浅谈无线传感器的应用及发展

摘要：本文介绍了无线传感器网络的定义，组成和特点，结合其特点介绍了价值和广泛的工业无线传感器网络和技术问题的未来前景。

关键词：无线传感器网络;组成;应用;发育

 

科技发展的步伐越来越快，无论是在信息时代。随着访问的最重要的和基本的信息技术 - 传感器技术，也得到了很大的发展。由于无线传感器网络的巨大价值，它已经引起了广泛的关注，许多国家在世界上的军事，工业界和学术界，被广泛应用于军事，工业过程控制，国家安全，环境监测等领域。

无线传感器网络综合传感器技术，嵌入式计算技术，现代网络及无线通信技术，分布式信息处理技术，是计算机网络的一个热点研究领域。

 

一，发展概况

 

早在20世纪70年代，出现了采用点对点传输，具有可持续发展和进步的传统学科相关的传感器和传感器的原型传感器的连接网络，而且还可以访问各种传感器网络的信息信号处理功能集成通过检测信息处理能力，以组合物和集成传感器网络，这是与第二代传感器网络控制器相关联。从上个世纪初，开始使用现场总线技术的传感器网络，智能传感器网络为市民打造一个大型的多功能传感器被运用，以及使用无线技术连接，无线传感器网络逐渐形成。

无线传感器网络是新一代的传感器网络，具有非常广泛的应用，它的发展和应用，将会给人类生活和生产的各个领域产生深远的影响。发达国家如美国非常重视无线传感器网络的发展， IEEE正在努力推进无线传感器网络的应用和发展，波士顿大学（波士顿大学）建立了协会传感器网络（无线传感器网络联盟）最近，希望能促进传感器联网技术开发。美国十大新兴技术， “技术评论”杂志在讨论未来的时候，它是第一个无线传感器网络作为一种新兴的技术在未来，未来，无线传感器网络， “商业周刊”预测的四项新技术还包括他们。你可以期待一个广泛的无线传感器网络是一个必然的趋势，似乎它会带来很大的变化对人类社会。

 

第二，对无线传感器网络的特性的定义和

 

无线传感器网络可以被看作是接入到数据网络和控制数据分配网络管理中心由三个部分组成。集成传感器，数据处理单元和从节点的分布式网络中的协议，然后收集，以优化通过无线电波在信息处理中心发送的数据的主成分的通信节点的模块。贾森·希尔博士，无线传感器网络操作系统Tiny0S141开发商WSN定义为：

感应+ CPU +无线=成千上万的潜在应用

大学教授技术李建中哈尔滨工业大学将WSN定义为：无线传感器网络是由一组传感器节点组成一个自组织的方式有线或无线网络和协作地感知，目标目标捕获信息网络和处理地理区域覆盖的感知和发布给观察者。从硬件的角度来看，在无线传感器网络节点主要由数据采集单元，数据处理单元，无线数据收发单元和一个小细胞，通常在一个小尺寸，低成本，低功耗，多功能等特点;从软件的角度通过所述有效区域检测装置，其中，所述其他环境参数的电压，电流和温度，湿度，光强度，压力等的对象的物理参数的测量是一个内置的传感器节点点以及用于聚合发送到数据处理中心，并转发到的探测信息的无线网络分析。

无线传感器网络与传统的传感器和监控系统具有明显的优势。它使用一个无线点对点或点对多点的连接，大大减少了电缆的成本，最终的传感器节点是利用一个模拟信号/数字信号转换的，具有数字信号处理和网络通信的自测试功能节点，系统的性能和可靠性显着提高和显著成本降低。

无线传感器网络具有以下特性：

1，有限的硬件资源。 WSN嵌入式处理器和一个存储节点，计算能力和存储器容量是非常有限的。因此，需要解决如何在分布式协同计算能力有限的条件下，处理信息的问题。

,2，无中心。在无线传感器网络中，所有节点的地位是平等的，没有预先指定的中心，是一个点对点网络。通过彼此在无人看管的情况下，节点的协调分布式算法的每个节点都可以自动整理测量网络。另外，由于没有中心，它并没有从一个网络节点损害。节点可以加入或离开网络在任何时间，任何节点的故障不会影响整个网络的运行，具有很强的抗毁性。

3 ，自组织。网络布局和拓展，而无需依赖于任何预设的网络基础设施，节点通过分层协议和分布式算法协调各自的行为，节点快速，自动形成后启动一个独立的网络。

4 ，多跳（多跳）的路由。无线传感器网络节点的通讯能力是有限的，覆盖范围只有几十到几百米，节点可以直接与邻国的沟通。如果该节点是它希望超越中间节点的路由的无线覆盖范围的需求进行通信。多跳路由的无线传感器网络是一个公共的网络节点来实现。

5，动态拓扑。无线传感器网络是一个动态的网络，节点可以随处移动;一个节点可能会因为电池能量耗尽或其他故障，退出网络运行;可能是由于需要被添加到网络中的工作和。这些变化将使得发生在网络拓扑中的任何时间，因此网络应该有一个动态拓扑组织功能。

三，应用现状

虽然无线传感器网络中，由于技术的限制和大规模商业应用等方面还有待观察，但近年来，随着计算机和微处理器的成本的下降变得越来越小，无线传感器网络有很多的认沽期权投入使用。目前无线传感器网络的应用主要集中在以下方面：

1 。监测和保护环境

至于要收集越来越多越来越高的水平人类环境数据的关注的环境问题，无线传感器网络的出现为随机性可以轻松访问研究数据，同时也避免了入侵传统的数据收集方法对环境的破坏。

2 。医学

在医学研究无线传感器网络，医疗保健领域可以大展身手。使用罗切斯特科学家无线传感器大学创建了一个智能医疗房间，使用粉尘测量（血压，脉搏和呼吸） ，每天24小时睡眠姿势和活动的重要标志居住者。英特尔还推出了无线传感器网络的家庭护理技术。在技术的发展养老院使用，无线传感器网络是一种非常有前途的领域。

3 。军事领域

由于无线传感器网络具有密集型特点随机分布的，使得它非常适合应用于恶劣的战场环境中，使其非常适合在恶劣的战场环境中，包括侦察敌情，侦察部队，装备和物资，用来确定生化攻击很多人都在用其他目的。

第四，我们必须解决的问题

在技术上，让无线传感器网络的正常运行时间并投入使用了很多目前面临的许多层面的问题：

1 。网络内的通信问题。无线传感器网络的正常通信链路，信号可能会影响一些障碍或其他电子信号干扰，如何安全，有效的沟通是需要研究的问题。

2 。成本。这需要使用大量的微型传感器，因此成本将限制其发展的无线传感器网络。

3 。能源供应系统。目前，该解决方案是：使用高能电池;降低传感器的电源;除了收集无线传感器网络技术和电池由于能量充电技术。后两者的担忧。

总之。无线传感器网络是一个非常诱人的前景。无线传感器网络（ WSN ）被认为是未来重要的技术之一，人类生活的影响，这一新兴技术为人们提供了一种新的信息获取，信息处理手段。由于无线传感器网络本身，使其在现有的传统网络技术和人的特点提出了许多新的挑战有很大的不同。由于无线传感器网络国家和社会，在国内无线传感器网络的研究正在开展，积极为显著，希望重视这一新兴的测量和控制技术领域，对这一新技术的研究，应用和发展的国家战略意义。