385080668-本专科-信息管理与信息系统-安阳师范学院人文管理学院-无线传感网络应用与发展.doc

无线传感网络的应用与发展 摘要 无线传感器网络技术是一种全新的信息获取和信息传输技术，它将传感器技术、嵌入式计算机技术和无线网络通信技术融为一体。无线传感器网络的节点间能够相互协作地实时感知、监测网络分布区域内的各种环境参数的信息，并能够对所检测的信息进行相应的处理，通过节点间的信息传递，从及时、准确地将这些信息传送给上层的监控中心。 关键词无线传感器网络，， 目 录 1引言 1 2 无线传感器网络的原理及系统特点 1 2.1无线传感器网络的原理 1 2.2无线传感网络的系统特点 3 2.3无线传感器网络研究所面临的困难 4 3 无线传感器网络关键技术 5 3.1 无线传感器网络通信体系结构 5 3.2 无线传感网络协议分析 6 3.3 网络支撑技术分析 7 3.4 网络管理技术分析 8 4 无线传感网络应用领域 8 4.1 军事领域 8 4.2 环境检测 8 4.3 医疗卫生 9 4.4 家庭应用 9 4.5 其他方面的应用 9 5总结 10 参考文献 11 致谢 12 1引言 随着无线通信技术、嵌入式计算机技术、传感器技术以及半导体技术的快速发展成熟，无线传感器网络Wireless Sensor Network，WSN）作为具有感知能力、训一算能力和无线通信能力的新兴网络，其应用越来越广泛。这种新兴的传感器网络的基本组成单位一一节点具有能够相互协作地实时感知、监测网络节点分布区域内的各种环境或是监测对象信息的能力，并可以对这些信息进行相应的处理，从获得详细准确的信息，最后通过相关技术传送给需要这些信息的用户。 由众多传感器节点以移动自组网、多跳网络Ad-hoc）方式构成的一种新兴无线网络即无线传感器网络。其主要目的是在网络所覆盖的范围内感知和采集所需要的信息并通过相关技术传送给监测者。无线传感器网络技术作为涉及多门前沿学科的一项综合性技术，无论是在军事领域，还是在民用领域都具有相当可观的应用前景，例如军事侦察、环境监测、医疗监护、空间探索、城市交通的管理、仓库管理、智能家居等等 2 无线传感器网络的原理系统特点 2.1无线传感器网络的原理大量无线传感器节点互连成的无线传感器网络，标志着传感器向微型化、智能化和无线通信化等方向的延伸。根据在使用过程中是否移动节点，可将无线传感器网络分为两种网络静态网络和动态网络。大多数的无线传感器网络是静态网络，在这种网络中，随机地或按一定要求布置在所监测区域内布置了一定数量的传感器节点，并根据用户的要求，可以实现对所监测区域内的温度、湿度、噪声、光强度、压力等参数的检测。在动态网络中，一般是在可以移动的物体上安置传感器节点，检测物体的运动速度和方向等，如车辆或被监测的动物，它将随物体的移动移动。 图2-1 具有代表性的WSN系统结构 具有代表性的无线传感器网络系统结构如图2-1所示。由图可知，传感器节点、Sink节点、传输网络、基站、互联网等部分组成了无线传感器网络。通常，为了能够获得较为准确的数据，在所检测的环境区域内布置高密度的无线传感器节点，并目_在不同的分布区域内可能需要组建多个传感器网络。通常，是一种微型嵌入式系统设备可以构成无线传感器节点，它集传感器、控制器和无线通信模块十一体，它能够在资源有限的形式下进行采集数据，处理以及无线通信等操作。Sink节点同传统无线网络中的网关具有相似的功能。Sink节点要把数据转发给远程控制节点，因此它通常具有较高的电能和较高的发射功率。传输网络作为一个局部网络的作用是协同各个无线传感器网络中的Sink节点、综合网关节点信息。一台能够和互联网相连的计算机成为基站，接收传输网络传送过来的所有数据，并由它收集并将这些数据通过互联网发送至数据处理中心，同时基站还拥有一个缓存必威体育精装版的传感数据的本地数据库副本，能够将传感数据的口志保存到本地的数据库中。远程服务器可以向科研人员提供接入互联网终端的远程数据服务，并进一步分析处理传感器节点采集到的初级数据。 根据无线传感器网络的通信模式可将无线传感器网络分为两类典型的应用模式，分别是由传感器节点将监测环境中发生的事件或环境变化的状态报告给监控中心，称为多到一的通信模式由监控中心向所监测区域内的传感器节点发布命令，传感器节点在接收到命令后执行相关命令并向监控中心发送相应的监测数据，称之为一到多的通信模式。两者相比较言，多到一的通信模式的数据量较一对多的通信模式大。 虽然无线传感器网络应用十不同的环境中，但是其节点都具有相