无线传感器网络的研究现状及发展趋势.doc

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1、2005年7月系统仿真技术Jul.,2005第1卷第2期SystemSimulationTechnologyVol.1,No.2中图分类号：TN92文献标识码：A无线传感器网络的研究现状及发展趋势陈雄，杜以书，唐国新(复旦大学电子工程系智能控制研究室，上海，200433)摘要：无线传感器网络将传感器技术、通信技术、计算机技术结合在一起，具有信息采集、传输、处理的能力。传感器网络最初是由于军事的需要而发展起来的，随着传感器网络技术的逐步发展，它的应用也越来越广泛，现在已从军事防御普及到社会的各个领域。本文以综述的方式介绍了无线传感器网络

2、的发展历史、研究现状以及未来的发展趋势，同时介绍了无线传感器网络的原理，给出了一些典型的应用。关键词：无线传感器网络；传感器节点；发展趋势TheSituationandFutureDevelopmentofWirelessSensorNetworkCHENXiong，DUYishu，TANGGuoxin(InstituteofIntelligentControl,FudanUniversity,Shanghai,200433)Abstract:Wirelesssensornetworkcombinessensortechnology,

3、communicationtechnologyandcomputertechnologytogether.Ithastheabilityofcollecting,transferringandprocessinginformation.Sensornetworktechnologywasfirstusedinmilitarysystems.Butnow,ithasbeenusedinalmostallofthefieldswiththedevelopingofsensornetworktechnology.Inthispaper,we

4、firstdescribethehistoryofwirelesssensornetwork,andthengiveadescriptionofthesituationofdevelopment.Intheend,wegiveaforecastofthefuturedevelopment.Wealsointroducetheprincipiumofwirelesssensornetwork,andgivesometypicalapplications.Keywords:wirelesssensornetwork;sensornode;

5、futuredevelopment1引言现代信息技术的三大基础是传感器技术、通信技术、计算机技术，它们分别完成对信息的采集、传输和处理。传感器网络将三种技术结合在一起，从而实现信息的采集、传输和处理的真正统一。传感器网络被认为是21世纪最重要的技术之一[1]，它将会对人类未来的生活方式产生深远影响。在2003年2月份美国《技术评论》（TechnologyReview）杂志评出的对人类未来生活产生深远影响的十大新兴技术中，传感器网络名列第一。1998年，美国在先进国防研究项目局(DARPA)的一个研究项目中第一次提出无线自组织传感器网

6、络的概念[2]。近年来，随着无线通信、微处理器、微机电系统（MEMS）等技术的发展，传感器网络技术逐步走向成熟，其应用也越来越广。目前，国内也有许多关于传感器网络方面的研究成果，但总体上来讲还只是处于起步阶段。传感器网络技术的发展对整个国家的社会、经济具有重大的战略意义。68系统仿真技术第1卷第2期2无线传感器网络的基本原理2.1无线传感器网络的概念无线传感器网络是由散布在工作区域中大量的体积小，成本低，具有无线通信、传感和数据处理能力的传感器节点组成的。每个节点可能具有不同的感知形态，例如声纳、震动波、红外线等，节点却可以完成对目标

7、信息的采集、传输、决策制定与实施，实现区域监控、目标跟踪、定位和预测等任务。每一个节点都具有存储、处理、传输数据的能力。通过无线网络，传感器节点之间可以相互交换信息，也可以把信息传送到远程端。传感器网络是由大量节点组成的，为加强对这些节点的控制，还可以设置一个基站，用来获取各个传感器节点的位置信息、探测到的目标信息等。传感器、感知对象和观察者是传感器网络的三个基本要素；有线或无线网络是传感器之间、传感器与观察者之间的通信方式，用于在传感器与观察者之间建立通信路径；协作地感知、采集、处理、发布感知信息是传感器网络的基本功能。一组功能有限

8、的传感器协作地完成大的感知任务是传感器网络的重要特点。传感器网络中的部分或全部节点可以移动。传感器网络的拓扑结构也会随节点的移动而不断地动态变化。节点间以AdHoc方式进行通信，每个节点都可以充当路由器的角色，并且每个节