2010 张付杰 无线传感器网络研究进展

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1、农业基础科学《现代农业科技》2010年第1期无线传感器网络研究进展张付杰彭争齐亚峰（昆明理工大学现代农业工程学院，云南昆明650224）摘要无线传感器网络是微机电技术、无线通信技术和数字信息处理等学科技术交叉发展的研究领域，具有十分广阔的应用前景，其特点已经引起了学术界和工业界的高度重视。介绍了无线传感器网络的发展，无线传感器网络的组成、特点、关键技术及其应用情况。关键词无线传感器网络；发展；组成；特点；关键技术；应用中图分类号TP212文献标识码A文章编号1007-5739（2010）01-0016-02ResearchProgres

2、sonWirelessSensorNetworksZHANGFu-jiePENGZhengQIYa-feng（FacultyofModernAgriculturalEngineering，KunmingUniversityofScienceandTechnology，KunmingYunnan650224）AbstractWiththedevelopmentofmicro-electromechanicalsystem，wirelesscommunicationtechnologyanddigitalinformationprocess

3、ingtechniques，wirelesssensornetworkshasbeendevelopedinsuchcross-disciplinaryresearcharea，withaverybroadapplicationprospects，whosecharacteristicshasgivenrisetoacademicandindustryattention.Inthispaper，thedevelopmentofwirelesssensornetworks，thestructure，characteristics，keyt

4、echnologyandapplicationofwirelesssensornetworksweredescribed.Keywordswirelesssensornetworks；development；structure；characteristics；keytechnology；application随着微机电技术、无线通信技术和数字信息处理技术传感器模块处理器模块通信模块的发展，低成本、低功耗、多功能、小尺寸的传感节点变成现处理器传感器AD收发器存储器实，此类节点包含有传感、数据处理和通信功能，传感节点可以在短距离内进行通信。

5、与传统传感器不同的是，此类传能量模块感器依赖于大量传感节点的协同工作，传感器网络是对传[1]图1传感器节点体系结构统传感器的一大革新。传感器网络被美国的《商业周刊》评为影响21世纪的21个方面[2]，被美国麻省理工学院《技术络系统通常包括传感器节点、汇聚节点和管理节点。大量传评论》评为即将改变世界的十大技术[3]。感器节点随机部署在监测区域内部或附近，能够通过自组1无线传感器网络的发展织方式构成网络。传感器节点监测的数据沿着其他传感器无线传感器网络的构想最初由美国军方提出，美国国节点逐跳地进行传输，在传输过程中监测数据可能被多个防部高级

6、研究所计划署于1978年开始资助卡耐基－梅隆大节点处理，经过多跳后路由到汇聚节点，最后通过互联网或学进行分布式传感器网络的研究，这被看成是无线传感器卫星到达管理节点。用户通过管理节点对传感器网络进行网络的雏形。此后，类似的项目在全美高校间广泛展开，著配置和管理，发布监测任务以及收集监测数据。名的有UCBerkeley的SmartDust项目、UCLA的WINS项目互联网以及多所机构联合攻关的SensIT计划[4]等。在这些项目取得汇聚节点或卫星进展的同时，其应用也从军用转向民用。在森林火灾、洪水监测等环境应用中，在人体生理数据监测、药品

7、管理等医疗任务管理节点应用中，在家庭环境的智能化应用及商务应用中都已形成。2无线传感器网络的组成2.1无线传感器网络的节点结构传感器节点A无线传感器的网络节点由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和能量供应模块四部分组成（见图1）[5]。传感器模块负责监测区域内信息的采集和数据转换；处理器模块图2无线传感器网络体系结构负责控制整个传感器节点的操作，存储和处理本身采集的3无线传感器网络的特点数据以及其他节点发来的数据；无线通信模块负责与其他传感器网络是集成了监测、控制以及无线通信的网络传感器节点进行无线通信，交换控制消息和收发采集数据；系

8、统，节点数目更为庞大（上千甚至上万），节点分布更为密能量供应模块为传感器节点提供运行所需的能量。集；由于环境影响和能量耗尽，节点更容易出现故障；环境2.2无线传感器网络的网络结构干扰和节点故障易造成网络拓扑