浅谈无线传感器网络技术及其应用

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浅谈无线传感器网络技术及其应用

作者：毛文斌

来源：《中国科技博览》2014年第14期

摘要：微电子技术、计算机技术、无线通信和传感器技术的飞速发展和日益成熟，推动了低成本、低功耗无线传感器网络WSN（Wireless Sensor Network）的发展。无线传感器网络研究具有很广泛的应用前景：军事侦察、环境科学、医疗卫生、工业自动化、商业应用等。传感器网络的研究是很有必要的。这里主要介绍无线传感器网络的概念、结构、特点，及在一些领域的应用情况，并对无线传感器网络未来的发展情况进行了展望。

关键词：无线传感器网络应用结构特点

一、无线传感器网络概念

随着微机电系统的迅速发展，片上系统SoC（System on Chip）得以实现，一块小小的芯片可以传递逻辑指令，感知现实世界，乃至做出反应。无线传感器网络WSN（Wireless Sensor Network），这一由大量具有片上微处理能力的微型传感器节点组成的网络，引起了工业界和学术界众多研究者的关注。

传统的传感器网络通常由两种节点：传感器节点（sensor）和接收器节点（sink）组成。

传感器节点负责对事件的感知和数据包的传输；接收器节点则是数据传输的目标节点，一般具有人机交互界面，并可以接入其它类型的网络体系。

二、无线传感器网络的结构

无线传感器网络与无线自组网络（ Ad Hoc）有相似之处，但存在很大的区别。无线传感器网络的节点数比Ad Hoc 网络大，因此分布更为稠密，节点更容易出现故障，环境干扰和节点故障造成网络的拓扑结构经常改变。在通常情况下，大多数的传感器的节点是固定不动

的，同时还具有节点资源受限、网络动态性强、以数据为中心等特点。

1. 无线传感器网络的体系结构

无线传感器网络由传感器节点、汇聚节点（ sink）、任务管理节点组成。传感器节点散

布在感知区域内，每个节点都可以采集数据，并用平面自组多跳路由（ Mult i- hop）无线方式把数据传送到汇聚点，同时汇聚点也可以将信息发送给各节点，汇聚节点直接与互联网相连，通过互联网或无线方式实现任务管理节点（用户）与传感器之间的相互通信。

2. 传感器节点的组成结构