無線傳感器網絡的特點與應用
無線傳感器網絡簡稱WSN，它綜合了現代無線網絡通信技術、傳感器技術、計算機技術等，其應用十分廣泛。下面是YJBYS小編為大家搜索整理的關於無線傳感器網絡的特點與應用，歡迎參考閲讀，希望對大家有所幫助!想了解更多相關信息請持續關注我們應屆畢業生培訓網!
無線傳感器網絡是一種新型的傳感器網絡，其主要是由大量的傳感器節點組成，利用無線網絡組成一個自動配置的網絡系統，並將感知和收集到的信息發給管理部門。目前無線傳感器網絡在軍事、生態環境、醫療和家居方面都有一定應用，未來無線傳感器網絡的發展前景將是不可估量的。
一、無線傳感器網絡的特點
(一)節點數量多
在監測區通常都會安置許多傳感器節點，並通過分佈式處理信息，這樣就能夠提高監測的準確性，有效獲取更加精確的信息，並降低對節點傳感器的精度要求。此外，由於節點數量多，因此存在許多宂餘節點，這樣就能使系統的容錯能力較強，並且節點數量多還能夠覆蓋到更廣闊的監測區域，有效減少監測盲區。
(二)動態拓撲
無線傳感器網絡屬於動態網絡，其節點並非固定的。當某個節電出現故障或是耗盡電池後，將會退出網絡，此外，還可能由於需要而被轉移添加到其他的網絡當中。
(三)自組織網絡
無線傳感器的節點位置並不能進行精確預先設定。節點之間的`相互位置也無法預知，例如通過使用飛機播散節點或隨意放置在無人或危險的區域內。在這種情況下，就要求傳感器節點自身能夠具有一定的組織能力，能夠自動進行相關管理和配置。
(四)多跳路由
無線傳感網絡中，節點之間的距離通常都在幾十到幾百米，因此節點只能與其相鄰的節點進行直接通信。如果需要與範圍外的節點進行通信，就需要經過中間節點進行路由。無線傳感網絡中的多跳路由並不是專門的路由設備，所有傳輸工作都是由普通的節點完成的。
(五)以數據為中心
無線傳感網絡中的節點均利用編號標識。由於節點是隨機分佈的，因此節點的編號和位置之間並沒有聯繫。用户在查詢事件時，只需要將事件報告給網絡，並不需要告知節點編號。因此這是一種以數據為中心進行查詢、傳輸的方式。
(六)電源能力侷限性
通常都是用電池對節點進行供電，而每個節點的能源都是有限的，因此一旦電池的能量消耗完，就是造成節點無法再進行正常工作。
二、無線傳感器網絡的應用
(一)環境監測應用
無線傳感器可以用於進行氣象研究、檢測洪水和火災等，在生態環境監測中具有明顯優勢。隨着我國市場經濟的不斷髮展，生態環境污染問題也越來越嚴重。我國是一個幅員遼闊、資源豐富的農業大國，因此在進行農業生產時利用無線傳感器進行對生產環境變化進行監測能夠為農業生產帶來許多好處，這對我國市場經濟的不斷髮展有着重要意義。
(二)醫療護理應用
無線傳感器網絡通過使用互聯網絡將收集到的信息傳送到接受端口，例如一些病人身上會有一些用於監測心率、血壓等的傳感器節點，這樣醫生就可以隨時瞭解病人的病情，一旦病人出現問題就能夠及時進行臨時處理和救治。在醫療領域內傳感器已經有了一些成功案例，例如芬蘭的技術人員設計出了一種可以穿在身上的無線傳感器系統，還有SSIM(Smart Sensors and Integrated Microsystems)等。
(三)智能家居建築應用
文物保護單位的一個重要工作就是要對具有意義的古老建築實行保護措施。利用無線傳感器網絡的節點對古老建築內的温度是、濕度、關照等進行監測，這樣就能夠對建築物進行長期有效的監控。對於一些珍貴文物的保存，對保護地的位置、温度和濕度等提前進行檢測，可以提高展覽品或文物的保存品質。例如，英國一個博物館基於無線傳感器網絡設計了一個警報系統，利用放在温度底部的節點檢測燈光、振動等信息，以此來保障文物的安全[5]。
目前我國基礎建設處在高速發展期，建設單位對各種建設工程的安全施工監測越來越關注。利用無線傳感器網絡使建築能夠檢測到自身狀況並將檢測數據發送給管理部門，這樣管理部門就能夠及時掌握建築狀況並根據優先等級來處理建築修復工作。
另外，在傢俱或家電匯中設置無線傳感器節點，利用無線網絡與互聯網絡，將家居環境打造成一個更加舒適方便的空間，為人們提供更加人性化和智能化的生活環境。通過實時監測屋內温度、濕度、光照等，對房間內的細微變化進行監測和感知，進而對空調、門窗等進行智能控制，這樣就能夠為人們提供一個更加舒適的生活環境。
(四)軍事應用
無線傳感器網絡具有低能耗、小體積、高抗毀等特性，且其具有高隱蔽性和高度的自組織能力，這為軍事偵察提供有效手段。美國在20世紀90年代就開始在軍事研究中應用無線傳感器網絡。無線傳感器網絡在惡劣的戰場內能夠實時監控區域內敵軍的裝備，並對戰場上的狀況進行監控，對攻擊目標進行定位並能夠檢測生化武器。
目前無線傳感器網絡在全球許多國家的軍事、研究、工業部門都得到了廣泛的關注，尤其受到美國國防部和軍事部門的重視，美國基於C4ISR又提出了C4KISR的計劃，對戰場情報的感知和信息綜合能力又提出新的要求，並開設了如NSOF系統等的一系列軍事無線傳感器網絡研究。
總之，隨着無線傳感器網絡的研究不斷深入和擴展，人們對無線傳感器的認識也越來越清晰，然而目前無線傳感器網絡的在技術上還存在一定問題需要解決，例如存儲能力、傳輸能力、覆蓋率等。儘管無線傳感器網絡還有許多技術問題待解決使得現在無法廣泛推廣和運用，但相信其未來發展前景不可估量。
