无线传感器网络的现状及发展趋势

1、无线传感器网络的现状及发展趋势1 WSN技术现状无线传感器网络（WSN是信息科学领域中一个全新的发展方向， 同时也是新兴学科与传统学科进行领域间交叉的结果。 无线传感器网 络经历了智能传感器、无线智能传感器、无线传感器网络3个阶段。智能传感器将计算能力嵌入到传感器中，使得传感器节点不仅具有数 据采集能力，而且具有滤波和信息处理能力；无线智能传感器在智能 传感器的基础上增加了无线通信能力，大大延长了传感器的感知触 角，降低了传感器的工程实施成本；无线传感器网络则将网络技术引 入到无线智能传感器中，使得传感器不再是单个的感知单元， 而是能 够交换信息、协调控制的有机结合体，实现物与物的互联，把感知

2、触 角深入世界各个角落，必将成为下一代互联网的重要组成部分。WSN技术是多学科交叉的研究领域，因而包含众多研究方向，WSN 技术具有天生的应用相关性，利用通用平台构建的系统都无法达到最 优效果。WSI技术的应用定义要求网络中节点设备能够在有限能量 （功 率）供给下实现对目标的长时间监控，因此网络运行的能量效率是一 切技术元素的优化目标。其核心关键技术包括：组网模式、拓扑控制、 媒体访问控制和链路控制、 路由、数据转发及跨层设计、 QoS保障 和可靠性设计、 移动控制模型等等。而关键支撑技术包括：wsr网络的时间同步技术、基于wsiN勺自定位和目标定位技术、分布式数据 管理和信息融合、WSN勺安

3、全技术、精细控制、深度嵌入的操作系统 技术、能量工程等等。2 WSN网络的发展趋势WSN网络是面向应用的，贴近客观物理世界的网络系统，其产生 和发展一直都与应用相联系。多年来经过不同领域研究人员的演绎， WSI技术在军事领域、精细农业、安全监控、环保监测、建筑领域、 医疗监护、工业监控、智能交通、物流管理、自由空间探索、智能家 居等领域的应用得到了充分的肯定和展示。2005年，美国军方成功测 试了由美国Crossbow产品组建的枪声定位系统，为救护、反恐提供 有力手段。美国科学应用国际公司采用无线传感器网络，构筑了一个 电子周边防御系统，为美国军方提供军事防御和情报信息。 中国中科 院微系统所

4、主导的团队积极开展基于 WSN 勺电子围栏技术的边境防 御系统的研发和试点，已取得了阶段性的成果。在民用安全监控方面，英国的一家博物馆利用无线传感器网络设 计了一个报警系统，他们将节点放在珍贵文物或艺术品的底部或背 面，通过侦测灯光的亮度改变和振动情况，来判断展览品的安全状态。 中科院计算所在故宫博物院实施的文物安全监控系统也是WSN技术在民用安防领域中的典型应用。在医疗监控方面，美国英特尔公司目前正在研制家庭护理的无线 传感器网络系统，作为美国“应对老龄化社会技术项目”的一项重要 内容。另外，在对特殊医院（精神类或残障类）中病人的位置监控方面， WSI也有巨大应用潜力。在智能交通方面，美国交

5、通部提出了 “国家智能交通系统项目规划”，预计到2025年全面投入使用。该系统综合运用大量传感器网络， 配合GPS系统、区域网络系统等资源，实现对交通车辆的优化调度， 并为个体交通推荐实时的、最佳的行车路线服务。wsr网络自由部署、 自组织工作模式使其在自然科学探索方面有巨大的应用潜力。2005年，澳洲的科学家利用 wsr技术来探测北澳大利亚蟾蜍的分布情况。 佛罗里达宇航中心计划借助于航天器布撒的传感器节点实现对星球 表面大范围、长时期、近距离的监测和探索。智能家居领域是 WSN技 术能够大展拳脚的地方。浙江大学计算机系的研究人员开发了一种基 于wsr网络的无线水表系统，能够实现水表的自动抄录。复旦大学、 电子科技大学等单位研制了基于 wsr网络的智能楼宇系统，其典型结 构包括了照明控制、警报门禁，以及家电控制的pc系统。各部件自治组网，最终由pc机将信息发布在互联网上。人们可以通过互联网 终端对家庭状况实施监测。WSN在应用领域的发展可谓方兴未艾，要想进一步推进该技术的 发展，让其更好