无线传感网综述
无线传感器网络综述
历史以及发展现状（续）
之所以国内外都投入巨资研究机构纷纷开 展无线传感器网络的研究，很大程度归功于其 广阔的应用前景和对社会生活的巨大影响。
WSN的体系结构
传感器网络结构
数据采集、处理、 通信能力
WSN的体系结构（续）
传感器节点结构
MAC主要负责控 制与连接物理层
的物理介质
传感器网络由物理层、数据链路 层、网络层、传输层、应用层、 能量管理平面、移动性管理平面
特点之节
点数目巨大，不可能人工“照顾”每个传感器
节点，网络的维护十分困难甚至不可维护。传
感器网络的通信保密性和安全性也十分重要，
要防止监测数据被盗取和获取伪造的监测信息。
因此，传感器网络的软硬件必须具有鲁棒性和 容错性。
特点之五——应用相关的网络
传感器网络用来感知客观世界多种多样的物 理量，不同的应用背景对传感器网络的要求不 同，其硬件平台、软件系统和网络协议必然会 有很大差别。所以传感器网络不能像 Internet -样，有统一的通信协议平台。对于不同的传 感器网络应用虽然存在一些共性问题，但针对 每一个具体应用来研究传感器网络技术，这是 传感器网络设计不同于传统网络的显著特征。
特点之六——以数据为中心的网络
在互联网中，网络设备用网络中惟一的 IP 地 址标识。 传感器网络中的节点采用节点编号 标识，由于传感器节点随机部署，节点编号与 节点位置没有必然联系。用户使用传感器网络 查询事件时，直接将所关心的事件通告给网络， 网络在获得指定事件的信息后汇报给用户。这 种以数据本身作为查询或传输线索的思想更接 近于自然语言交流的习惯。（如，在目标跟踪 的传感器网络中，跟踪目标可能出现在任何地 方，对目标感兴趣的用户只关心目标出现的位 置和时间，并不关心哪个节点监测到目标。）
无线传感器网络(WSN)综述PPT43页
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无线传感器网络(WSN)综述
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26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
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27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
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28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
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29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
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30、风俗可以造就法律，也可以废除 法，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
无线传感器网络综述.
无线传感器网络综述李烨张旗黄晓霞摘要随着“感知中国”、“智慧地球”等战略性的课题提出,无线传感网络的核心技术与标准将成为各国争相研究的热点。
在无线传感网络中,低功耗是最核心的问题。
本文以降低节点的通信能耗和延长网络寿命为出发点,阐明了通信OSI模型中物理层、数据链路层、网络层以及传输层的低功耗策略与方法。
1 引言无线自组织传感器网络被认为是新世纪最重要的技术之一。
无线传感器网络应用前景非常广阔,能够广泛应用于军事、环境监测和预报、健康护理、智能家居、建筑物状态监控、城市交通、大型车间和仓库管理,以及机场、大型工业园区的安全监测等领域。
随着“感知中国”、“智慧地球”等国家战略性的课题提出,传感器网络技术的发展对整个国家的社会与经济,甚至人类未来的生活方式都将产生重大意义。
最近二十年间,以互联网为代表的计算机网络技术给世界带来了深刻变化,然而,网络功能再强大,网络世界再丰富,终究是虚拟的,与现实世界还是相隔的。
互联网必须与传感网络相结合,才能与现实世界相联系。
集成了传感器、微机电系统和网络三大技术的新型传感网络(又称物联网,是一种全新的信息获取和处理技术,其目的是让物品与网络连接,使之能被感知、方便识别和管理。
物联网用途广泛,遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域。
物联网被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。
业内专家认为,物联网一方面可以提高经济效益,大大节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。
目前,美国、欧盟、中国等都在投入巨资深入研究探索物联网。
我国高度关注与重视物联网的研究,工业和信息化部会同有关部门,在新一代信息技术方面正在开展研究,以形成支持新一代信息技术发展的政策措施。
2009年8月7日,温家宝总理在江苏无锡调研时,对微纳传感器研发中心予以高度关注。
温家宝总理指出“在传感网发展中,要早一点谋划未来,早一点攻破核心技术”,“在国家重大科技专项中,加快推进传感网发展”,“尽快建立中国的传感信息中心,或者叫‘感知中国’中心”。
无线传感网络的研究综述与发展前景
无线传感网络的研究综述与发展前景作者：欧书琴陈军来源：《电脑知识与技术》2013年第33期摘要：无线传感器是一种具有传感功能与驱动控制能力、通信能力、计算能力的嵌入式设备。
该文简要介绍了无线传感网络的结构、特点、协议层次及应用领域，并对其发展趋势与前景进行探讨。
关键词：无线传感网；结构；特点；协议层次；应用领域中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）33-7418-02现代信息技术主要有三种[1]：传感器技术、通信技术和计算机技术，它们的目的是分别对信息进行采集、传输和处理。
传感器网络正是将这三种技术融合在一起，从而对网络所能覆盖区域中的对象信息依次感知、采集、传输并处理，然后发送回给观察者。
无线传感网（简称WSN）是物联网的重要组成部分，它能将物理世界和信息世界融合在一起，因此必将改变自然界和人类的互动方式。
当前，传感器网络技术正在逐渐发展成熟，但是从总体上来说还刚起步。
正因为传感器网络技术的发展与进步对于整个人类乃至整个社会都具有重大的意义，所以对它的深入研究成为我们为之努力的动力源泉。
1 无线传感网的原理1.1 无线传感网的概念WSN是由部署在监测区域内的大量的体积小，成本低廉，具有无线通信、传感和数据处理能力的传感器节点所组成。
并且每个传感器节点均有存储、传输和处理数据的能力。
各节点之间可以通过无线网络相互交换信息，也可以将信息传送到远程端。
1.2 无线传感网的结构[2]无线传感网的常用结构为自组多跳网络。
这种网络中的节点具有多种功能，如信息的处理、传感、无线通信等，所有节点均能通过多跳路由的方式连接到无线网关，然后完成与终端的通信过程，该过程是通过无线网关的方式实现的。
由于传感器的传输距离有限，如果要实现传感信号无线接力，其节点的分布要均匀且密集，通过多跳路由的方式来将传感信号传送到汇聚点然后通过外部网络将数据发送到后端的处理系统。
1.3 无线传感网络特点1）基于应用的网络。
无线传感器网络综述
班级011304学号1301120308题目无线传感器网络综述学院通信工程学院专业通信与信息系统学生XX 白小慧前言近年来随着通信技术、嵌入式计算技术和传感器技术的发展，作为现代信息获取的重要技术之一，传感器技术而日益成熟，这些小型传感器一般称作sensor node（传感器节点）。
无线传感器网络(wireless Sensor Networks，WSN) 就是由大量的密集部署在监控区域的智能传感器节点构成的一种网络应用系统。
由于传感器节点数量众多，部署时只能采用随机投放的方式，例如通过飞机播撒或人工布置的方法，传感器节点的位置不能预先确定；在任意时刻，节点间通过无线信道连接，采用多跳(multi-hop)、对等(peer to peer)通信方式，自组织网络拓扑结构，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被监测对象的信息，并传送给信息获取者；传感器节点间具有很强的协同能力，通过局部的数据采集、预处理以及节点间的数据交换来完成全局任务。
WSN技术综合了传感器技术、嵌入式计算技术、网络技术、分布式信息处理技术和通信技术，能够协同的实时监测，感知和采集网络覆盖区域中各种环境或检测对象的信息，并对其进行处理，处理后的信息经过无线方式发送出去，并以自组多跳的网络方式传送给观察者。
无线传感器网络(WSN)是信息科学领域中一个全新的发展方向，同时也是新兴学科与传统学科进行领域间交叉的结果。
无线传感器网络经历了智能传感器、无线智能传感器、无线传感器网络3个阶段。
智能传感器将计算能力嵌入到传感器中，使得传感器节点不仅具有数据采集能力，而且具有滤波和信息处理能力；无线智能传感器在智能传感器的基础上增加了无线通信能力，大大延长了传感器的感知触角，降低了传感器的工程实施成本；无线传感器网络则将网络技术引入到无线智能传感器中，使得传感器不再是单个的感知单元，而是能够交换信息、协调控制的有机结合体，实现物与物的互联，把感知触角深入世界各个角落，必将成为下一代互联网的重要组成部分。
无线传感器网络节点操作系统TinyOS综述
无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN）是现代传感技术和无 线通信技术的结合体。在WSN中，大量的低功耗、低成本、紧凑型传感器节点以 自组织和多跳的方式进行通信，收集和处理环境信息，以实现各种应用，如环境 监测、军事侦察、智能家居等。为了有效管理和协调这些节点，需要一个相应的 操作系统。TinyOS就是一种专为WSN设计的开源、分布式、事件驱动的操作系统。
通信机方面，TinyOS支持多种无线通信协议，如ZigBee、IEEE 802.15.4 等。它采用了轻量级的通信协议栈，实现了高效、可靠的无线通信，并降低了功 耗。
TinyOS应用程序开发
使用TinyOS开发应用程序需要对TinyOS的编程模型有一定的了解。TinyOS 应用程序的基本结构包括硬件配置、任务定义、事件处理和通信协议等几个部分。
TinyOS内核分析
TinyOS的内核主要包括任务管理、内存分配和通信机制等几个部分。
任务管理方面，TinyOS采用了基于任务的调度模式，每个任务都有自己的优 先级和调度参数。系统根据任务的优先级和调度参数动态地调度任务执行，同时 通过任务间的同步和通信机制来实现协同工作。
内存分配方面，TinyOS采用了静态内存分配方式，每个任务都有自己的内存 空间，避免了对全局内存的竞争访问，提高了系统的效率和可靠性。
3、AI集成：人工智能技术在无线传感器网络中的应用前景广阔。未来 TinyOS可以集成AI算法和模型，实现对传感器数据的智能分析和处理，提高无线 传感器网络的智能化水平。
4、低功耗优化：低功耗一直是无线传感器网络追求的重要指标之一。未来 TinyOS可以通过进一步优化事件驱动机制、节能策略等方面来降低节点功耗，延 长网络寿命。
TinyOS操作系统的实现机制
物联网中的无线网络技术综述
物联网中的无线网络技术综述随着物联网技术的发展，无线网络技术也成为了物联网中不可
或缺的一部分。
在物联网中，设备可以通过无线网络相互连接，
在产生大量数据的同时，也能够实现更智能的互联。
无线网络技术在物联网中的应用可以分为以下几个方面：
一、无线传感器网络技术
无线传感器网络是指由很多具有传感器、计算、存储和通信能
力的无线节点组成的自组织网络。
这种网络具有自组织、自修复、低功耗、低成本等特点。
无线传感器网络可以应用于农业、环境
监测、智能家居等领域。
二、无线识别技术
无线识别技术指的是利用射频识别（RFID）技术进行物品的识别和追踪。
在物联网中，RFID技术可以应用于物品的管理、库存
的盘点、物流的追踪等方面。
此外，无线身份验证技术也是无线
识别技术的一部分，可以应用于门禁系统、支付系统等场景。
三、无线通信技术
物联网中的无线通信技术主要包括蜂窝网络、无线局域网、无线城域网等。
蜂窝网络是指利用移动通信基站对设备进行通信的网络，其在物联网应用场景中可以实现车联网、智能家居等。
无线局域网可以实现家庭局域网、企业无线网络等。
无线城域网则可以实现城市公共无线网络覆盖。
四、无线安全技术
物联网中的安全问题是一个非常重要的议题。
无线安全技术在保障物联网中数据的安全性和私密性方面起到了关键作用。
无线安全技术可以应用于身份验证、加密通信等方面。
总之，无线网络技术在物联网中发挥着重要的作用。
随着物联网技术的不断推进和应用场景的不断发展，无线网络技术也将不断创新和完善。
物联网中的无线传感器网络技术综述
物联网中的无线传感器网络技术综述无线传感器网络技术（Wireless Sensor Network, WSN）是物联网技术的重要组成部分之一，旨在将传感器和网络技术结合，实现小型节点的低成本、低功耗和高度智能化。
此类网络能够通过自组织方式自发地建立一个联合网络，旨在使物联网的应用更加深入、细致和准确。
本文将综述无线传感器网络技术在物联网中的应用，以及技术特点和发展趋势，为读者全面介绍无线传感器网络技术。
一、无线传感器网络技术概念及原理1.1 无线传感器网络简介传感器是物联网中非常重要的一种设备。
随着物联网技术的不断发展，传感器的应用范围越来越广泛，从工业生产到生活设备及各行各业中几乎无所不在。
然而，由于成本和能耗的限制，传感器的单体能力存在着极大的局限性。
为此，无线传感器网络技术横空出世，这项技术为传感器节点提供了一种联合使用的方式。
通过无线传感器网络技术，传感器节点在网络中进行数据交互和协作，从而实现远程监测和控制等多种应用。
1.2 无线传感器网络原理无线传感器节点由传感器、处理器、通信模块和电源组成。
在传感器网络中，节点彼此组合形成一个联机网络，节点之间之间通过无线方式进行数据交换。
无线传感器网络是典型的分布式系统，每个节点都可以与周围节点通信，通过传输能量和传输信息来完成网络应用。
在无线传感器网络中，传感器节点通过不断的自适应和自学习，定期地收集和分析周围环境的参数，形成一个感知环境的虚拟网络，从而为物联网应用提供有力支撑。
二、无线传感器网络技术的应用领域2.1 工业领域工业领域是典型的无线传感器网络应用领域之一。
在制造业中，无线传感器节点可以扮演重要角色，通过在生产过程中采集和分析数据，改善生产过程，提高生产效率，节省资源成本，加强产品质量控制等，其应用价值非常显著。
例如：在制造过程中，精确定位和测量配套设备的运行状态就可以由传感器节点来完成。
2.2 环境领域环境领域是另一个重要的无线传感器网络应用领域。
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无线传感网络技术的综述
摘要：无线传感器网络是移动自组织网络技术的一大应用领域，集合了无线通信技术、传感器技术、嵌入式计算技术等多种技术。
本文主要从基本概念、国内外研究现状、应用领域以及目前研究热点等方面对无线传感器网络技术进行了探讨。
一、基本概念
现代信息技术的三大技术基础就是传感器技术、计算机技术、通信技术，它们分别对信息进行采集、计算、传递，而传感网将这三项技术统一起来。
无线传感网的定义为：在工作区域内，大量的微型传感器通过自组织的方式构成的无线网络，这些传感器集合了采集、计算、传递等功能，实时的对区域进行监控，完成目标跟踪、定位和预测的功能，通过无线网络，传感器节点之间可以相互传递信息，并把信息传递给远终端。
二、国内外发展历程
20世纪70年代，第一代传感器网络出现时，只具有获取简单信号的能力；经过几十年的发展，传感网络逐渐具有了获取多种信息的能力，并朝着智能的方向发展；现在，传感网络已经发展到第四代了，采用无线自组织方式，构成无线传感器网络WSN（Wireless Sensor Network）[1]。
美国等发达国家，非常重视无线传感器网络的发展，IEEE正在努力推进无线传感器网络的应用和发展，波士顿大学还于最近创办了传感器网络协会，美国的《技术评论》更是将无线传感器网络列为未来十大新兴技术中的第一项，《商业周刊》也将无线传感器网络列入未来四大新技术中。
1998年，美国在先进国防研究项目局第一次提出无线自组织传感器网络的概念[2]。
目前，国内对于传感器网络的研究也有很多重要成果。
自2002年始，国家自然科学基金委员会批准了WSN相关的多个课题，中国开始进入无线传感网络的研究领域；2006年初发布的《国家中长期科学与技术发展规划纲要》为信息技术确定了三个前沿方向，其中两个与无线传感器网络的研究直接相关，即智能感知技术与自组织网络技术。
另外，中科院上海微系统所应用传感器网络技术于上海浦东机场安防，也取得了较好的示范效果。
三、应用领域
无线传感网络已经获得广泛的应用，这里仅介绍几个重要的领域。
1.军事领域
无线传感器网络的研究最早起源于军事应用，因为传感器网络分布具有密集型、低成本、随机分布等特点，自组织性和抗错性可以避免某些节点损坏而导致整个网络崩溃，适用于恶劣的战场环境，可以通过飞机或火炮弹发射的方式将传感器布置到人员不易到达的区域，通过传感器的探测信息为下一步军事行动提供决策的依据。
传感网络在战场的作用主要是收集敌情、跟踪敌人、目标定位等。
比较典型的应用是智能微尘和目标定位。
其中智能微尘是利用微电子技术将传感器尺寸做成灰尘大小，通过布置在一定区域，当有敌人通过时，传感器可以附着在敌人身上或者武器上，这样就可以跟踪监测敌人动向。
目标定位是通过在特定区域
布置10万到100万个传感器，通过大量信息的监测，为特性区域的信息监测提供精密的信息依据[3]。
军事应用面临的问题是：尽管可以利用传感器隐蔽性、低成本、密集性等特点来应用于军事，但是缺点很明显。
特定区域剧烈天气变化可能引起传感器的损坏；群居动物无意间的进入也可能对监测起到误导作用；传感器仅仅是体积小，可以不被人轻易发现，但是它传递信息是利用电磁波，如何避免敌人发现和电磁干扰也是一个问题。
2.环境应用
由于环境科学涉及的范围很广，用传统方式的搜集数据越来越困难，而应用传感器耗能低、布置密集、无需看护的特点，通过密集的节点布置，可以观察到微观环境，为环境的研究和监测提供了便利的途径。
具体实例包括：对气象的观测和天气的预测；生物群落的生活规律和迁移规律；森林火警和洪灾的监测[4]。
冰川监测系统，来监测冰川的运动和融化；城市传感系统，来检测空气质量、空气湿度、温度等数据；海洋河流等水文监测系统，通过定时采集信息来进行实时监测[4]。
环境应用面临的问题是：剧烈的天气变化同样可以造成传感器的大量损坏，无法进行准确的监测；周围环境的复杂的电磁环境可能对监测造成一定的误导。
3.医疗应用
通过在病人身上佩戴一些微型传感器来监测病人的血压、心跳频率、体温等信息，这样就可以进行实时的监控，避免了每隔一段时间进行重测，对于记录病人信息更加便利。
还可以通过吞服或埋植的方式将某些传感器放置在人体内部，可以提前监测某些特定器官的病变[6]。
面临的问题：传感器的安全性以及可靠性存在一定的风险性；尺寸也是植入人体的一个限制。
4.其他应用
除了上述应用外，传感网络还包括工业应用、家庭应用、交通应用等。
四、研究热点
1.网络通信协议
网络通信协议主要是由物理层、数据链路层、网络层和传输层等几层协议组成。
物理层主要是研究传输媒介的选择、数据的发送方式等，设计目标是减少能量消耗；数据链路层主要研究网络的拓扑结构、信道接入方式等，主要是为了数据通信的可靠链接；网络层主要是路由协议的研究，对于减少能量消耗、鲁棒性和可靠性由重要的作用；传输层是研究网络传输数据的可靠性和数据纠错的能力[5]。
2.网络管理
网络管理主要包括能量管理和安全管理两部分：能量管理主要是研究降低传感节点能耗和网络能耗，同时又能保证网络性能；安全管理主要是研究无线传感器的网络安全问题。
但目前仍有很多问题需要解决，如面向应用的路由协议、安全路由协议等[7]。
3.应用层支撑技术
主要包括时间同步和定位技术两部分：时间同步就是采用时间同步机制将传感网络中时间不同步的节点调整为同一时间；定位技术主要是对于节点位置一定要准确的确定，以保证数据的有效性[5]。
参考文献
[1]杨卓静，孙志宏，任晨虹.无线才无线传感器网络应用技术综述.中国科技信息，2010年，11.
[2]陈雄，杜以书，唐国新.无线传感器网络的研究现状及发展趋势.系统仿真技术，2005，1（2）.
[3]陈勇，刘建平.无线传感器网络应用综述.安防科技，应用与实践，2009.
[4]裴莉.无线传感器网络应用综述.科技信息，2010，33.
[5]阳韬.无线传感网络技术分析和应用展望.软件导刊，2011，10（9）.
[6]何宁，王漫，方昀，刘赐平，裴俊.面向无线传感器网络应用的传感器技术综述.计算机应用与软件，2007，24（9）.
[7]周雅琴,谭定忠.无线传感器网络应用及研究现状.SensorWodd，2009，05.。