無線傳感器網絡定位技術的應用研究

何劍海

（寧波職業技術學院，浙江 寧波 315800）

當前，在經濟社會的快速發展的影響之下，網絡技術也進入了新紀元，在此前提條件之下促使了無線傳感器網絡的發展與應用，促使傳感手段的豐富，處理能力的增強，使其在眾多領域中得以應用，為生活中人們獲取有效、真實的信息帶來了極大的便利性。

1 關于無線傳感器網絡定位技術的概況

（1）無線傳感器網絡定位技術的背景與概念。早在20世紀的90年代中后期，人們就已經開始對傳感器網絡進行研究，其與塑料電子學與仿生人體器官兩項技術一起被稱為未來全球的三大高科技產業。因而，無線傳感器網絡定位技術完全是無線傳感器網絡研究中的一門重要的熱門技術。關于無線傳感器網絡坐標位置相關信息的確定十分有必要，而由傳感器節點對信息的監測只有與坐標信息相對應之后，才算真正完成一個監測對象的確認。因而無線傳感器網絡定位技術也是無線傳感器網絡中一項最為基本的功能。

無線傳感器網絡定位技術的定義指的是大量的傳感器節點通過自由組織的形式所形成的，最終借助節點之間的互相協作來實現對對象的監測，對信息進行采集和處理后，再依靠網絡形式傳遞給觀察者。其中組成無線傳感器網絡定位技術的基本單元就是指傳感器的節點，因而傳感器節點的穩定與否直接影響到了整個網絡系統的安全與可靠的問題。

（2）無線傳感器網絡定位技術的特點。無線傳感器網絡定位技術的特點主要包括以下幾個內容：①大規模的網絡結構。在實際應用中，我們為了獲取多而精確的信息，通常要對進行監測的區域進行大范圍的對傳感器節點進行部署，通常傳感器節點的數量多為千萬以上，甚至還要更多。一般傳感器的網絡規模大，主要指的是兩個方面，一方面是指傳感器的節點在地理區域中的分布范圍廣；另一方面指的是在特點空間范圍中，對傳感器節點進行密集裝的部署。②資源的有限性。在無線傳感器網絡技術中，因為節點的成本與體積對其進行限制，使得該技術在數據的計算、儲存以及處理上都具有局限性。③網絡組織的動態性。在傳感器節點的狀態在無線傳感器網絡技術的影響之下，通常會在工作狀態與睡眠狀態中切換，因而故障時常出現。對此，就需要借助新的傳感器節點來提高網絡質量，對環境帶來的不利影響進行改善，最終使無線傳感器網絡系統能夠與該技術相適應。④以數據為中心。一般在無線傳感器網絡技術的應用中，對某個區域進行監測得出的監測指標值要比某個節點的監測數據高，而觀察者在對某一事件查詢的時候，是將自己所關心事件的通告給網絡技術，卻不是針對某編號相對應的節點。⑤對相關網絡的應用。當前不管是感知客觀物理世界，還是獲取相關信息，都離不開傳感器網絡技術。而傳感器網絡技術相比傳統網絡技術，傳感器網絡技術更為注重的是不同網絡之間的差異性。只有真正地將傳感器網絡系統的應用實現后才能夠提高和保證目標系統的高效。

2 當前無線傳感器網絡定位技術的應用的現狀

當前，在學術、軍事與工業等各界之中，因為無線傳感器網絡定位技術所凸顯的龐大科學價值與應用價值，它們對該技術越來越重視。特別是在近幾年時間里，隨著無線通信技術、片上系統與MEMS等技術的快速發展，傳感器網絡技術呈現出一片廣闊的發展前景。

不過，關于無線傳感器網絡定位技術的研究，當前仍然處于剛剛起步的階段。而在投入到使用中少數商業產品，也與實際產生了很大的差距。為了實現傳感器技術的實用化，在國外中相繼建設了各種演示系統，相關的理論成果也相繼推出。

在中國對無線傳感器網絡技術的研究相對來說較為少，直到近幾年，一些高等院校與相關的科研機構才開始對無線傳感器網絡技術從理論與應用等方面開展研究。當前關于無線傳感器網絡定位技術的研究有兩個階段：階段一對MEMS技術的利用極為偏重，一次對具小型化特點的節點設備進行設計；階段二指的是對網絡本身的特點進行關注與研究，同時，這一階段也是對無線傳感器網絡定位技術研究的熱點。

而除了網絡本身所存在的問題之外，其余的一些關鍵問題也引起了相關研究工作人員的關注和重視。這些問題包括傳感器節點的定位問題、時鐘同步、軟硬件的設計與制造以及關于動態功率管理等的問題。

3 無線傳感器網絡定位技術具體的實際應用

無線傳感器網絡定位技術主要運用在以下幾個領域中：

（1）軍事領域。該技術在軍事領域中的應用是將命令、控制、通信、計算、智能、監視、偵察與定位集結為一體的龐大戰場指揮系統體系。在軍事領域中的應用，無線傳感器技術的節點密集，成本低，隨即分布，再就是適應環境的能力強，也利于惡劣的環境工作。

（2）環境方面。一般在森林環境、火災的監測等環境方面中，傳感器節點可以在森林中隨即進行分布，對森林環境的相關數據定期向相關的部門進行報告。

（3）醫療方面。在醫療中，對患者和老人安裝這種獨具特殊用途的傳感器節點，對他們的情況隨時隨地進行監護，將他們血壓、血糖以及脈搏等方面的身體狀況及時掌控，然后在突發事件出現后第一時間進行搶救。該技術的應用也必然為將來實現遠程醫療提供了方便性與快捷性。

（4）商業方面。在家居、工作環境中的智能化，也均由無線傳感器網絡來實現。此外，工廠自動化的生產線，以及倉庫的存儲管理等領域中對無線傳感器網絡技術的運用也日漸受重視。

4 結語

在以上的論述中，本文指出了無線傳感器網絡技術在未來具有廣闊的市場前景，憑借獨特的優勢在軍事、醫療、商業以及環保救災領域中倍受重視與關注。因而這也決定了人們在今后的發展中要不斷的對無線傳感器網絡技術進行深入研究，以便高效的利用，最終為社會生活創造經濟效益。

[1]孫利民，李建中，陳渝，等.無線傳感器網絡[M].北京:清華大學出版社，2005.

[2]任豐原，黃海寧，林闖.無線傳感器網絡.軟件學報[J].2003，（ 14）.