传感器网络在环境监测中的应用

摘要：介绍了传感器网络的概念，分析了目前在环境监测方面存在的问题以及传感器网络在环境监测中应用的优势，并构建了基于传感器网络环境监测系统的工作流程。
关键词：传感器网络；环境监测；工作流程

随着网络与数据通信、嵌入式计算和传感器技术的快速发展，出现了具有感知能力、数据处理能力和网络通信能力的传感器网络。传感器网络所具有的许多独特优点使得它在各种领域的应用受到人们的极大关注。

1 传感器网络概述
传感器网络(Sensor Network)是由一组传感器以AdHoc方式构成的有线或无线网络，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖的地理区域中感知对象的信息，并发布给观察者，从而实现观察者与传感器之间的数据通信。

图1给出了一个典型的传感器网络的结构。这个网络由传感器节点、接收发送器、计算机网络或通信卫星、观察者等部分构成。传感器节点散布在指定的感知区域内，每个节点都可以感知信息，感知信息通过多跳的方式传输给接收发送器，接收发送器再将感知信息送到计算机网络或通信卫星，通过计算机网络或通信卫星实现观察者与传感器之间的数据通信。

传感器、感知对象和观察者是传感器网络的三个基本要素。网络中的传感器节点(或称为传感器子系统)由电源、数据获取单元、信息存储与处理单元和数据传输单元构成，如图2所示。电源为传感器提供正常工作所必需的能源。数据获取单元用于感知、获取外界的信息，并将其转换为数字信号。信息存储与处理单元对数据获取单元传来的信息进行必要的处理、保存，数据传输单元负责与其他传感器或接收发送器之间的通信。观察者是传感器网络的用户，是感知信息的接受者或任务管理者，观察者可以是人，也可以是计算机或其他设备。