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    无线传感网是什么

    近年来,随着微电子、微机电系统(MEMS)、片上系统(SoC)、无线通信和低功耗嵌入式技术的飞速发展,孕育出了无线传感网(WSN),并以其低功耗、低成本、分布式和自组织的特点带来了信息感知的一场变革。WSN是一种全新的信息获取平台,能够实时监测和采集网络分布区域内的各种检测对象的信息,并将这些信息发送到网关结点,以实现复杂的指定范围内的目标检测与跟踪,具有快速展开、抗毁性强等特点,因此有着广阔的应用前景。

    无线传感网
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    WSN能扩展人们与现实世界进行远程交互的能力,如感知战场状态(军事应用)、环境监控(气候、地理、污染变化的监控)、物理安全监控、城市道路交通监控以及安全场所的视频监控等。WSN的主要应用——无线通信技术, 并在通信距离、数据传输速率两个方面对WSN应用的这些无线通信技术与其他无线技术进行了比较。WSN的通信距离较短,在100m范围之内,般为 1~ 10m, 数据传输速率也比较低。 WSN与传统的无线网络(如WLAN和蜂窝移动电话网络)有着不同的设计目标。后者可在高速移动的环境中通过优化路由和资源管理策略最大化带宽的利用率,同时为用户提供一定的服务质量保证。WSN则是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器结点组成,通过无线通信方式形成的个多跳自组织网络。在WSN中,除少数结点需要移动外,大部分结点都是协止的。WSN是一种特殊的Ad-hoc网络,可应用于布线和电源供给困难的区域、人员不能到达的区域(如受到污染、环境被破坏或敌对区域)和一些临时场合( 如发生自然灾害时,固定通信网络被破坏)等,它不需要固定网络支持,具有快速展开、抗毁性强等特点,可广泛应用于军事、工业、交通、环保等领域。

    WSN的典型工作方式如下:使用飞行器将大量传感器结点(数量可从几百个到几千个)抛撤到感兴趣区城,结点通过自组织快速形成一个无线网络;结点既是信息的采集者和发出者,也充当信息的路由者,采集的数据通过多跳路由到达网关;网关(一些文献也称Sink结点)是一个特殊的结点,可以通过Internet、移动通信网络和卫星等与监控中心通信,也可以利用无人机飞越网络上空,通过网关采集数据。 WSN的基本功能是将一系列空间 上分散的传感器单元通过自组织的无线网络进行连接,从而将各自采集的数据通过无线网络进行传输汇总,以实现对空间分散范围内的物理或环境状况的协作监控,并根据这些信息进行相应的分析和处理。WSN技术贯穿物联网的三个层面,是结合了计算、通信、传感器三项技术的一门新兴技术,具有较大范围、低成本、高密度、灵活布设、实时采集和全天候工作等优势,且对物联网其他产业具有显著的带动作用。

    目前,WSN尚处于研究阶段,为了加快其实用化进程,国外建设了很多演示系统,相关的理论研究成果也很多。近年来,国内一-些科研院所和高校也开展 了WSN理论和应用的研究。美国商业周刊和MIT (技术评论》在预测未来技术发展的报告中,分别将WSN列为21世纪最有影响的21项技术和改变世界的10大技术之一。



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