无线传感器
什么是无线传感器,无线传感器的应用,无线传感器的工作原理
什么是无线传感器，无线传感器的应用，无线传感器的工作原理什么是无线传感器？无线传感器的组成模块封装在一个外壳内，在工作时它将由电池或振动发电机提供电源，构成无线传感器网络节点，由随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信模块的微型节点，通过自组织的方式构成网络。
它可以采集设备的数字信号通过无线传感器网络传输到监控中心的无线网关，直接送入计算机，进行分析处理。
如果需要，无线传感器也可以实时传输采集的整个时间历程信号。
监控中心也可以通过网关把控制、参数设置等信息无线传输给节点。
数据调理采集处理模块把传感器输出的微弱信号经过放大，滤波等调理电路后，送到模数转换器，转变为数字信号，送到主处理器进行数字信号处理，计算出传感器的有效值，位移值等。
无线传感器的工作原理：WSN一般都包括一台主机或者网关，其通过一个无线电通信链路与大量无线传感器进行通信。
数据收集工作在无线传感器节点完成，被压缩后，直接传输给网关，或者如果有要求，也可以利用其他无线传感器节点来将数据传递给网关。
之后，网关保证该数据是系统的输入数据。
每个无线传感器都被看作一个节点，拥有无线通信能力，同时还具有一定的信号处理与网络数据的智能。
根据应用的类型，每个节点都可以有一个指定的地址。
下图显示了某个节点的通用结构图。
它一般会包括一个传感装置、一个数据处理微控制器，以及一个无线连接RF模块。
根据不同的网络定义，RF模块可以起到一个简单发射器或者收发器（TX/RX）的作用。
进行节点设计时，注意电流消耗和处理能力非常的重要。
微控制器的内存非常依赖于所使用的软件栈。
无线传感器的在哪些方面广泛应用：传感器节点可以连续不断地进行数据采集、事件检测、事件标识、位置监测和节点控制，传感器节点的这些特性和无线连接方式使得无线传感器网络的应用前景非常广阔，能够广泛应用于环境监测和预报、健康护理、智能家居、建筑。
无线传感器网络的基本原理与应用介绍
无线传感器网络的基本原理与应用介绍无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是一种由大量分布式无线传感器节点组成的网络系统，用于收集、处理和传输环境中的信息。
它是物联网的关键组成部分，具有广泛的应用前景。
本文将介绍无线传感器网络的基本原理和一些典型的应用场景。
一、无线传感器网络的基本原理无线传感器网络由大量的无线传感器节点组成，每个节点都具有感知、通信和计算能力。
这些节点可以感知环境中的各种参数，如温度、湿度、光照强度等，并将这些信息通过无线通信传输给其他节点或基站。
无线传感器网络的基本原理包括以下几个方面：1. 节点通信：无线传感器节点之间通过无线信号进行通信，可以采用无线电波、红外线等不同的通信方式。
节点之间可以进行直接通信，也可以通过中继节点进行中转。
2. 路由协议：无线传感器网络中的节点通常是分布在广阔的区域内，节点之间的通信需要经过多跳传输。
为了有效地传输数据，需要设计合适的路由协议，使数据能够通过最优的路径传输到目的节点。
3. 能量管理：无线传感器节点通常由电池供电，能源是限制无线传感器网络寿命的重要因素。
因此，节点需要采取一系列的能量管理策略，如休眠、功率控制等，以延长网络的寿命。
二、无线传感器网络的应用场景无线传感器网络具有广泛的应用场景，下面介绍几个典型的应用场景。
1. 环境监测：无线传感器网络可以用于环境监测，如空气质量监测、水质监测等。
通过部署大量的传感器节点，可以实时监测环境中的各种参数，并及时采取相应的措施。
2. 物流管理：无线传感器网络可以用于物流管理，如货物追踪、温湿度监测等。
通过在货物上部署传感器节点，可以实时监测货物的位置和状态，提高物流的效率和安全性。
3. 农业监测：无线传感器网络可以用于农业监测，如土壤湿度监测、气象监测等。
通过在农田中部署传感器节点，可以实时监测农作物的生长环境，为农民提供科学的种植指导。
4. 健康监护：无线传感器网络可以用于健康监护，如老人健康监测、病人生命体征监测等。
无线传感器网络与应用
无线传感器网络与应用无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）是由许多无线传感器组成的平等分布式网络，每个传感器都能够感知环境并将感知到的信息通过无线网络传输到指定的地点。
在现代生活中，无线传感器网络已经被广泛应用于智能家居、环境监测、交通控制等领域。
一、无线传感器的结构及原理无线传感器网络是由传感器、传感器节点、无线通信模块、数据处理模块和电源等多个部分组成的系统。
其中最重要的组成部分是传感器。
传感器的主要任务是感知环境，即将环境中的物理量、化学量、生物量或者其他参数转化为电信号，并传输到数据处理模块中进行处理。
传感器节点是指由传感器、微处理器、RF模块和其他相应的电子元件组成一个完整的系统。
RF模块则是用于将感知到的信息通过无线信号传递出去。
数据处理模块则是整个无线传感器网络的“大脑”。
它接收来自传感器节点的信息，处理之后进行存储和传输。
同时，数据处理模块也可以根据不同的应用场景和需求对传感器进行控制和管理。
二、无线传感器网络的应用1、智能家居智能家居是一种通过网络和各种传感器技术实现家居自动化与智能化的家庭生活形态。
使用无线传感器网络居家环境可以智能监测室内温度、湿度、空气质量等，并通过手机APP等方式进行远程控制和管理。
2、环境监测采用无线传感器网络可以对环境进行长时间、高效率、实时的监测，通过对空气、水质、土壤等参数的监测来掌握环境的变化，可有效地对各种环境问题进行恰当的处理。
3、交通控制无线传感器网络可以直接布放在交通设备中，如红绿灯、路灯、桥梁、道路等，并可无缝集成到交通管理中心系统中，实现及时预警，减少交通事故和运行风险，并提高交通效率。
三、无线传感器网络存在的问题虽然无线传感器网络已经广泛应用，但在实际过程中还存在着一些问题。
该技术因其复杂的网络结构和应用难度，限制了它的广泛应用，这包括以下几个方面。
1、安全问题：传感器网络秘密性很差，使得网络的安全受到了严重的威胁。
无线传感器网络
无线传感器网络无线传感器网络（Wireless Sensor Networks, WSN）是一种由众多装备了传感器和通信设备的节点组成的、可以进行数据采集、处理和传输的网络系统。
这些节点可以相互通信，共同完成特定的监测、控制或者数据传输任务。
无线传感器网络广泛应用于环境监测、医疗健康、物联网等领域。
一、无线传感器网络的组成无线传感器网络由多个节点组成，每个节点都有独立的处理能力、通信能力和传感能力。
节点之间通过无线通信进行数据的传递和交换。
每个节点可以采集周围环境的信息，并将数据传输给其他节点，或者通过无线信号传输给数据收集中心。
在无线传感器网络中，节点可以分为三个类型：传感器节点、中心节点和路由节点。
传感器节点用于收集环境信息，如温度、湿度、光照等。
中心节点负责数据的存储和处理，是整个网络的核心。
路由节点用于传输数据，将各个传感器节点采集到的数据传输给中心节点。
二、无线传感器网络的应用无线传感器网络在各个领域都有广泛的应用。
1. 环境监测无线传感器网络可以用于环境的监测和数据的采集。
通过部署传感器节点，可以实时监测空气质量、水质状况、土壤湿度等环境因素，并将数据传输给监测站点。
这对于环境保护和资源管理非常重要。
2. 健康医疗无线传感器网络可以应用于健康监测和医疗领域。
通过佩戴传感器设备，可以实时监测人体的生理参数，如心率、血压、体温等，并将数据传输给医生或者云平台，以便于监护和诊断。
3. 物联网无线传感器网络是物联网的基础技术之一。
通过无线传感器网络，不同的物体和设备可以相互连接和通信，实现信息的交换和共享。
无线传感器网络在智能家居、智能城市等方面有着重要的应用。
三、无线传感器网络的挑战与未来发展尽管无线传感器网络在各个领域都有广泛的应用，但也面临一些挑战。
1. 能源管理由于无线传感器网络中的节点通常是由电池供电，能源管理是一个重要的问题。
如何延长节点的寿命，提高能源利用效率是当前的研究重点之一。
无线传感器网络技术的应用
无线传感器网络技术的应用一、无线传感器网络概述无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）是由无线传感器节点组成的自组织且具有大规模分布性的网络系统。
其节点可以用于感知环境或者采集数据，通过网络将数据传回中心节点，实现环境监测、数据采集、控制等功能。
二、无线传感器网络技术的应用1. 环境监测随着城市化进程的加快以及空气、水质污染的严重性日益加剧，无线传感器网络技术可以用于环境监测。
比如，在城市的公园、广场等场所布置一些传感器节点，实时监测空气中的PM2.5、CO2等污染物，通过网络将数据传回中心节点，及时预警、保护市民健康。
2. 智能家居无线传感器网络技术可以应用于智能家居领域。
我们可以通过人体传感器节点将家中人员的行动轨迹、起居习惯等数据采集下来，作为智能设备的参考，从而实现智能应用的更加个性化和高效化。
3. 工业自动化无线传感器网络技术可以用于工业自动化控制中，通过感知原材料供应、生产设备状态等信息，及时处理数据，调整生产流程，提高生产效能，降低生产成本。
4. 农业领域无线传感器网络技术可以应用于农业领域，实现精准农业。
如在田地中布置传感器节点，感知土地植被的生长情况、温湿度等信息，通过数据分析，实现精准灌溉、肥料施用，提高农业生产效益。
5. 物联网无线传感器网络技术是物联网的核心技术之一，可以用于个人消费设备、智能家居、工业控制、领域监测等。
各种设备通过传感器节点实现信息的采集与传输，实现设备之间的互联互通，提高人们的生活品质和工业生产效能。
三、无线传感器网络技术的优势1. 低成本无线传感器节点的成本较低，可以降低网络整体成本，提高应用范围和普及度。
2. 系统灵活由于无线传感器节点的低成本和小规模，可以很容易地增加或减少节点的数量，实现对系统的灵活控制与管理。
3. 能源自主由于传感器节点体积小，通常适用的电池也比较小，可以通过能量自主技术和能源高效利用技术，实现长时间运行，避免了频繁更换电池的繁琐操作。
无线传感器网络技术
无线传感器网络技术无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是近年来快速发展起来的一种先进的感知与通信技术。
它由大量分布在监测区域内的无线传感器节点组成，通过无线通信和信息处理技术，可以实现对环境、物体或事件的实时、动态、全面的检测、监测和定位，具有广阔的应用前景。
1. 无线传感器网络的概述无线传感器网络是一种分布式的网络结构，由大量部署在监测区域内的传感器节点组成。
这些传感器节点可以感知、采集、处理和传输环境中的信息，并通过无线通信与其他节点进行交互和协作。
这种分布式的感知与通信方式使得无线传感器网络具备了广泛的应用场景和巨大的潜力。
2. 无线传感器网络的组成与特点无线传感器网络主要包括传感器节点、数据中心和通信网络三个部分。
传感器节点是无线传感器网络的核心，它们通过感知、采集和处理环境中的信息，并通过通信网络将数据传输到数据中心进行进一步的处理和分析。
无线传感器网络具有自组织、自适应、动态调整、灵活部署等特点，可以实现对环境的全面、实时、动态的监测和控制。
3. 无线传感器网络的应用领域无线传感器网络在农业、环境监测、智能交通、智能家居、工业控制等领域都有广泛的应用。
在农业领域，无线传感器网络可以实现对土壤湿度、温度、光照等环境参数的实时检测和控制，提高农作物的产量和质量。
在环境监测领域，无线传感器网络可以对大气污染、水质污染、噪音等环境因素进行实时监测和预警。
在智能交通领域，无线传感器网络可以实现对交通流量、道路状况等信息的实时采集和传输，提高交通管理的效率和安全性。
在智能家居领域，无线传感器网络可以实现对家庭设备、安全系统等的实时监测和控制，提高家庭生活的便捷性和舒适度。
在工业控制领域，无线传感器网络可以实现对工业设备、生产过程等的实时监测和控制，提高生产效率和质量。
4. 无线传感器网络的挑战与发展方向虽然无线传感器网络在应用领域有广泛的前景，但也面临着一些挑战。
无线传感器网络技术
无线传感器网络技术无线传感器网络技术是一种集成了无线通信、传感器技术和数据处理技术的新兴技术。
它通过无线传感器节点的部署和组网，使得传感器节点可以感知和采集所需的数据，并通过无线通信协议进行数据传输和处理。
无线传感器网络技术在农业、环境监测、智能城市、工业控制等领域有着广泛的应用。
本文将介绍无线传感器网络技术的原理、特点、应用及发展趋势。
一、无线传感器网络技术的原理无线传感器网络技术的核心原理是将多个分布式的传感器节点通过无线通信进行连接，形成一个自组织的网络。
每个传感器节点都具备感知环境的能力，可以采集和处理各种类型的数据，如温度、湿度、光照强度等。
传感器节点通过无线通信协议将采集到的数据传输到基站或其他节点进行存储和处理。
无线传感器网络技术通过布置在目标区域的传感器节点，可以实时地监测和收集环境信息，为决策提供重要的数据支持。
二、无线传感器网络技术的特点1. 自组织和自适应：传感器节点能够自主组网，自身能力会自动适应网络的变化和环境的改变。
2. 分布式处理和协同工作：传感器节点之间可以通过无线通信进行协同工作，共同完成任务。
3. 资源受限：传感器节点的能量、存储和计算能力有限，需要进行能量管理和优化设计。
4. 高度部署和灵活性：传感器节点可以大规模部署，根据需求进行灵活的布局。
5. 系统可靠性和安全性：无线传感器网络技术需要具备对数据的可靠传输和隐私的保护能力。
三、无线传感器网络技术的应用1. 农业领域：在农业生产中，无线传感器网络技术可以用于土壤湿度的监测、作物生长的监控、气象数据的采集等。
2. 环境监测：无线传感器网络技术可以用于城市环境的污染监测、水质监测、大气污染的监测等，为环境保护提供数据支持。
3. 智能交通：在交通管理中，无线传感器网络技术可以用于交通流量的监测、交通信号的优化调度等，提高交通效率和安全性。
4. 工业控制：无线传感器网络技术可以应用于工业自动化生产中，实时监测工艺参数、设备状态，提高生产效率和安全性。
无线传感器网络简介
混合网络结构
平面网络结构
01
分级网络结构
02
03
Mesh网络结构
04
2、1无线传感网络拓扑结构
2、2无线传感器网络覆盖问题
覆盖问题是无线传感器网络配置首先面临的基本问题，因为传感器节点可能任意分布在配置区域，它反映了一个无线传感网络某区域被鉴测和跟踪的状况
三、无线传感器网络关键技术
动态电压调度(dynamic voltage scheduling,简称DVS)
4无线传感器网络QOS保证技术
5无线传感器网络数据融合技术
6无线传感器网络安全机制
7无线传感器网络定位技术
8无线传感器网络同步管理机制
四、无线传感器网络硬件平台
传感器节点
01.
汇聚节点
01.
管理平台
01.
4、1硬件结构
泛洪协议
SPIN协议
主要完成两大功能：一是选择适合的优化路径，一是沿着选定的路径正确转发数据
3.2无线传感器网络路由协议
动态功率管理(dynamic power management,简称DPM)
01
动态电压调度(dynamic voltage scheduling,简称DVS)
02
3.3无线传感器能量管理机制
传感器节点
无线传感器网络微型节点由数据采集单元、数据处理单元、数据传输单元和电源管理单元4部分组成
汇聚节点
当节点作为汇聚节点时，其主要功能就足连接传感器网络与外部网络(如Internet)，将传感器节点采集到的数据通过互联网或卫星发送给用户。
管理平台
管理平台对整个网络进行检测、管理，它通常为运行有网络管理软件的PC机或者手持终端设备
无线传感器网络技术的原理与应用场景
无线传感器网络技术的原理与应用场景无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN）是一种由大量分布在空间中的无线传感器节点组成的网络。
它的主要特点是无线传感器节点具备感知环境信息并实时传输数据的能力。
本文将介绍无线传感器网络技术的原理和一些常见的应用场景。
一、无线传感器网络技术的原理无线传感器网络技术主要依靠传感器节点感知环境信息，并通过无线通信传输数据。
其原理主要包括以下几个方面：1. 传感器节点：无线传感器网络由大量的传感器节点组成，这些节点通常包括处理器、传感器、电池和无线收发器等组件。
传感器节点通过感知器件感知并采集环境信息，然后将采集到的数据通过无线通信模块发送到基站或其他节点。
2. 网络拓扑结构：传感器节点之间的通信通常采用无线自组织的结构，构成了一个自组织、去中心化的网络。
常见的网络拓扑结构包括星型结构、树型结构和网状结构等。
3. 无线通信技术：无线传感器网络的通信主要依靠无线技术实现。
传感器节点之间可以通过无线信道进行通信，常用的通信技术包括无线局域网（WiFi）、低功耗蓝牙（Bluetooth Low Energy）和Zigbee等。
4. 数据处理与传输：传感器节点采集到的数据通常需要进行处理和压缩后再传输，以减少能耗和网络传输开销。
一般会采用数据融合和数据压缩等技术来实现对数据的处理和传输。
二、无线传感器网络的应用场景无线传感器网络技术具有广泛的应用前景，以下是一些常见的应用场景：1. 环境监测：无线传感器网络可以被广泛应用于环境监测领域，如气象监测、水质监测、土壤监测等。
通过布置在不同位置的传感器节点，可以实时监测和采集环境参数，如温度、湿度、气压等，为环境监测提供数据支持。
2. 智能交通：无线传感器网络可以应用于智能交通系统中，实现交通流量监测、车辆跟踪和道路安全等功能。
通过在道路上部署传感器节点，可以收集车辆的信息，实时监测道路的交通状况，并进行交通调度和预警。
无线传感技术
无线传感技术无线传感技术是一种能够无线采集、传输和处理环境中信息的技术。
它通过无线传感器节点来实现对环境中各种参数的监测和控制，如温度、湿度、光照等等，具有广泛的应用前景。
本文将从无线传感技术的原理、应用和未来发展等方面进行探讨。
一、无线传感技术的原理无线传感技术的核心是无线传感器网络，它由多个无线传感器节点组成，这些节点可以感知环境中的信息并将其转化为数字信号。
每个节点都拥有自己的处理和通信能力，可以与其他节点进行通信和协作。
无线传感器节点由传感器、微处理器、无线通信模块等组成，通过传感器采集环境信息，经过处理后通过无线通信模块进行传输。
整个网络通过节点之间的无线通信建立起来，形成一个分布式的传感系统。
二、无线传感技术的应用无线传感技术具有广泛的应用领域，包括环境监测、智能交通、农业、医疗健康等等。
1. 环境监测无线传感技术可以用于环境监测，通过无线传感器节点采集环境中的各种参数信息，如空气质量、水质、噪音等等。
这些数据可以实时监测，帮助我们了解环境的变化和状况，为环境管理和保护提供科学依据。
2. 智能交通无线传感技术可以应用于智能交通系统中，通过无线传感器节点对交通流量、交通状态等进行监测和控制。
这可以提供实时的交通信息，帮助交通管理者进行交通调度和优化，减少交通拥堵和事故发生的概率。
3. 农业在农业领域，无线传感技术可以用于农作物的监测和管理。
通过无线传感器节点对农田的土壤湿度、温度等参数进行监测，可以实现精确的灌溉和施肥，提高农作物的产量和质量。
4. 医疗健康无线传感技术可以应用于医疗健康领域，通过无线传感器节点对患者的生命体征进行实时监测。
这可以帮助医护人员了解患者的健康状况，及时采取必要的治疗措施。
三、无线传感技术的未来发展随着科技的不断进步，无线传感技术将会有更广阔的发展前景。
1. 大数据与人工智能的结合无线传感技术采集到的大量数据可以通过大数据技术进行分析和挖掘。
结合人工智能的算法，可以从这些数据中发现规律和趋势，为我们提供更准确的预测和决策支持。
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摘要无线传感器网络结合了片上系统、传感器技术和低功耗通信三个当今飞速发展的先进技术。
该类网络通常由大量随机部署的传感器节点通过自组织的方式构成，目前已经广泛应用于军事、医疗以及环境监测等领域中。
随着技术的不断发展，无线传感器网络技术也将在物联网中大展身手。
由于节点计算能力和能量均受限制，如何延长网络生存时间是无线传感器网络研究的重要方向。
本文针对无线传感器网络路由算法展开研究，将遗传算法应用于无线传感器网络，利用遗传算法解决复杂系统优化问题的独特优势，对无线传感器网络路由进行优化，寻找最优路径以降低路由的能量消耗。
作者具体的研究内容如下：第一，对无线传感器网络的发展情况及相关概念进行总结说明；介绍了几类典型的路由协议，并提出了一种新的路由协议分类方法，按照节点数据的传播方式将路由协议分为广播式、坐标式和分簇式三种。
第二，对层次路由进行研究，对LEACH及其改进、衍生的路由协议运行过程进行了分析，个别协议进行了仿真，评估了这类协议的优缺点。
第三，提出了一种基于遗传算法的无线传感器网络路由算法，将剩余电量纳入参考并对新的路由方法进行仿真实验，将之与静态路由作对比，验证新路由算法的优越性。
第四，在结合LEACH优点的基础上对其簇头选择、成簇过程以及簇间通信做了改进，并将遗传算法应用于寻找能耗最低的簇头间数据转发路径。
最后对改进的算法进行仿真，与LEACH和它的一些算法作对比，验证了该算法的有效性。
关键词：无线传感器网络，拓扑控制，节能，遗传算法，LEACH第一章绪论1.1 研究背景及意义计算机技术、微电子技术以及网络技术的不断成熟促进着信息社会的不断发展，人类社会对于各种场合下信息采集和处理的需求也日趋强烈，为此促进了低功率传感器技术的发展，这种传感器相对廉价，具备体积小、能通过射频的方式相互连接的特性，它们能被大量投放于特定区域，以获取环境数据，进行环可靠性监控（包括生化检测、机械状态检测等），获取高精度感知数据并通过特定的无线通信方式传输数据。
此类设备能够通过无线通信的方式自组织成为一个系统，这样的系统称为无线传感器网络。
图1-1是一种典型的无线传感器网络工作模式。
图1-1 无线传感器网络Fig. 1-1 Wireless Sensor Networks无线传感器网络可以对大量感知信息（例如波动数据、红外数据等）进行分布式处理，有效提高感知数据的精确度。
微型传感器在区域内随机分布，通过无线方式相互通信并自组织成网络，此类网络能够通过累计感知数据为人类提供充分、多维度的环境数据。
除此之外，网络化的无线传感器网络具有很好的鲁棒性，在有多个微型传感器组成的无线传感器网络中，当某个微型传感器因不可抗力失效时，其他微型传感器能够迅速检测到异常事件，通过调整网络结构使无线传感器网络能够继续发挥准确作用。
无线传感器网络可以被布置在恶劣、复杂甚至敌对方控制的物理环境中（例如活动火山口、有毒物质泄漏地点、战场交战区域等），也可以布置在人类不易接近的环境中（例如大型工厂、精密仪器内部、甚至人体内部等），以进行低成本地维护感知或者监视感知，更可根据需要布置在人类易于接近的环境中（例如体表、房间等）以进行全方位的状态监控。
图1-2是一种典型的无线传感器网络节点的构造图。
图1-2 无线传感器网络的节点构成Fig. 1-2 Node Structure of WSNs在当今社会，我们生活中的每个环节都存在有无线传感器网络，它渗透了人嘞社会生活的方方面面，以及时精确的数据极大地扩展了人类对物理世界认识的深度和广度，使人类与物理世界的联系日趋紧密，增强了人类对物理环境的监视和控制能力，综上所述，在未来社会无线传感器网络的应用前景将无限广阔。
1.2 国内外研究现状1.2.1 国外研究现状美国是最早开始无线传感器网络技术研究的国家，美国国防部和军方近年来投人了大量经费，在一些著名高校、研究机构和企业公司，开展一系列旨在满足军方作战需求的无线传感器网络技术和应用研究，研究的重点主要集中在各种军用侦察和监视技术与系统，如“智能微尘”（SmartDust）、“无线综合网络传感器”（WINS）、“传感器信息技术”（SensorIT）、网络嵌人式系统技术（Network Embedded System Technology，NEST）、“灵巧传感器网络”（Smart Sensor Web, SSW）、“远程战场传感器系统”（Remote Battlefield Sensor System，REMBASS）和“沙地直线系统”（A Line in the Sand）等。
美国国家自然科学基金委员会等机构也设立了大量研究项目，支持各大学和研究机构进行无线传感器网络的基础理论和应用研究。
与此同时，许多企业和公司也纷纷开展无线传感器网络应用开发项目。
在这些项目的支持下，这些大学和研究机构提出了许多解决各种无线传感器网络技术问题的有效方法，开发出了多种可实际应用的网络协议和软硬件系统，进行了多次无线传感器网络应用的现场实验。
1.2.2 国内研究现状我国在无线传感器网络领域的研究启动较早，几乎与一些发达国家同步。
1999年，无线传感器网络技术首次出现在中国科学院的《知识创新工程试点领域方向研究》的信息与自动化领域研究报告中。
2002年开始，国家自然科学基金委（NFSC）连续资助了一系列有关传感器网络的研究项目。
同时还启动了“面向传感器网络的分布式系统关键技术协调控制理论”和“传感器网络系统基础软件及数据管理关键技术研究”等重点项目。
我国2006年发布的《国家中长期科学与技术发展规划（2006 - 2020年）》为信息技术所确定的3个前沿领域中，有2个与传感器网络直接相关，它们是智能感知技术和自组网技术。
国家重点基础研究发展计划（“973”计划）也于2006年资助了“无线传感网络的基础理论及关键技术研究”项目。
国家高技术研究发展计划（“863”计划）于2006年开始在信息技术领域的通信专题下资助了10多项探索导向型项目，研究传感器网络的系统级技术。
2007年启动了“传感器网络嵌人式芯片设计”等目标导向型项目，进行传感器节点系统关键技术的研究。
此外，科技部“十一五”国家科技支撑计划也部署了相关应用示范项目，以促进传感器网络在环境监测、工业控制、健康医疗、智能家居等领域的应用。
总体来说，随着近年来无线传感器网络研究广泛、深人的开展，无线传感器网络在基础理论、关键技术和实际应用等方面已经取得显著的研究成果，大大促进了无线传感器网络应用的发展。
在这些研究成果的基础上，一些商用的无线传感器网络器件和系统已经出现，并开始投人实际应用。
虽然，由于在传感器、组网、节能、可靠性等技术方面的限制，无线传感器网络的大规模商业应用还有待时日，但可以预见，随着无线传感器网络研究的进一步深入和各种关键技术的不断完善，无线传感器网络将在多个领域得到越来越广泛的应用。
2010年，流量传感器、压力传感器、温度传感器的市场规模最大，分别占到整个传感器市场的21%、19%和14%；压力传感器、温度传感器、流量传感器、水平传感器已表现出成熟市场的特征；未来传感器市场的主要增长将来自于无线传感器、微系统传感器、生物传感器等新兴传感器。
1.3 无线传感器网络的特点和应用1.3.1 无线传感器网络的特点根据无线传感器网络的硬件结构和软件功能，它主要有以下几个特点：1.有限的硬件资源：无线传感器网络节点微型、廉价的特点使得其片上资源（内部存储器、计算能力）极为有限，比一般计算机要弱很多。
这个固有特性决定了在涉及此类节点操作系统时不能使用过分复杂的网络协议。
2.无外部供电：无线传感器网络依靠内置电池提供工作电源，由于节点的微型化以及常用于各种极端条件的环境监测之中，人工更换电池成本很高，依靠微型电池无法满足长期工作的需求。
这个特性使得无线传感器网络节点能耗控制变得至关重要。
3.去中心化网络：无线传感器网络节点地位均等，网络内部不存在特定的控制中心，网络结构收到各种外部因素的影响。
4.自组织：通过飞行器在一定范围进行分散投放网络节点，这些节点自动与其范围内的其他节点相互通信，通过设定的协议和算法调整各自的通信行为，自动地组织成具备特定功能的独立网络。
5.多跳路由：无线传感器网络覆盖范围广，每个节点能量有限，考虑到无线通信动作高能耗的特点，故每个节点只能与其有限范围内的其他节点进行通信。
如需与其通信范围之外的其它节点（例如簇头节点、汇聚节点等）通信，节点数据包通常会由特定路由算法得出的路径进行传输以降低直接传送带来的能耗过高问题。
6.网络结构动态化：无线传感器网络节点数量众多，在网络运行过程中难免会因为各种外部因素造成节点失效，又或为了增强网络的精确性或容错能力而新加入一定量的节点，这就要求无线传感器网络能够迅速适应此类结构性变化，及时地重新构造网络拓扑结构。
传统无线网络（例如WLAN和GSM网络）发生通信中断通常不是由能量耗尽或者节点位置变化这些在无线传感器网络常见的事件引发的，传统无线网络在设计之初就是为了提供高质量的通信服务，各节点有稳定的外部电源供电，在通信协议设计过程中考虑的更多的是提高系统整体性能。
但是无线传感器网络节点数量众多、工作条件极端的特点大大增加了人工更换内置电池的成本，因此无线传感器网络节点对功耗高度敏感，在硬件设计和软件开发两方面需要将降低能耗放在首位。
Ad hoc网络在研究早期，有很多观点认为无线传感器网络和Ad hoc网络两者并无区别，甚至认为两者的网络协议能够在一定程度上通用。
但随着研究的深入，人们认识到无线传感器网络与Ad hoc网络有着很大区别：1.无线传感器网络传感器节点数量远超过Ad hoc网络，两者的网络结构有着本质的区别。
2.在无线传感器网络中的节点一旦被投放，便处于无人值守的静止状态，除非节点故障否则网络结构不会轻易变化。
但在Ad hoc网络中，节点通常处于快速移动状态，网络结构持续变化。
3.无线传感器网络由于节点众多，故障率要高于Ad hoc网络。
4.无线传感器网络中重要的通信方式是无线广播，在Ad hoc网络中节点通常是点对点的通信方式。
图1-3是无线传感器网络、Ad hoc网络和无线宽带网络的关系图。
WSN图1-3 三种无线网络的关系图Fig. 1-3 Relationship between WSN, Ad hoc & Wireless UWB1.3.2 无线传感器网络的应用目前无线传感器网络的应用越来越广泛，促进了很多领域的发展，各大公司也在不断开发无线传感器网络相关产品，学术机构对无线传感器网络的关注度也越来越高。
目前已被广泛应用到军事、医疗护理、智能家居和等领域。
1.军事应用：无线传感器节点部署迅速、自组织、高度隐蔽的特性在军事领域应用十分广泛。