無線傳感器網絡的應用與影響因素分析

王丹琳

【摘要】 眾所周知，無線傳感器網絡具有超強能力，這種能力主要表現在信息的傳輸、采集和處理等。無線傳感器網絡由于其強大的能力和新技術的特點，最初被應用于軍事領域，隨著傳感器網絡技術的進一步提升，這種新技術的應用范圍也在不斷擴大，正在從軍事領域向社會領域擴散。本文就無線傳感器網絡的發展和研究領域，目前的研發及應用，及新技術普及的影響因素進行全面闡述。

【關鍵詞】 無線傳感器網絡 傳感器節點 限制因素

一、無線傳感器網絡的技術起源

在步入新世紀后，傳感器網絡技術在進一步發展。在全球反恐背景之下，無線傳感器網絡技術（WSN）研究也向縱深發展。其中，逐步穩定的硬件體系結構，使得在無線傳感器領域中，實用節點領域的硬件開發正在由高等學府以研究機構向企業轉移。

二、無線傳感器網絡技術的應用領域

1、軍事領域的應用。現代化戰爭中，來自戰場的信息在很大程度上能影響甚至決定戰爭的勝負。無線傳感器網絡的主要特點是其無中心和自組織性質，若無線傳感器網絡中的某個節點受到敵方攻擊或因不確定性而被損壞，不會因此而造成整個系統的潰敗。所以，無線傳感器網絡能極好地適合險惡的戰場環境。

2、醫療領域的應用。在醫療領域，，無線傳感器網絡在研究和護理方面得到了廣泛的應用。CodeBlue 項目提供了硬件平臺，此外還開發出具有可擴展性的軟件基礎設施，無線感應器在醫療安全領域的應用，同PDA、個人電腦及其他設備一樣，為服務對象提供路由和命名，以及發現功能，無線感應器網絡的這些功能可應用于醫療機構，用于特殊類型的患者的治療與監測。

3、環境監控領域的應用。如今，越來越嚴重的環境污染受到人們的關注。加強環境的研究與治理，防止環境進一步惡化，意義自不待言。在這方面，無線傳感器網絡在無人值守時，能夠進行長期工作，故可當做長期觀察環境變化的有效工具。無線傳感器網絡可應用的范圍有：觀察與監控森林火災、觀察生物物種的變遷、觀測洪水的發生及防治、及精細農業領域的應用等。

4、智能建筑領域的應用。未來家庭網也是無線感應器網絡大顯身手的領域，為實現家庭生活自動化與智能化助力，傳感器節點在吸塵器、電冰箱、VCR及電視機等家用電器上的集成，將使智能家居環境更加人性化、家庭變得更加舒適和方便。

三、影響無線傳感器網絡應用的因素

無線傳感器網絡在使用過程中，由于其自身的某種屬性，致使出現部分問題， 如傳感器受到能量的制約，節能和延長傳感器壽命成為了研究人員高度關注的問題。無線傳感器網絡怎樣拓展其使用范圍，這對其技術開發人員提出了更高標準的課題。

（1）節能措施。節能措施的采用無疑是首選方案，通過節能來來延長傳感器的生命周期是這項技術推廣的主攻課題。此外，電池容量的提高也可延長傳感器的壽命，或采用太陽能吸收能量也是不錯的想法，但是，在實際應用中，傳感器體積的大小以成本使應用受到了限制。（2）路由協議。網絡鏈路、節點數目、節點大小成為了研發的重點。足量的路由及其相應算法構成正確路由的基石，這是無線傳感器網絡在新環境中有效生存的保證。（3）技術的安全性。傳感器網絡因是開放式的結構，其節點必設置于敵對方的環境內，為防敵對方的對網絡破壞之舉，或采用切入法進行誘敵，故無線傳感器網絡的安全性平生，其網絡認證機制與安全的研發尤其是重中之重。當傳感器網絡運用于軍事領域時，安全性要求將會更高。移動Adhoc網絡中數據保密性的增強是由數據傳輸安全協議來保證的。（4）信號的處理。無線傳感器網絡重要課題之一是數據的可靠性，而網絡中過高的數據相似性比例為成為問題之一，協同信號處理技術的出現使得在信號處理過程中提升傳感器節點使用效率成為可能。（5）網絡的移動性：特殊應用領域要求傳感器網絡具有網關或節點的移動功能，網絡快速自組領域，做到這一點還有不少的難度，這是造成傳感網絡在應用中受限的阻力之一。

無線傳感器網絡在信息科學發展方向上具有代表意義，其迅速發展也是傳統與新興學科相互交叉應用的碩果，無線傳感器網絡技術的前景將與人的生活方式的改變緊密相聯，所以它也將對社會生活的各個領域產重大而深遠的影響。

參 考 文 獻

[1] 任曉莉. 基于無線傳感器網的智能交通信號控制設計[J]. 電子設計工程，2011.07.

[2] 王勇. 試論無線傳感器網絡的應用[J]. China's Foreign Trade，2011（14）