感器網絡通信、無人值守地面?zhèn)鞲衅魅?、傳感器組網系統(tǒng)、網狀傳感器系統(tǒng)CEC，等等。

在軍事領域應用方面，該項技術的遠景目標是：利用飛機或火炮等發(fā)射裝置，將大量廉價傳感器節(jié)點按照一定的密度布放在待測區(qū)域內，對周邊的各種參數，如溫度、濕度、聲音、磁場、紅外線等各種信息進行采集，然后由傳感器自身構建的網絡，通過網關、互聯(lián)網、衛(wèi)星等信道，傳回信息中心。

該技術可用于敵我軍情監(jiān)控。在友軍人員、裝備及軍火上加裝傳感器節(jié)點以供識別，隨時掌控自己情況。通過在敵方陣地部署各種傳感器，做到知己知彼，先發(fā)制人。另外，該項技術可用于智慧型武器的引導器，與雷達、衛(wèi)星等相互配合，利用自身接近環(huán)境的特點，可避免盲區(qū)，使武器的使用效果大幅度提升。

環(huán)境科學

隨著人們對于環(huán)境的日益關注，環(huán)境科學所涉及的范圍越來越廣泛。通過傳統(tǒng)方式采集原始數據是一件困難的工作。傳感器網絡為野外隨機性的研究數據獲取提供了方便，比如，跟蹤候鳥和昆蟲的遷移，研究環(huán)境變化對農作物的影響，監(jiān)測海洋、大氣和土壤的成分等。ALERT系統(tǒng)中就有數種傳感器來監(jiān)測降雨量、河水水位和土壤水分，并依此預測爆發(fā)山洪的可能性。類似地，傳感器網絡對森林火災準確、及時地預報也應該是有幫助的。

農業(yè)領域

無線傳感器網絡有著卓越的技術優(yōu)勢。它可用于監(jiān)視農作物灌溉情況、土壤空氣變更、牲畜和家禽的環(huán)境狀況以及大面積的地表檢測。在精細農業(yè)中，以監(jiān)測農作物中的害蟲、土壤的酸堿度和施肥狀況等。

WSN系統(tǒng)通常由環(huán)境監(jiān)測節(jié)點、基站、通信系統(tǒng)、互聯(lián)網以及監(jiān)控軟硬件系統(tǒng)構成。如圖所示，根據需要，人們可以在待測區(qū)域安放不同功能的傳感器并組成網絡，長期大面積地監(jiān)測微小的氣候變化，包括溫度、濕度、風力、大氣、降雨量，收集有關土地的濕度、氮濃縮量和土壤PH值等，從而進行科學預測，幫助農民抗災、減災，科學種植，獲得較高的農作物產量。

無線傳感器網絡的通信便利、部署方便的優(yōu)點，使其在節(jié)水灌溉的控制中得以應用。同時，節(jié)點還具有土壤參數、氣象參數的測量能力，再與互聯(lián)網、GPS技術結合，可以比較方便地實現(xiàn)灌區(qū)動態(tài)管理、作物需水信息采集與精量控制專家系統(tǒng)的構建，并可進而實現(xiàn)高效、低能耗、低投入、多功能的農業(yè)節(jié)水灌溉平臺?？稍跍厥?、庭院花園綠地、高速路隔離帶、農田井用灌溉區(qū)等區(qū)域，實現(xiàn)農業(yè)與生態(tài)節(jié)水技術的定量化、規(guī)范化、模式化、集成化，促進節(jié)水工業(yè)的快速和健康發(fā)展。

工業(yè)領域及其他領域

工業(yè)方面，煤礦、石化、冶金行業(yè)對工作人員安全、易燃、易爆、有毒物質的監(jiān)測的成本一直居高不下，無線傳感器網絡把部分操作人員從高危環(huán)境中解脫出來的同時，提高險情的反應精度和速度。

在建筑領域，采用無線傳感器網絡，可以讓大采用無線傳感器網絡，可以讓大樓、橋梁和其它建筑物能夠自身感覺并意識到它們的狀況，使得安裝了傳器網絡智能建筑動告訴管理自身感覺并意識到它們的狀況，使得安裝了傳器網絡智能建筑動告訴管理部門它們的狀態(tài)信息，從而可以讓管理按照優(yōu)先級進行定期維修工作。

家居方面，智能家居系統(tǒng)的設計目標是將住宅內各種備聯(lián)起來，使他們能夠自動運行，相互協(xié)作為居住者提供盡可多的便利和舒適。

醫(yī)療方面，無線傳感器網絡在檢測人體生理數據、老年健康狀況醫(yī)院無線傳感器網絡在檢測人體生理數據、老年健康狀況醫(yī)院藥品管理以及遠程醫(yī)療等方面可發(fā)揮出色的作用。在病人身上安置體溫采集、呼吸、血壓等測量傳感器，醫(yī)生可以遠程了解病人的情況。利用網絡長時間地收集人的生理數據，這些在研制新藥品的過程中非常有用。

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