網(wǎng)絡(luò)技術(shù)尚沒如此發(fā)達(dá)之時(shí),傳感器的應(yīng)用也沒有現(xiàn)在廣泛,但是技術(shù)終歸在不斷進(jìn)步,現(xiàn)是傳感器也融合網(wǎng)絡(luò)模塊,開始打造無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。
傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集、處理和傳輸三種功能。它與通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)共同構(gòu)成信息技術(shù)的三大支柱。
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WirelessSensorNetwork,WSN)是由大量的靜止或移動(dòng)的傳感器以自組織和多跳的方式構(gòu)成的無線網(wǎng)絡(luò),以協(xié)作地感知、采集、處理和傳輸網(wǎng)絡(luò)覆蓋地理區(qū)域內(nèi)被感知對(duì)象的信息,并最終把這些信息發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)的所有者。
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)所具有的眾多類型的傳感器,可探測(cè)包括地震、電磁、溫度、濕度、噪聲、光強(qiáng)度、壓力、土壤成分、移動(dòng)物體的大小、速度和方向等周邊環(huán)境中多種多樣的現(xiàn)象。潛在的應(yīng)用領(lǐng)域可以歸納為:軍事、航空、防爆、救災(zāi)、環(huán)境、醫(yī)療、保健、家居、工業(yè)、商業(yè)等領(lǐng)域。
目前,WSN技術(shù)在過去得到更多的進(jìn)步。其中最重要的進(jìn)步是完成“e”的IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的修訂。15.4標(biāo)準(zhǔn)雖然已經(jīng)發(fā)布多年,大多數(shù)商業(yè)的WSN應(yīng)用已經(jīng)使用非標(biāo)準(zhǔn)介質(zhì)訪問(MAC)的規(guī)則來優(yōu)化自己??的網(wǎng)絡(luò)性能。符合ISA100.11a,WirelessHART,ZigBee和IPv6的傳感器網(wǎng)絡(luò)都依賴于一個(gè)定制的MAC層來實(shí)現(xiàn)低功耗和可靠的終端到終端的消息傳遞。這限制了價(jià)值的IEEE標(biāo)準(zhǔn),因?yàn)閼?yīng)用程序需要他們自己專門的MAC。
不過,無線網(wǎng)絡(luò)傳感器網(wǎng)絡(luò)還面臨一些實(shí)用化問題。1.網(wǎng)絡(luò)內(nèi)通信問題。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)正常通信聯(lián)系中,信號(hào)可能被一些障礙物或其他電子信號(hào)干擾而受到影響,怎么安全有效的進(jìn)行通信是個(gè)有待研究的問題。
2.成本問題。在一個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)里面,需要使用數(shù)量龐大的微型傳感器,這樣的話成本會(huì)制約其發(fā)展。
3.系統(tǒng)能量供應(yīng)問題。目前主要的解決方案有:使用高能電池;降低傳感功率;此外還有傳感器網(wǎng)絡(luò)的自我能量收集技術(shù)和電池?zé)o線充電技術(shù)。其中后兩者備受關(guān)注。
4.高效的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是組織無線傳感器的成網(wǎng)技術(shù),有多種形態(tài)和方式,合理的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以最大限度的利用資源。在這里面,還包括網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議問題和大規(guī)模傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性管理等諸多問題有待解決。
由于WSN本身的特點(diǎn),使得它與現(xiàn)有的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之間存在較大的區(qū)別,給人們提出了很多新的挑戰(zhàn)。由于WSN對(duì)國(guó)家和社會(huì)意義重大,國(guó)內(nèi)外對(duì)于WSN的研究正熱烈開展,希望能夠引起測(cè)控領(lǐng)域?qū)@一新興技術(shù)的重視,推動(dòng)對(duì)這一具有國(guó)家戰(zhàn)略意義的新技術(shù)的研究、應(yīng)用和發(fā)展。