李嫵可++顏寧

摘 要：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是對計算機技術(shù)、通信技術(shù)以及電子技術(shù)的綜合運用，這種網(wǎng)絡(luò)分布方式，通過傳感器對外部世界的感知與檢查，以無線通信的方式在互聯(lián)網(wǎng)中進行信息傳遞，從而將獲取的信息傳輸給網(wǎng)絡(luò)所有者。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一種新型技術(shù)，在我國的軍事、交通、環(huán)境監(jiān)控以及醫(yī)療衛(wèi)生等多個領(lǐng)域已經(jīng)得到了有效的應(yīng)用，對于促進我國的經(jīng)濟發(fā)展具有重要的意義。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)受到了我國科研人員的關(guān)注，并且對其進行了深入的研究，以期能夠在我國更多的領(lǐng)域中得以應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；結(jié)構(gòu)；特點；應(yīng)用

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量的靜止或者移動的傳感器以自組織和多跳的方式構(gòu)成的無線網(wǎng)絡(luò)，通過微電子技術(shù)的傳感器、無線通信、計算機網(wǎng)絡(luò)幾種技術(shù)的融合，能夠共同協(xié)作的進行感知、采集、處理、傳輸在網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)的被感知對象。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是以無線的方式進行通信，所以在網(wǎng)絡(luò)設(shè)置時比較靈活，設(shè)備的位置部署也比較方便，在實踐應(yīng)用時，具有成本低，操作方便的特點，所以在我國的眾多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，是我國科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的一項突破和創(chuàng)新，是對計算機技術(shù)、微電子技術(shù)以及通信技術(shù)相互融合的一種推動，所以對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進行研究具有重要的意義。

1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)及特點

1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由一些嵌入式傳感器節(jié)點組成，這些傳感器節(jié)點集傳感與驅(qū)動控制、計算存儲及通信于一體，主要以傳感器節(jié)點、網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器節(jié)點和應(yīng)用管理器節(jié)點等為主，在實際應(yīng)用中，傳感器節(jié)點分布于不同的角落，對節(jié)點周邊的溫度、濕度、光強度、噪聲、壓力及速度等信息進行采集，并將所采集到的信息向特定的對象進行發(fā)送。傳感器節(jié)點主要由傳感器模塊、數(shù)據(jù)處理模塊及無線通信模塊等共同組成，具有較強的信息采集和處理能力。這其中對外界環(huán)境的物理學(xué)信息進行采集并將物理信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號主要是由傳感器模塊負責(zé)，而對數(shù)字信號進行編碼處理則由數(shù)據(jù)處理模塊負責(zé)，而無線通信模塊主要負責(zé)信息的傳遞，及時將信息傳遞到網(wǎng)絡(luò)中。

1.2 無線傳感器的特點

（1）節(jié)點規(guī)模大、節(jié)點體積小。傳感器節(jié)點作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中重要組成部分，其不僅密度較大，而且數(shù)量眾多，雖然節(jié)點規(guī)模十分龐大，但節(jié)點體積較小，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對其大量部署的要求。

（2）自組織。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)根據(jù)組網(wǎng)機制和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議自動對網(wǎng)絡(luò)進行配置和管理，傳感器節(jié)點有自組織能力，能夠自動形成無線通信系統(tǒng)不需要固定的基礎(chǔ)設(shè)施作為網(wǎng)絡(luò)樞紐。

（3）能適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境。在一些復(fù)雜及惡劣環(huán)境下傳感器網(wǎng)絡(luò)都具有較好的適應(yīng)性，特別是在一些軍事邊界及人員難以進入的地區(qū)，傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠有效的分布其中。但節(jié)點還是會受到高山、建筑物、障礙物等的影響，同時一些風(fēng)雨雷電也會對節(jié)點帶來不利影響。

（4）部署容易且成本低。只需要在目標(biāo)區(qū)域進行隨機部署，不需要指定特定的位置。相對于有線網(wǎng)絡(luò)傳輸，無線網(wǎng)絡(luò)傳輸降低了各種成本。

（5）可靠性高。無線傳感器節(jié)點資源有限，其生命周期主要取決于電池。對無線傳感器節(jié)點進行維護、回收和替換的可能性很小。因此，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)要具有信息傳輸?shù)母叨瓤煽啃院蛯?jié)點失效的高度容錯性。

2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

（1）軍事建設(shè)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)因為具有部署靈活以及自組織和容錯多項優(yōu)點，在軍事建設(shè)的各個方面得到了有效的運用。在現(xiàn)代化軍事發(fā)展時代，日常的軍事訓(xùn)練以及戰(zhàn)斗已經(jīng)廣泛的應(yīng)用了先進的科學(xué)技術(shù)，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)就是其中之一。通過這項技術(shù)，能夠及時獲取兵力的部署、裝備彈藥以及物資的存儲配送情況，還可以用于陣地以及敵情偵查，為軍事戰(zhàn)略的制定提供有利的依據(jù)。通過對戰(zhàn)場的監(jiān)視、生物化學(xué)的攻擊和判斷、目標(biāo)的指示，還可以及時的做出戰(zhàn)略調(diào)整，在戰(zhàn)損評估方面還能夠提供各項有利的數(shù)據(jù)和信息。所以無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在軍事建設(shè)中的用途較廣，為促進軍事現(xiàn)代化發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件。

（2）工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在我國的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也得到了有效的應(yīng)用，尤其是在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用優(yōu)勢比較明顯。在工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)實現(xiàn)了大規(guī)模的機電化生產(chǎn)，而機械設(shè)備的運行狀態(tài)不僅關(guān)系到產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，而且會對機械設(shè)備的可靠性以及維修有重要的影響，從而影響到企業(yè)的經(jīng)濟效益。通過無線傳感器對工業(yè)設(shè)備的監(jiān)測，能夠?qū)崟r掌控設(shè)備的振動、潤滑以及磨損情況，從而便于工業(yè)生產(chǎn)管理人員及時了解設(shè)備的運行狀態(tài)，進而在工藝改進以及維修技術(shù)方面做出改善和調(diào)整，可有效降低生產(chǎn)成本，提高工業(yè)生產(chǎn)效率。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)逐步向現(xiàn)代化發(fā)展的過程中，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)業(yè)信息的采集和傳輸，為推進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展提供有利的科學(xué)依據(jù)。

（3）環(huán)境監(jiān)測。環(huán)境一直都是世界各國關(guān)注的重要問題，而無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠為環(huán)境監(jiān)測提供重要的依據(jù)。在野外環(huán)境中，主客觀都不適宜人類觀察情況下，利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，能夠進行大規(guī)模的數(shù)據(jù)采集。通過對候鳥跟蹤、小型動物和昆蟲的遷徙，能夠為野生動物保護工作提供便捷，并且能夠?qū)Φ厍驓夂虻淖兓M行深入的研究。通過對林火和洪水的監(jiān)測，能夠為防御部署提供依據(jù)。所以無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在環(huán)境監(jiān)測中發(fā)揮了重要的作用，為環(huán)境治理和保護提供有效的依據(jù)。

（4）安全監(jiān)控。安全監(jiān)控涉及到眾多的領(lǐng)域，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)末梢的傳感器能夠通過聲音、振動、光以及溫度等物理信息的變化，來了解被監(jiān)控對象的狀態(tài)，從而為監(jiān)控方制定和部署安全防御措施提供依據(jù)。目前主要在煤礦、電站、通信樞紐以及行政中心等場所進行應(yīng)用，通過信息的采集，能夠?qū)崟r掌控被監(jiān)控場所的狀態(tài)，從而為安全部署、災(zāi)害防御、資源調(diào)配以及災(zāi)后救援等提供重要的依據(jù)。安全是社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)，所以無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在安全監(jiān)控中的作用不容忽視，并且通過技術(shù)的改進和調(diào)整，在功能上還會越來越完善。

（5）智能交通。由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有成本低、靈活性好以及便于大規(guī)模部署等特點，在智能交通管理中發(fā)揮了重要的作用。通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的部署，能夠大范圍的對路段的車輛和路面信息進行采集，從而為交通管理提供依據(jù)。通過車載和道路傳感器的相互配合，能夠?qū)煌髁窟M行實時監(jiān)測，從而為出行者提供有用的信息服務(wù)。在智能交通管理中，通過大范圍的監(jiān)控部署，實時掌控車輛的運行狀況，對違章行為進行報警和記錄，可有效提高交通管理的效率。

（6）家居生活。在家居生活逐漸智能化方向發(fā)展的過程中，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用更加普遍，傳感器通過對室內(nèi)溫濕度、光照以及空氣成分的感知，能夠?qū)χ悄芗译娺M行自動控制，并且可以實現(xiàn)遠程控制。除了在家居生活中的應(yīng)用，在醫(yī)療健康和教育科學(xué)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，對于促進我國的發(fā)展都做出了重大的貢獻。

3 結(jié)束語

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是多項技術(shù)融合的一項新技術(shù)，是我國科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的一項創(chuàng)新。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的集成度較高，在信息采集、處理和傳輸?shù)确矫娑季哂泻艽蟮膬?yōu)勢，以及便于操作、部署靈活等特點，在我國眾多領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，有效的促進了我國經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的過程中，還面臨著很多挑戰(zhàn)和難題，需要科研人員的不斷努力，不斷完善無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，為促進我國社會的發(fā)展創(chuàng)造有利的條件。

參考文獻

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