浅谈无线传感器网络的研究现状与发展趋势

浅谈无线传感器网络的研究现状与发展趋势

【摘 要】无线传感器网络将传感器技术、通信技术、计算机技术结合在一起，具有信息采集、传输、处理的能力，目前在社会各个领域的应用越来越广泛。本文浅显介绍无线传感器网络的发展、研究现状，分析了无线传感器网络未来研究的主要方向和未来的发展趋势。

【关键词】无线传感器网络；传感器节点；研究现状；发展趋势

现代信息技术的三大基础是传感器技术、通信技术、计算机技术，它们分别完成对信息的采集、传输和处理。传感器网络将三种技术结合在一起，从而实现信息的采集、传输和处理的真正统一。传感器网络被认为是21世纪最重要的技术之一，它将会对人类未来的生活方式产生深远影响。近年来，随着无线通信、微处理器、微机电系统（MEMS）等技术的发展，传感器网络技术逐步走向成熟，其应用也越来越广。目前，国内也有许多关于传感器网络方面的研究成果，但总体上来讲还只是处于起步阶段。传感器网络技术的发展对整个国家的社会、经济具有重大的战略意义。

1 无线传感器网络的基本原理

无线传感器网络是由散布在工作区域中大量的体积小、成本低，具有无线通信、传感和数据处理能力的传感器节点组成的。每个节点可能具有不同的感知形态，例如声纳、震动波、红外线等，节点却可以完成对目标信息的采集、传输、决策制定与实施，实现区域监控、目标跟踪、定位和预测等任务。每一个节点都具有存储、处理、传输数据的能力。通过无线网络，传感器节点之间可以相互交换信息，也可以把信息传送到远程端。

2 无线传感器网络的应用 目前，传感器网络已经获得了广泛的应用，可以说已经覆盖了社会的各个领域。本文选择其中几个重要的领域简单介绍一下。

2.1 军事防御

军事传感器网络探测和获取敌军情报。由于战场情况复杂，如果靠人去收集敌方情报是很危险的，而通过将传感器网络放置在敌军阵地却可以安全地获得精确的信息，同时也不容易被敌军察觉。

在士兵、装备及军火上加装传感器以供识别，分清敌我，防止误打。 监控战场上的状态。通过飞机空投等方式将大量廉价微型的传感器节点散布在预定区域，通过这些传感器节点实时监测周围环境的变化，并将监测到的数据通过卫星信道等方式发回基地，这样就可以实时地监控战场上的状态。

跟踪射击对象的位置。通过传感器节点对射击对象的跟踪、定位，实现精确制导。

探测及判定化学、生物、放射、核子等物质和攻击。利用传感器网络及时、准确地判断是否有生化武器及核武器的攻击，确定生化源、爆炸中心的位置，为军队提供反应时间，从而最大可能地减小伤亡。

2.2 环境监测

目前的环境状况逐渐恶化，已引起人们广泛的关注。加强对环境的研究，防止进一步的恶化，具有重大的意义。环境监测主要包括以下几个方面：监测平原、森林、海洋等的环境变化；提供遭受化学污染的位置并检定出化学污染的种类，避免工作人员冒险进入受污染区域；灾害判定；监测空气污染、水污染及土壤污

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