無線傳感器網(wǎng)絡(wsn)

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1、WORD格式可編輯無線傳感器網(wǎng)絡（WSN）摘要：無限傳感器是一種以通信為中心無線網(wǎng)絡。通過使用無線傳感器網(wǎng)絡人們可以實現(xiàn)信息的快遞、大范圍、自動化的采集和傳輸。它可以廣泛的應用于國防軍事、環(huán)境監(jiān)測、物流領域、高效農(nóng)業(yè)、智能交通、醫(yī)療保健、制造業(yè)等領域。關鍵詞：1.無線傳感器網(wǎng)絡的簡介隨著傳感器技術、嵌入式計算技術、通信技術和半導體與微機電系統(tǒng)制造技術的飛速發(fā)展，具有感知、計算存儲和通信能力的微型傳感器應用于軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)和宇航各領域。無線網(wǎng)絡傳感器是集傳感器執(zhí)行器、控制器和通信裝置于一體，集傳感與驅(qū)動控制能力、計算能力、通信能力于一身的資

2、源（計算、存儲和能源）受限的嵌入式設備。由這些微型傳感器構(gòu)成的無線傳感器網(wǎng)絡能夠?qū)崟r監(jiān)測、感知和采集網(wǎng)絡分布區(qū)域內(nèi)的各種監(jiān)測對象信息，并對這些信息進行處理，傳送給需要這些信息的用戶。無線傳感器網(wǎng)絡（WSN）是由大量的具有通信和計算能力的微笑傳感器節(jié)點，以無線的方式連接構(gòu)成的自治測控網(wǎng)絡。一種普遍被接受的無線傳感器網(wǎng)絡的定義為：大規(guī)模、無線、自組織、多跳、無分區(qū)、無基礎設施支持的網(wǎng)絡，其中節(jié)點是同構(gòu)的，成本較低、體積較小，大部分節(jié)點不移動，被隨意散布在工作區(qū)域，要求網(wǎng)絡系統(tǒng)有盡可能長的工作時間。一個典型的無線傳感器網(wǎng)絡的系統(tǒng)架構(gòu)包括分布式無線

3、傳感器節(jié)點（群）、接受發(fā)送器匯聚節(jié)點、互聯(lián)網(wǎng)或通信衛(wèi)星和任務管理節(jié)點等。無線傳感器具有價格低廉、體積小、組網(wǎng)方便、靈活等特點。專業(yè)技術分享WORD格式可編輯從21世紀開始，無線傳感器網(wǎng)絡成為多學科交叉前沿研究熱點，引起了世界各國的極大關注。WSN由具有傳感器模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、交換路由模塊和無線通信模塊等大量傳感器節(jié)點，通過交換傳輸組成多跳的自組織、自學習無線通信網(wǎng)絡系統(tǒng)，把感知對象的信息發(fā)送給控制著。WSN已成為一種全新的信息獲取、處理、傳輸和控制系統(tǒng)，并在軍事、工業(yè)、商業(yè)、醫(yī)療、災害預報等領域有著廣闊應用前景。WSN經(jīng)歷了從智能傳感器、

4、無線智能傳感器到無線傳感器網(wǎng)絡的3個發(fā)展階段。智能傳感器將計算能力嵌入到傳感器中，是傳感器節(jié)點不僅具有采集能力，而且具有信息處理能力。無線智能傳感器在智能傳感器的基礎上，增加了無線通信能力。無線傳感器網(wǎng)絡將交換網(wǎng)絡技術引入到無線智能傳感器中，是傳感器在感知功能基礎上還具備交換信息、協(xié)調(diào)控制功能。WSN已成為下一代互聯(lián)網(wǎng)和通信網(wǎng)的重要組成部分，具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?.無線傳感器網(wǎng)絡的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀2.1無線傳感器網(wǎng)絡的國外研究現(xiàn)狀WSN的基本思想起源于20世紀70年代。1978年，DARPA在卡耐基梅隆大學城里了分布式傳感器網(wǎng)絡工作組；198

5、0年，DARPA的分布式傳感器網(wǎng)絡項目（DNS）開啟了傳感器網(wǎng)絡研究的先河。近幾年來，美國國防部遠景設計研究局已投資幾千萬美元，幫助大學進行無線傳感器網(wǎng)絡技術的開發(fā)。美國國家自然基金委員會（NSF）也開設了大量與其相關的項目。NSF于2003年制定了WSN研究計劃，每年撥款3400萬美元支持相關研究項目，并在加州大學洛杉磯分校成立了傳感器網(wǎng)絡研究中心。2005年對網(wǎng)絡技術和系統(tǒng)的研究計劃中，主要研究下一代高可靠、安全的可擴展的網(wǎng)絡、可編程的無線網(wǎng)絡及傳感器系統(tǒng)的網(wǎng)絡特征，資助金額達4000萬美元。此外，美國交通部、能源部、美國國家航空航天局

6、也相繼啟動了相關的研究項目。美國所有著名院校幾乎都有研究小組在從事WSN相關技術的研究。加州大學洛杉磯分校、加州大學伯克利分校、麻省理工學院、康奈爾大學、哈佛大學、卡耐基梅隆大學等在WSN研究領域?qū)蛹壿^為突出。國際相關學術會議中對WSN的研討增多，檢索論文數(shù)目逐年以較大幅度增加。美國的Intel、Freescale等公司也開展了WSN的研究工作。此外，加拿大、英國、德國、芬蘭、日本和意大利等國家的研究機構(gòu)也加入了WSN的研究。2.2無線傳感器網(wǎng)絡的國內(nèi)研究現(xiàn)狀無線傳感器網(wǎng)絡的國內(nèi)研究首次正式啟動出現(xiàn)于1999年中國科學院《知識創(chuàng)新工程點領域

7、方向的研究》的“信息與自動化領域研究報告”專業(yè)技術分享WORD格式可編輯中。2001年中國科學院依托上海微系統(tǒng)所成立微系統(tǒng)研究與發(fā)展中心，旨在引領中科院WSN的相關工作。國家自然科學基金已經(jīng)審批了與WSN相關的一個重點課題和多項課題。2004年，將一項無線傳感器網(wǎng)絡項目（面向傳感器網(wǎng)絡的分布自治系統(tǒng)關鍵技術及協(xié)調(diào)控制理論）列為重點研究項目。2005年，將網(wǎng)絡傳感器中的基礎理論和關鍵技術列入計劃。2006年將水下移動傳感器網(wǎng)絡的關鍵技術列為重點研究項目。國家發(fā)改委下一代互聯(lián)網(wǎng)（CNGI）示范工程中，也部署了WSN相關的課題。在一份我國未來20

8、年預見技術的調(diào)查報告中，信息領域157項技術課題中有7項與傳感器網(wǎng)絡直接相關。2006年初發(fā)布的《國家中長期科學與技術發(fā)展規(guī)劃綱要》為信息技術定義了3個前沿方向，其中2個與WSN