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无线传感器网络发展现状研究

作者:时间:2011-06-20来源:网络收藏

摘要:有着广泛的实际应用。近年来出现的体积小、价格便宜并带有智能处理能力的节点,使得可以用大量的节点构建通信,完成指定的任务。本文首先介绍了近年来在各个领域的应用以及取得的成果,回顾了有关无线网络几项关键技术的,同时展望了关键技术的几个未来发展方向。
关键词:无线传感器网络;定位;覆盖;时间同步;网络安全

引言
近年来,由于微电子技术、计算技术和无线通信技术的进步,使得大量低功耗、多功能、低成本的无线传感器问世,由多个传感器共同构成的网络系统吸引了大量学者的兴趣。无线传感器网络(WSN)就是在监测区域内布置大量具有信息采集、数据处理及无线通信能力的节点,整体形成一个多跳自组织网络系统,共同完成某些功能,在环境监测、交通运输、医疗等领域的科学中得到广泛应用。
无线传感器网络的传感器节点通常配备一个或多个不同类型的传感器,用于完成不同物理数据的采集。同时节点上还配置有微处理器、存储器、电源、射频收发器和执行器等。与传统的传感器网络不同,WSN体积小,价格便宜,因而节点的能量(如存储空间、计算能力、通信带宽、通信范围等)相对较弱。此外,WSN节点常常由电池供电,并且常常工作于恶劣的环境甚至是敌方区域,不能提供电池补给或更换,因而电源也是约束传感器节点的一个重要因素。节点通常由无线通信设备通过多跳的方式将数据发送到基站,再由基站传送到指挥中心。
WSN领域的目标是满足上述约束条件的同时完成指定任务。引入新的设计理念,开发或改进现有的协议,开创新的应用领域,开发新的算法,都成为WSN热点。本文总结了近年来WSN关键支持技术新的协议、算法以及应用。

1 无线传感器网络的应用
无线传感器网络由许多不同类型的节点(如地震、低采样率电磁传感器、温度、视觉、红外声音和雷达等)构成。WSN的应用如图1所示,可以分为监测和追踪两类。监测应用包括室外室内环境监测、健康状况监测、库存监测、工厂生产过程自动化、自然环境监测等方面。跟踪的应用有目标跟踪、动物跟踪、汽车跟踪、人的跟踪等。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/156159.htm

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1.1 公共卫生
WSN可用于残疾人监测、病人监测、诊断、医院药品管理系统。C.R.Badker等人指出,在公共卫生医疗监测中应用WSN能提高现有卫生和病人监测状况。文中提出了4种应用原型:婴儿监测、提醒聋人、血压监测与追踪、消防员身体特征信号监测。这些原型采用了SHIMME和T-mote节点。


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