无线传感器网络(wsn)

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1、无线传感器网络（WSN）摘要：无限传感器是一种以通信为中心无线网络。通过使用无线传感器网络人们可以实现信息的快递、大范围、自动化的采集和传输。它可以广泛的应用于国防军事、环境监测、物流领域、高效农业、智能交通、医疗保健、制造业等领域。关键词：1.无线传感器网络的简介随着传感器技术、嵌入式计算技术、通信技术和半导体与微机电系统制造技术的飞速发展，具有感知、计算存储和通信能力的微型传感器应用于军事、工业、农业和宇航各领域。无线网络传感器是集传感器执行器、控制器和通信装置于一体，集传感与驱动控制能力、计算能力、通信能力于一身的资源（计算、存储和能

2、源）受限的嵌入式设备。由这些微型传感器构成的无线传感器网络能够实时监测、感知和采集网络分布区域内的各种监测对象信息，并对这些信息进行处理，传送给需要这些信息的用户。无线传感器网络（WSN）是由大量的具有通信和计算能力的微笑传感器节点，以无线的方式连接构成的自治测控网络。一种普遍被接受的无线传感器网络的定义为：大规模、无线、自组织、多跳、无分区、无基础设施支持的网络，其中节点是同构的，成本较低、体积较小，大部分节点不移动，被随意散布在工作区域，要求网络系统有尽可能长的工作时间。一个典型的无线传感器网络的系统架构包括分布式无线传感器节点（群）、

3、接受发送器汇聚节点、互联网或通信卫星和任务管理节点等。无线传感器具有价格低廉、体积小、组网方便、灵活等特点。从21世纪开始，无线传感器网络成为多学科交叉前沿研究热点，引起了世界各国的极大关注。WSN由具有传感器模块、数据处理模块、交换路由模块和无线通信模块等大量传感器节点，通过交换传输组成多跳的自组织、自学习无线通信网络系统，把感知对象的信息发送给控制着。WSN已成为一种全新的信息获取、处理、传输和控制系统，并在军事、工业、商业、医疗、灾害预报等领域有着广阔应用前景。WSN经历了从智能传感器、无线智能传感器到无线传感器网络的3个发展阶段。智

4、能传感器将计算能力嵌入到传感器中，是传感器节点不仅具有采集能力，而且具有信息处理能力。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。无线传感器网络将交换网络技术引入到无线智能传感器中，是传感器在感知功能基础上还具备交换信息、协调控制功能。WSN已成为下一代互联网和通信网的重要组成部分，具有巨大的发展潜力。1.无线传感器网络的国内外研究现状2.1无线传感器网络的国外研究现状WSN的基本思想起源于20世纪70年代。1978年，DARPA在卡耐基梅隆大学城里了分布式传感器网络工作组；1980年，DARPA的分布式传感器网络项目（DNS）

5、开启了传感器网络研究的先河。近几年来，美国国防部远景设计研究局已投资几千万美元，帮助大学进行无线传感器网络技术的开发。美国国家自然基金委员会（NSF）也开设了大量与其相关的项目。NSF于2003年制定了WSN研究计划，每年拨款3400万美元支持相关研究项目，并在加州大学洛杉矶分校成立了传感器网络研究中心。2005年对网络技术和系统的研究计划中，主要研究下一代高可靠、安全的可扩展的网络、可编程的无线网络及传感器系统的网络特征，资助金额达4000万美元。此外，美国交通部、能源部、美国国家航空航天局也相继启动了相关的研究项目。美国所有著名院校几乎

6、都有研究小组在从事WSN相关技术的研究。加州大学洛杉矶分校、加州大学伯克利分校、麻省理工学院、康奈尔大学、哈佛大学、卡耐基梅隆大学等在WSN研究领域层级较为突出。国际相关学术会议中对WSN的研讨增多，检索论文数目逐年以较大幅度增加。美国的Intel、Freescale等公司也开展了WSN的研究工作。此外，加拿大、英国、德国、芬兰、日本和意大利等国家的研究机构也加入了WSN的研究。2.2无线传感器网络的国内研究现状无线传感器网络的国内研究首次正式启动出现于1999年中国科学院《知识创新工程点领域方向的研究》的“信息与自动化领域研究报告”中。2

7、001年中国科学院依托上海微系统所成立微系统研究与发展中心，旨在引领中科院WSN的相关工作。国家自然科学基金已经审批了与WSN相关的一个重点课题和多项课题。2004年，将一项无线传感器网络项目（面向传感器网络的分布自治系统关键技术及协调控制理论）列为重点研究项目。2005年，将网络传感器中的基础理论和关键技术列入计划。2006年将水下移动传感器网络的关键技术列为重点研究项目。国家发改委下一代互联网（CNGI）示范工程中，也部署了WSN相关的课题。在一份我国未来20年预见技术的调查报告中，信息领域157项技术课题中有7项与传感器网络直接相关。

8、2006年初发布的《国家中长期科学与技术发展规划纲要》为信息技术定义了3个前沿方向，其中2个与WSN的研究直接相关，即智能感知技术和自组织网络技术。我国2010年远景计划和“十五