無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,簡(jiǎn)稱WSN),又稱為傳感器自組網(wǎng)絡(luò)(Sensor Self-organizing Network,SSN)或分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)(Distributed Sensor Network,DSN),是指一種依靠無(wú)線通信方式,由大量低成本、能耗低、可自組織的節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這些節(jié)點(diǎn)能夠收集環(huán)境信息進(jìn)行處理和傳輸,實(shí)現(xiàn)對(duì)物理世界的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、控制和應(yīng)用。
1.什么是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是通過(guò)將多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)部署在被監(jiān)測(cè)對(duì)象周?chē)霉?jié)點(diǎn)之間的無(wú)線通信與配合工作實(shí)現(xiàn)對(duì)被監(jiān)測(cè)對(duì)象實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)等目的的一種自組網(wǎng)形態(tài)。其節(jié)點(diǎn)具有自組織、多功能、分布式協(xié)同等特性,可適應(yīng)各種復(fù)雜環(huán)境,如未知、不規(guī)則的地形等。傳感器節(jié)點(diǎn)可以識(shí)別、測(cè)量、處理和傳輸來(lái)自周?chē)h(huán)境的各類(lèi)數(shù)據(jù),并通過(guò)特定的協(xié)議進(jìn)行通信與協(xié)作,最終實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的全面高效的監(jiān)測(cè)和感知。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在資源受限、數(shù)據(jù)質(zhì)量要求高以及通信能耗較大的野外環(huán)境,如軍事、農(nóng)業(yè)、水利等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。
2.無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)原理
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本原理是通過(guò)多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的協(xié)作,在無(wú)中心控制的條件下自主建立一個(gè)分布式系統(tǒng)。傳感器節(jié)點(diǎn)需要能夠獲取周?chē)h(huán)境相關(guān)信息,對(duì)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和存儲(chǔ),并通過(guò)與其他節(jié)點(diǎn)通信實(shí)現(xiàn)信息的傳輸和共享。傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)包括傳感器技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等,并需要考慮安全保密、能量管理、路由協(xié)議等問(wèn)題。
3.無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用
目前,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、環(huán)保、醫(yī)療、交通、航空航天等領(lǐng)域。例如,可以將傳感器節(jié)點(diǎn)部署在城市各處,監(jiān)測(cè)城市交通狀況和氣候變化等信息,幫助城市規(guī)劃和治理;在醫(yī)療領(lǐng)域,通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)來(lái)監(jiān)測(cè)患者的生命體征、病情等信息,提高醫(yī)療水平和效率。