無線傳感器網絡研究現狀與應用

柯濟民

摘 要： 無線傳感器是物聯網中的主要構成部分，能收集各項活動運行中產生的信息，在社會多個領域有很好應用。本文主要圍繞無線傳感器網絡研究現狀、無線傳感器網絡的應用分析等方面展開討論，具體分析了無線傳感器網絡研究現狀和關鍵技術，最后論述了無線傳感器在不同領域的應用，以便為之后的理論研究提供參考。

關鍵詞： 無線傳感器網絡;研究現狀;無線傳感器節點

一、無線傳感器網絡研究現狀

首先，從路由協議方面著手進行分析。路由協議主要用來對相應的傳感器sink節點及傳感器間進行路由的指導，從而保證網絡中數據信息的有效傳遞，為相關決策的制定提供信息依據。在傳感器網絡實際運行時，傳感器節點能耗較多，因此需要加大對能量節約的重視，只有滿足這一要求，才能保障傳感器網絡使用壽命。當前有關傳感器網絡系統的研究主要加大了這一問題的探討，在實際建設網絡系統時，不能只關注節點狀態信息，容易造成路由協議過于復雜。其次，在節能降耗方面。無線傳感器網絡內部節點分布較多，并且設置范圍較廣，要想保證系統長期穩定運行，不能依靠定期更換電池來為網絡運行提供能量的方法。另外，為了減少能量損耗，要盡可能減少冗余信息，避免能量在無用信息上應用過多。

二、無線傳感器網絡的應用分析

（一）軍事領域

無線傳感器網絡在軍事領域有著較好應用，可體現出定位精準度高、實時性、快速部署等優點，可適用于復雜的戰場環境中，通過傳感器節點的合理布置，可進一步完成實時監控、目標定位、環境勘察等任務，即是在收集并傳輸相關信息的基礎上，使得研究人員結合信息內容對戰場情況有較好掌握。[1]大量傳感器節點可借助飛機布置在待監測的區域中，在完成數據收集和整合后，將數據信息傳輸到指揮中心，則指揮員會根據信息做出相關決策。無線傳感器網絡在不斷發展后，已經成為軍事領域重要應用技術，在提高國家戰爭實力上有促進作用。例如，美國開展的網狀傳感器網絡CEC、無人值守地面傳感器網絡等。

（二）醫療衛生

在網絡技術不斷發展的背景下，室內網絡已經相對普遍，并且無線傳感器技術在醫療衛生領域體現出較大發展潛力，有利于提高我國總體衛生醫療水平。該技術在醫療衛生方面的使用，主要包括遠程健康管理、病理數據采集以及對病人的監護等，不僅可減輕醫療工作人員的工作強度，還可提高醫療救助效率，對社會發展有重要意義。工作人員可在無線通信作用下，將傳感器節點連接到醫院內部網絡中，進而在網絡載體支持下，實現有關信息的高效共享，可保證醫療工作有效開展，有助于促進醫療領域的良好發展。無線傳感器節點組成部分及其功能如下表所示。

（三）智能家居

傳感器網絡技術在智能家居方面的應用優勢較為突出，在智能家居使用過程中，需要合理利用傳感器獲取信息的作用，實現對智能家居的遠程管理。當前無線傳感器網絡在建筑物中取得了普遍應用，通過將傳感器節點布置在建筑物內部，能對電子設備運作情況有明確掌握，能及時了解室內環境運行情況，并加大家居環境控制，避免電子設備運行故障帶來財產損失或安全風險。隨著人們生活水平的提高，使得傳感器網絡在建筑物中有越來越多的運用，例如，在建設智能家居時，在這一技術作用下，可進行對建筑物內部壓力、溫濕度、空氣質量及光照強度等信息的全面監測，真正將人文理念落實到家居設計中。在掌握上述數據信息的基礎上，可再次借助洗衣機、微波爐等家電的作用，營造出一個舒適的家居環境，是無線傳感器技術在家居生活方面應用價值的體現。除此之外，通過使用傳感器網絡，還能加大對文物的保護，為文物保存創造一個安全環境。

無線傳感器網絡在智能家居中的應用流程圖

（四）環境監測

環境保護始終是我國重點關注內容，需要利用先進的技術手段來實時監控環境指標，以便及時解決環境問題，保證環境監測實時性和有效性，對環境保護目標的實現有重要意義。以往環境監測工作主要面臨環境數據獲取難度大的問題，特別是深海或者地形復雜的環境。[2]而采用無線傳感器節點的布置來采集環境數據，能避免人為操作對自然生態環境造成破壞，還可做到對環境的準確監測，進而為環境保護工作的開展提供信息支持。實際進行環境監測時，主要是對土壤分析、動物遷移、農作物灌溉、地表監測、海洋監測等內容產生的數據信息進行全面收集和分析，可保證收集到的信息能反映出區域環境實際情況。例如，將無線傳感器網絡運用到葡萄園中，能保證分布在葡萄園各個角落的傳感器對葡萄生長環境進行實時監控，進一步為葡萄健康生長提供保障。

三、結論

綜上所述，隨著科學技術發展，逐漸產生了無線傳感器這一技術，對社會進步和經濟發展有一定影響，在傳感器網絡運行過程中，能執行信息收集、處理及傳輸等操作，具有成本低、隱蔽性強、自組織等優點，突出該技術應用優勢。本文主要從軍事領域、環境監測、醫療保健等角度出發，具體分析了無線傳感器網絡的應用，隨著相關研究的深入，將進一步擴大傳感器網絡發展潛力。

參考文獻：

[1]李志杰.無線傳感器網絡的研究現狀及主要應用[J].南方農機，2018，49（18）：152+175.

[2]韋彬貴，孔軼艷.無線傳感器網絡在各領域中的應用現狀[J].電子技術與軟件工程，2018（07）：25.