无线网络传感器应用综述
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【摘 要】 作为一种微型传感器，无线传感器网络具有体积小、价格便宜的特点。其主要的组成部分为数量庞大的廉价微型传感器，它们分布在相应的监控区内，能够对特定的环境信息实施监测。无线传感器网络是一种新的信息技术，本文对其发展现状及应用进行了综述，并对其未来的发展进行了展望。
在无线传感器的网络应用中集成有多种功能，比如：对信息进行采集，实现数据的有效传输和处理，对重要数据进行合理管理等。同时，它也涉及到多个技术领域，比如：传感器技术、信息处理技术以及数据的管理技术等。在相应网络的作用下，以上的这些技术又具有不同于传统技术的实现方式，具有自己独特的协作分布特点。
1 无线传感器网络特点分析
对无线传感器的网络特点进行分析，主要包括以下几点：（1）传感器节点的功耗低，体积小，价格便宜，实现了集成化。其中，微机电系统技术的快速发展为无线传感器网络接点实现上述功能提供了相应的技术条件，在未来，类似“灰尘”的传感器节点也将会被研发出来[1]。（2）具有密集的节点布置。在安置传感器节点的监测区域内，布置有数量庞大的传感器节点。通过这种布置方式可以对空间抽样信息或者多维信息进行捕获，通过相应的分布式处理，即可实现高精度的目标检测和识别。另外，也可以降低单个传感器的精度要求。密集布设节点之后，将会存在大多的冗余节点，这一特性能够提高系统的容错性能，对单个传感器的要求得到了大大降低。最后，适当将其中的某些节点进行休眠调整，还可以延长网络的使用寿命[2]。（3）采用协作方式执行任务。这种方式通常包括协作式采集、处理、存储以及传输信息。通过协作的方式，传感器的节点可以共同实现对对象的感知，得到完整的信息。这种方式可以有效克服处理和存储能力不足的缺点，共同完成复杂任务的执行。在协作方式下，传感器之间的节点实现远距离通信，可以通过多跳中继转发，也可以通过多节点协作发射的方式进行。（4）工作方式为自组织方式。之所以采用这种工作方式，是由无线传感器自身的特点决定的。由于事先无法确定无线传感器节点的位置，也不能明确它与周围节点的位置关系，同时，有的节点在工作中有可能会因为能量不足而失去效用，则另外的节点将会补充进来弥补这些失效的节点，还有一些节点被调整为休眠状态，这些因素共同决定了网络拓扑的动态性。这种自组织工作方式主要包括：自组织通信，自调度网络功能以及自管理网络等。
2 无线传感器网络的应用
当下，无线传感器网络的应用主要覆盖了以下几个方面。
2.1 军事方面
在军事侦察中，无线传感器网络的使用可以对敌军情况实施有效的探测和获取。军事战场通常都有着恶劣的环境，对于情报的收集并非易事，无线传感器低功耗、体积小和隐蔽性高的特点尤其适用于这样的环境。同时，它的抗毁性能较高，具有很强的自组织能力，这些都能够为军事侦查提供帮助。在使用中，通过飞机的播撒和炮弹的发射，将它们安置在敌人的阵地上，即减少了侦查人员的伤亡，又能够获得准确的情报。无线传感器的这一价值已经在很多国家引起了关注并投入了应用[3]。
2.2 环境方面
当下，自然环境不断恶化，保护环境已经成为人们极为关注的话题。在监控环境破坏的环节上，无线传感器网络也有用武之地。可以利用它来监测平原地带，广袤森林，广阔海洋中的环境变化。当森林出现火灾或是洪水来袭时都会给出相应的预警信号，对灾害实施判别。在气象研究，对空气污染程度的监测以及水土污染等方面，无线传感器网络都能派上用场。
2.3 医疗卫生方面
通过安装特殊用途的传感器节点，无线传感器网络可以实现采集信息的传输，如：病人的心率和血压等，在远端，医生就可以方便的获取病人的病情，给予及时的处理。无线传感器网络在医疗卫生方面的重要作用已经在实践中得到了证明。比如：对婴儿的监护，对病人的血压追踪等。
2.4 农业方面
在农业上使用无线传感器网络有着重要的现实意义。我国是一个以农业为主的大国，当下面临着环境和生态不断恶化的严峻局面，在大型的育苗场以及农田灌溉区中采用无线网络，农业研究者可以通过系统控制采集到农作物的相关参数，通过得到的这些实际参数研究生态气候，对土壤和空气的湿度进行检测，施以适当的灌溉，将有利于农作物的生长。
3 总结与展望
多年的研究已经使得无线传感器网络的特点明朗，但很多关键技术仍有待进一步的研究，其未来的应用前景将是十分广阔的。本文对其今后的发展方向做几点展望。
3.1 能效问题
在无线传感器网络的研究中，能效问题一直是热点问题。当前的处理器以及无线传输装置依然存在向微型化发展的空间，但在无线网络中需要数量更多的传感器，种类也要求多样化，将它们进行链接，这样会导致耗电量的加大。如何提高网络性能，延长其使用寿命，将不准确性误差控制在最小将是下一步研究的问题。
3.2 采集与管理数据
在今后，无线传感器网络接收的数据量将会越来越大，但是当前的使用模式对于数量庞大的数据的管理和使用能力有限。如何进一步加快其时空数据处理和管理的能力，开发出新的模式将是非常有必要的。
3.3 无线通讯的标准问题
标准的不统一会给无线传感器网络的发展带来障碍，在接下来的发展中，要开发出无线通讯标准。
参考文献：
[1]任丰，原黄海，宁林闯.无线传感器网络[J].软件学报，2003，14（2）：1148-1157.
[2]孙雨耕，张静，孙永进，房朝晖.无线自组传感器网络[J].传感技术学报，2004，6（2）：331-335.
[3]肖健，吕爱琴，陈吉忠等.无线传感器网络技术中的关键性问题[J].传感器世界，2004.0（7）.