無線傳感器網(wǎng)絡(luò)

詞語解釋

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Network，WSN）是一種利用無線技術(shù)和傳感器技術(shù)結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)，它將傳感器、處理器、存儲器、無線通信技術(shù)和電源集成在一起，形成一個可編程的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它可以收集、處理、傳輸和存儲數(shù)據(jù)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以讓現(xiàn)有的傳感器和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有更多的功能，它可以支持多種傳感器和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，包括超聲波傳感器、熱釋電傳感器、光學(xué)傳感器、磁場傳感器、加速度傳感器、溫度傳感器等。它可以支持多種無線通信技術(shù)，包括藍牙、Wi-Fi、ZigBee、GPRS、CDMA等。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以用于實現(xiàn)多種應(yīng)用，包括環(huán)境監(jiān)測、智能家居、智能交通、智能醫(yī)療、智能農(nóng)業(yè)、智能安防、智能能源管理、智能物流等。例如，在環(huán)境監(jiān)測中，可以使用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)來監(jiān)測環(huán)境參數(shù)，如溫度、濕度、光照、氣壓等，以便更好地掌握環(huán)境變化，提高監(jiān)測效率。在智能家居中，可以使用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)來監(jiān)測家庭環(huán)境，如溫度、濕度、照度等，以及家用電器的使用情況，實現(xiàn)智能化控制，提高家庭的舒適度。在智能交通中，可以使用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)來監(jiān)測道路狀況，如交通流量、車輛速度、路面溫度等，以及車輛狀態(tài)，實現(xiàn)智能交通管理，提高交通安全性。在智能醫(yī)療中，可以使用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)來監(jiān)測患者的生理參數(shù)，如心率、血壓、體溫等，以及藥物濃度等，實現(xiàn)智能化治療，提高治療效果。在智能農(nóng)業(yè)中，可以使用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)來監(jiān)測農(nóng)田的環(huán)境參數(shù)，如溫度、濕度、土壤水分等，以及農(nóng)作物的生長情況，實現(xiàn)智能化種植，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。在智能安防中，可以使用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)來監(jiān)測周圍環(huán)境，如溫度、濕度、照度等，以及移動物體的位置，實現(xiàn)智能化安防，提高安全性。在智能能源管理中，可以使用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)來監(jiān)測能源消耗情況，如電力、燃氣、熱量等，以及環(huán)境參數(shù)，實現(xiàn)智能化管理，提高能源利用效率。在智能物流中，可以使用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)來監(jiān)測物流狀態(tài)，如貨物的位置、溫度、濕度等，以及運輸工具的狀態(tài)，實現(xiàn)智能化管理，提高物流效率。總之，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種利用無線技術(shù)和傳感器技術(shù)結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)，它可以支持多種傳感器和無線通信技術(shù)，可以用于實現(xiàn)多種應(yīng)用，如環(huán)境監(jiān)測、智能家居、智能交通、智能醫(yī)療、智能

　　隨著微機電系統(tǒng)(Micro-Electro-Mechanism System, MEMS)、片上系統(tǒng)（SOC， System on Chip）、無線通信和低功耗嵌入式技術(shù)的飛速發(fā)展,孕育出無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks, WSN)，并以其低功耗、低成本、分布式和自組織的特點帶來了信息感知的一場變革。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)就是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的廉價微型傳感器節(jié)點組成，通過無線通信方式形成的一個多跳自組織網(wǎng)絡(luò)。
　　很多人都認為，這項技術(shù)的重要性可與因特網(wǎng)相媲美：正如因特網(wǎng)使得計算機能夠訪問各種數(shù)字信息而可以不管其保存在什么地方，傳感器網(wǎng)絡(luò)將能擴展人們與現(xiàn)實世界進行遠程交互的能力。它甚至被人稱為一種全新類型的計算機系統(tǒng)，這就是因為它區(qū)別于過去硬件的可到處散布的特點以及集體分析能力。然而從很多方面來說，現(xiàn)在的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)就如同遠在 1970 年的因特網(wǎng)，那時因特網(wǎng)僅僅連接了不到 200所大學(xué)和軍事實驗室，并且研究者還在試驗各種通訊協(xié)議和尋址方案。而現(xiàn)在，大多數(shù)傳感器網(wǎng)絡(luò)只連接了不到 100個節(jié)點，更多的節(jié)點以及通訊線路會使其變得十分復(fù)雜難纏而無法正常工作。另外一個原因是單個傳感器節(jié)點的價格目前還并不低廉，而且電池壽命在最好的情況下也只能維持幾個月。不過這些問題并不是不可逾越的，一些無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)品已經(jīng)上市，并且具備引人入勝的功能的新產(chǎn)品也會在幾年之內(nèi)出現(xiàn)。
　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)所具有的眾多類型的傳感器，可探測包括地震、電磁、溫度、濕度、噪聲、光強度、壓力、土壤成分、移動物體的大小、速度和方向等周邊環(huán)境中多種多樣的現(xiàn)象。基于MEMS的微傳感技術(shù)和無線聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)賦予了廣闊的應(yīng)用前景。這些潛在的應(yīng)用領(lǐng)域可以歸納為:軍事、航空、反恐、防爆、救災(zāi)、環(huán)境、醫(yī)療、保健、家居、工業(yè)、商業(yè)等領(lǐng)域。
　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種全新的信息獲取平臺，能夠?qū)崟r監(jiān)測和采集網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域內(nèi)的各種檢測對象的信息，并將這些信息發(fā)送到網(wǎng)關(guān)節(jié)點，以實現(xiàn)復(fù)雜的指定范圍內(nèi)目標檢測與跟蹤，具有快速展開、抗毀性強等特點，有著廣闊的應(yīng)用前景。
　　美國商業(yè)周刊和MIT技術(shù)評論在預(yù)測未來技術(shù)發(fā)展的報告中，分別將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)列為21世紀最有影響的21項技術(shù)和改變世界的10大技術(shù)之一。傳感器網(wǎng)絡(luò)、塑料電子學(xué)和仿生人體器官又被稱為全球未來的三大高科技產(chǎn)業(yè)。
　　【網(wǎng)絡(luò)協(xié)議】
　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多采用五層協(xié)議標準：應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層。
　　@數(shù)據(jù)鏈路層
　　數(shù)據(jù)鏈路層是被研究最多的一層，多研究媒體接入控制，原因在于無線傳感器攜帶能量的局限性。攜帶能量的有限使得功率控制在各個環(huán)節(jié)都顯得尤為重要，媒體訪問控制的研究旨在降低節(jié)點訪問媒體時的功耗。

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