无线传感器网络综述
无线传感器网络应用系统最新进展综述
无线传感器网络应用系统最新进展综述无线传感器网络应用系统最新进展综述随着物联网技术的发展和智能城市的建设，无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）应用系统在各个领域得到了广泛的应用。
本文将综述无线传感器网络应用系统的最新进展，涵盖农业、环境监测、智能交通、健康监测、智能家居以及物流运输等领域。
在农业领域，无线传感器网络应用系统在农作物监测、土壤监测和灌溉控制等方面发挥着重要作用。
通过无线传感器节点的部署，可以实现对农作物生长环境的实时监测，包括土壤湿度、温度、光照强度等参数的监测。
通过无线通信技术，这些数据可以传输到中央服务器上进行集中管理和分析，进而为农民提供更准确的决策依据，提高农业生产效率。
在环境监测领域，无线传感器网络应用系统可以实时监测大气污染、水质、土壤质量等环境参数。
无线传感器节点通过不同传感器模块对环境参数进行采集，并通过无线通信技术传输到数据处理中心。
这些数据可以用来分析环境变化趋势，制定环境保护措施，保障大气、水资源和土壤的质量和可持续性。
例如，可以通过无线传感器网络系统对水库的水质进行实时监测，及时预警并采取措施，以确保饮用水安全。
在智能交通领域，无线传感器网络应用系统可以实现交通流量监测、交通信号优化和智能停车管理等功能。
通过在交通路口部署无线传感器节点，可以实时采集车辆数量、速度等信息，并通过无线通信技术传输到交通管理中心。
通过对交通数据的分析，可以优化交通信号灯的配时，减缓交通拥堵，提高道路通行能力。
此外，无线传感器网络应用系统还可以实现智能停车管理，通过传感器节点检测道路上空余停车位信息，为驾驶员提供实时的停车导航和停车位查询服务。
在健康监测领域，无线传感器网络应用系统可以用于疾病监测、老年人健康管理等方面。
通过佩戴无线传感器节点，可以实时监测心率、血压、体温等生理参数，并通过无线通信技术传输到医疗机构或家庭监护中心。
这些数据可以用于疾病诊断和治疗，帮助健康管理人员和医生及时发现疾病风险和健康异常情况，提供精准的健康干预措施。
无线传感器网络综述
器 和 一 个 较 小 的 存 储 器 ， 感 应 单 元 送 来 的 数 据 进 行 简 单 对
处 理 与 必 要 的 存 储 ． 调 节 点 之 间 的配 合 ． 成 网 络 分 配 的 协 完 任 务 。 发 单 元 负 责 节点 与 网 络 的 沟 通 。电源 单 元 在 传 感 器 收 节 点 中 占有 很 重 要 的 地 位 ． 常 由 一 次 性 电 池 构 成 ． 责 节 通 负
陶 晓 艳 ／无 线 传 感 器 网 络 综 述
传 感 器 节 点 通 常 是 一 个 微 型 的 嵌 入 式 系 统 ． 带 不 具 携
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而在一些 特殊 的应 用中， 节点 数 量 可 能 会 达 到 数 以 百 万 计 。 传 感 器 网 络 的 设 计 需 要 考 虑 在 这 种 大 容 量 网 络 中仍 能 正 常 工作 ， 分 利 用 传 感 器 网络 的 高 密度 性 。根 据 不 同 的应 用 需 充
１ 传 感 器 节点 组 成 结 构 ． １
一
若 干 跳 后 传 送 到 汇 聚 节 点 ， 后 通 过 互 联 网或 卫 星 电 路 到 最 达 控 制 节 点 或 管 理 台 。 理 台 分 析 网 络 传 回 的 数 据 ． 握 网 管 掌 络 动 态 、 测 区 域 相 关 信 息 ． 网 络 进 行 管 理 ， 置 并 发 布 监 对 配
新的监 测任 务。
个 传 感 器 节 点 由感 应 单 元 数 据 处 理 单 元 收 发 单
无线传感器网络应用技术综述
无线传感器网络应用技术综述摘要：传感器被越来越多地布置到实际的网络环境中，用于实现某些应用。
无线传感器网络已经成为了科学研究领域最前沿的课题之一，引起了工业界和学术界众多研究者的关注。
通过总结相关方面的工作，综述在不同领域中无线传感器网络的实际应用，并对具体应用的一些重要特性进行分析，在此基础上提出若干值得继续研究的方面。
关键词：无线传感器；网络应用一、无线传感器网络简介随着微机电系统的迅速发展，片上系统SoC(System on Chip)得以实现，一块小小的芯片可以传递逻辑指令，感知现实世界，乃至做出反应。
无线传感器网络WSN(Wireless Sensor Network)，这一由大量具有片上微处理能力的微型传感器节点组成的网络，引起了工业界和学术界众多研究者的关注。
传统的传感器网络通常由两种节点：传感器节点(sensor)和接收器节点(sink)组成。
传感器节点负责对事件的感知和数据包的传输；接收器节点则是数据传输的目标节点，一般具有人机交互界面，并可以接入其它类型的网络体系。
传感器网络以其低成本、低功耗的特点，在军事、环境监测、医疗健康等领域都有着广泛的应用。
在本文中，对大量现有无线传感器和无线传感器网络的应用进行分析，从节点移动性、节点互联方式、网络数据规模、网络分层结构等方面进行分析和比较。
并在此基础上，提出若干值得继续研究的方面，为挖掘传感器网络新的应用打下基础。
二、无线传感器网络的特点目前常见的无线网络包括移动通信网、无线局域网、蓝牙网络、ad hoc网络等，与这些网络相比，无线传感器网络具有以下特点：（1）硬件资源有限。
节点由于受价格、体积和功耗的限制，其计算能力、程序空间和内存空间比普通的计算机功能要弱很多。
这一点决定了在节点操作系统设计中，协议层次不能太复杂。
（2）电源容量有限。
网络节点由电池供电，电池的容量一般不是很大。
任何技术和协议的使用都要以节能为前提。
（3）自组织。
无线传感网络综述
1、无线传感网络简介无线传感器网络WSN（Wireless Sensor Network）是一种由传感器节点构成的网络，能够实时地监测、感知和采集节点部署区中观察者感兴趣的感知对象的各种信息（如光强、温度、湿度、噪音和有害气体浓度等物理现象），并对这些信息进行处理后以无线的方式发送出去，通过无线网络最终发送给观察者。
2、无线传感网络的特点1）硬件资源有限：节点由于受价格、体积和功耗的限制，其计算能力、程序空间和内存空间比普通的计算机功能要弱很多。
这一点决定了在节点操作系统设计中，协议层次不能太复杂。
2）传感节点数目多、易失效：根据应用的不同，传感器节点的数量可能达到几百万个，甚至更多。
此外，传感器网络工作在比较恶劣的环境中，经常有新节点加入或已有节点失效，网络的拓扑结构变化很快，而且网络一旦形成，人很少干预其运行。
因此，传感器网络的硬件必须具有高强壮性和容错性，相应的通信协议必须具有可重构和自适应性。
3）通信能力有限：考虑到传感器节点的能量限制和网络覆盖区域大，传感器网络采用多跳路由的传输机制。
传感器节点的无线通信带宽有限，通常仅有几百kbps 的速率。
由于节点能量的变化，受高山、建筑物、障碍物等地势地貌以及风雨雷电等自然环境的影响，无线通信性能可能经常变化，频繁出现通信中断。
4）电源能量有限：网络节点由电池供电，电池的容量一般不是很大。
其特殊的应用领域决定了在使用过程中，不能给电池充电或更换电池，一旦电池能量用完，这个节点也就失去了作用。
因此在无线传感器网络设计过程中，任何技术和协议的使用都要以节能为前提。
5）以数据为中心是网络的核心技术：对于观察者来说，传感器网络的核心是感知数据，而不是网络硬件。
例如，在应用于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。
以数据为中心的特点要求传感器网络的设计必须以感知数据管理和处理为中心，把数据库技术和网络技术紧密结合，从逻辑概念和软、硬件技术两个方面实现一个高性能的以数据为中心的网络系统，使用户如同使用通常的数据库管理系统和数据处理系统一样自如地在传感器网络上进行感知数据的管理和处理。
无线传感器网络技术综述
无线传感器网络技术综述李凤保 李 凌(中国工程物理研究院计算机应用研究所 绵阳 621900)摘要 无线传感器网络是计算机科学技术的一个新的研究领域,具有十分广阔的应用前景,已经引起了学术界和工业界的高度重视。
介绍了无线传感器网络系统概念、特点及性能评价、主要应用领域、网络体系结构、需要研究的主要内容。
关键词 无线传感器网络 分布式传感器网络 电源能量有限 可扩展性Survey on W ireless Sen sor Network Techn iquesL i Fengbao L i L ing(Institu te of Co m p u ter A pp lication ,Ch ina A cad e m y E ng ineering P hy sics ,M iany ang 621900,Ch ina )Abstract Senso r netw o rk is a new research area of computer science and techno logy and has a w ide app licati on future .Bo th academ ia and industries are very interested in it .T he concep ts ,characteristics ,perfo rm ance evalu 2ati on ,m ain app licati on field and arch itecture of w ireless senso r netw o rk s are introduced ,and the m ain issues of the research on senso r netw o rk s are also p resented .Key words W ireless senso r netw o rk D istributed senso r netw o rk (D SN ) Pow er aw are Scalability1 引 言无线传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和无线通信技术,能够协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,并对其进行处理,传送到这些信息的用户。
无线传感器网络应用综述
１ 无 线传 感器 网络 的 系统 架 构
１１ 传 感 器 节点 结 构 ． 发单元和电源 ， 图 １ 示 。 如 所
２５ 广播 通 信 ： Ｎ 主要 使 用 广 播 通 信 模 式 ， 不 是 传 统 通 信 网络 的 ． ＷＳ 而
点 对 点模 式 。 ２６ 多跳 路 由 ： 点 的 通 信 距 离 有 限 ， 常 只 能 与 它 的 邻 居 节 点 直 接 ． 节 通
科技信息
０Ｉ Ｔ论坛０
Ｓ ＩＮ Ｅ＆Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｆ Ｒ Ａ Ｉ Ｎ ＣＥ Ｃ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ Ｙ Ｎ Ｏ Ｍ ＴＯ Ｉ
２１年 ００
第 ３ 期 ３
无线传感器网络应用综述
裴 莉 （ 西北 政法 大学经 济 管理 学院 陕西
西安
－ ０６ ） ／ ０ ３ １
【 摘 要】 无线传感 器网络是一种新型网络 ， 为一种全新的信 息获取和处理技 术 ， 作 具有广泛的应 用范围， 例如远程环境监测和 医疗健康等
பைடு நூலகம்３ 无线 传 感 器 网络 的 应 用 领域
３１ 军事 应 用 ：早 在 ２ ． ０世 纪 ９ Ｏ年 代 美 国就 开 始 了 传 感 器 网 络 的 军 事应 用研 究 工 作 。ＷＳ Ｎ非 常 适 合 应 用 于 恶 劣 的 战 场 环 境 中 ， 能够 实 现
图 １ 传 感 器 节 点 结构
监测 敌 军 区域 内的 兵 力 和 装 备 、 时 监 测 战 场 状 况 、 位 目标 物 、 测 实 定 监 核攻 击 或 者 生 物化 学 攻击 等 。 “ 能 灰 尘 ” “ 地 直 线 ” 两 个 很 有 智 和 沙 是
代表 性 的军 事 应 用 研 究 项 目 。 智 能 灰 尘 ” 一 个 由 具 有计 算 能 力 的低 “ 是 低 该 感 测单 元 通常 由两 个 子 单 元 组 成 ， 感 器 和 模 数 转 换 器 。传 感 器 成本 、 功 耗 的 超 微 型 传 感 器 所 组 成 的 网 络 ． 网络 可 以 监 测 周 边 环 传 用 于 感 测 环 境 ，模 数 转 换 器 将 传 感 器 感 知 的 模 拟 信 号 转 换 成 数 字 信 境 的 温 度 、 亮 度 和振 动 程 度 ， 甚 至 还 可 以 察 觉 到 周 围 是 否 存 在 辐 光 它 沙 ， 号 。 理单 元 管 理 程 序 使 得 传 感 器 节 点 和 其 他 节点 能够 协 作 来 完 成 分 射 或 存 在 有 毒 的化 学 物 质 。 美 俄 亥 俄 州 正 在 开 发 的 “ 地 直 线 ” 能 够 处
无线传感器网络综述
【 摘
无线传 感器 网络 是一种全 新 的信息获 取方式 ， 它不需 要 固定 网 络支持 ， 随机布 置 、自组 织 、抗毁 性强 、适 应苛刻环 境等优 势， 以其 具 有在 多种场 合满 足信息 获取 的实 时性 、准确 性 、全面性 等需 求 的能 力 。由于无线传感器 网络的应用前景愈来愈广泛， ］ 已引起了许 多国家学术界和工业界 的高度重视． 为是对２ 世 纪产生巨大影响 被认 １ 力的技 术之一 。 本 文介绍 了无线 传感器 网络 数据管理技术 。分析 了无线传感 器 网络的Ｚｇ ｅ协议研究现状， ｉｂｅ 对无线传感器 网络 网络安全进行了探讨， 最后初步探讨 了无线传 感器网络领 域内存在的问题， 并展望 了今后 的
４８ 注意防止发生共 振现象。 由于定子 电流中含有高次谐 波成 ． 分， 电机转矩 中含有脉动分量， 有可能造成 电机的振动与机械振动产生 共振， 使设备 出现故障。应在预先找到负载固有的共振频率后。 利用变 频器频率 跳跃功能设置 ， 开共振频率点 。 躲
５ 、结 束语
以上通过对变频器运 行过程中存在的干扰 问题 的分析， 提出了解 决这些 问题的实际方法 。随着新技术和新理 论不断在变频 器上的应 用， 变频器 应用存在的这些问题 有望通过 变频 器本身的功叁 嚷 偿来 解决 。以满足工业现场和 社会环境对 变频 器性能不断提高 的需求。 参考文 献 …韩安 荣． 用变频器及其应用 （ 版 ）［ ． 通 第２ Ｍ］ 北京： 机械工业 出版
一
４ 、总结
本文介绍 了无线传感 器网络数据管理实现技术， 了Ｚｇ ｅ 协 分析 ｉＢｅ 议与无线传 感器 网络相结合的基本技术。 无线传 感器网络网络安全 对 的总体框架进行 了综述 。可 以看到， 在无线传感器 网络发展的同时， 它 还将遇到更 多的困难和 挑战： 如何使 用无线传 感器网络对环境进 行更 合理 的监测和控 制： 如何对传感器 网络 获取 的大量 实时数据进 行分析 处理及可视化展 示： 如何让无线传感器 网络应 用更好地 为人类服务等
无线传感器网络技术综述
无线传感器网络技术综述无线传感器网络是一种由数量众多的传感器节点组成、通过无线通信相互连接而形成的网络，其主要目的是感知与采集环境中的各种信息并将其传输到基站。
这种网络结构的应用广泛，涉及到农业、工业、医疗和军事等多个领域。
本文将对无线传感器网络的基础概念、应用领域、技术特点、发展趋势等方面进行综述。
基础概念无线传感器是一种可以感知并收集物理或环境信息的设备，如温度、湿度、声音、光强度等，它能在自身移动范围内自主组网并通过无线传输技术将收集的数据传递到上层网络。
一个典型的无线传感器节点通常由传感器、处理器、存储器、能量源及无线通信模块组成。
当一个节点中的传感器检测到环境的变化，会将采集的数据通过处理器处理并存在自己本地的存储器中，同时通过通信模块向其它节点或基站发送数据。
应用领域无线传感器网络的应用领域非常广泛，包括工业自动化、能源管理、医疗健康、环境监测、安防监控等等。
其中，工业自动化方面的应用比较典型，可以通过部署大量传感器节点实现生产过程中的实时监测和数据采集，从而提高生产线的效率和质量。
另外，无线传感器网络在医疗领域也有很好的应用，如可穿戴式设备能够实时监测生命体征信息、智能药盒能够提醒病人按时服药等等，这些设备都是通过无线传感器节点实现了对人类健康的跟踪。
技术特点(1) 能耗低：由于传感器节点的功耗和尺寸都非常小，因此其特点之一就是具有较低的能耗。
(2) 自组织：无线传感器节点之间可以通过无线通信进行自组织，从而实现自主组网和协作工作。
(3) 数据处理能力：由于节点中既有传感器又有处理器，所以可以实现一定程度的内部数据处理，同时也可以上传采集到的数据给其他节点或基站进行处理。
(4) 网络相对稳定：虽然无线传感器网络常常在复杂的环境下工作，比如山区、森林等，但其节点之间沟通的距离相对较短，且无线信号传输的性质都比较良好，因此，一般有相对稳定的通信质量和能力。
(5) 节点注重自我保护：由于传感器节点通常工作在不稳定的环境中，如天气变化等，因此，节点通常会受到某些不可预测的因素的侵害，如恶意攻击等，所以节点会进行自我保护，而保护方式则基于软硬件的结合。
无线传感器网络研究综述
无线传感器网络研究综述摘要:无线传感器网络作为计算、通信和传感器三项技术相结合的产物,是一种全新的信息获取和处理技术。
在简要介绍无线传感器网络的基础上,分析和展望了一些有价值的应用领域。
结合已有研究,从无线传感器网络的热点问题、特点和应用三方面介绍无线传感器网络的研究现状。
随着无线通信技术、微型制造技术及电池技术的快速发展，微小的无线传感器已具备感应、无线通信及信息处理能力。
成千上万个微型传感器构成了自治的无线传感器网络。
无线传感器网络节点的微处理能力和无线通信能力使无线传感器网络有广阔的应用前景，能广泛用于军事、环境、医疗保健、空间探索及各种商业应用。
1 无线传感器网络简介无线传感器网络由许许多多个功能相同或不同的无线传感器节点组成。
每一个传感器节点由数据采集模块(传感器、A/D转换器)、数据处理和控制模块(微处理器、存储器)、通信模块(无线收发器)和供电模块(电池、DC/DC能量转换器)等组成(如图1所示)。
节点在网络中可以充当数据采集者、数据中转站或类头节点(cluster-head node)的角色。
作为数据采集者,数据采集模块收集周围环境的数据(如温度、湿度),通过通信路由协议直接或间接将数据传输给远方基站(base station)或汇节点(sink node);作为数据中转站,节点除了完成采集任务外,还要接收邻居节点的数据,将其转发给距离基站更近的邻居节点或者直接转发到基站或汇节点;作为类头节点,节点负责收集该类内所有节点采集的数据,经数据融合后,发送到基站或汇节点。
图1 传感器节点结构框图与传统Ad Hoc网络相比,无线传感器网络具有一些明显的特征: (1)网络节点密度高,传感器节点数量众多,单位面积所拥有的网络节点数远大于传统的Ad Hoc网络; (2)传感器节点由电池供电,节点能量有限; (3)网络拓扑变化频繁; (4)网络应具备容错能力。
2 无线传感器网络的热点问题2.1 安全问题通常，在无线传感器网络中，大量的传感器节点密集分布在一个区域里，消息可能需要经过若干节点才能到达目的地，而且传感器网络具有动态性和多跳结构，要求每个节点都应具有路由功能。
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
无线传感器网络节点设计综述
的、由多学科高度交 叉的新 兴前沿研究热
点 。 无 线 传 感 器 网 络 包 括 传 感 器 节 点 （ ｏ ｅ 、汇聚节 点 （ｉｋ ｎ ｄ ） ｎｄ ） Ｓｎ ｏ ｅ、外部 网
络和用 户界面。大量 传感器节点随机部署 在感 知区域 ，通 过 自组织 方式构成 网络 ， 传感器节点将采集到的数据沿着其他传感 器 节 点逐 跳 进 行 传 输 ，经过 多 跳 路 由后 到 汇聚节点 ， 由汇聚节点通过 外部网络把 再 数据传送到处理 中心进行集中处理 。
Ｄ Ｉ ０ ３ ６ ／ ． ｓ ．０ １ ８ ７ ． ０ ０ ２ ． ５ Ｏ ：１ ．９ ９ ｊ ｉ ｎ １ ０ － ９ ２ ２ １ ． ３ ０ ０ ｓ
基金项 目 ：河 南省科 技攻 关项 目 ：１ ２ ２ ０ ０ １ ３ ０ １ １ １ ３
无线传感器 网络 节 点设计综述
１ 无线 传感 器 网络 节点概 述
自然 界 的 给 予 。自然 界 可 利 用的 能量 有 太 ：阳 能 、 电磁 能 、 动 能 及 核 能 等 。因此 ， 振 采 一： 源自Ｉ ｌ Ｉ Ｉ矗 运
Ｉ ， Ｉ’ ｐｐ１ ‘ｎ 种
一 Ｉ ： 一一
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在 ２． ４Ｇ Ｈ Ｚ频 段 ，传 输 速率 可达 ｌ Ｍｂ ｓ Ｏ ｐ ；缺 点是传输 距离 只有 １ ｍ 左 Ｏ 右 ，多用于 家庭 个人无线 局域 网。 ８ ２． ０ ｌｂ因为功耗 高而 应用不 多。激光功耗比 １ 用 电 磁 波 低 ，更 安 全 ， 但 是 只 能 直 线 传
是 理 想 的选 择 。这 ２ 种芯 片 各有所 长 ， ＴＲｌ ０ 功耗低一些 ， ００ ＣＣ１０ 灵敏 度高一 ００
些 ，传输距离 更远 。还有一类无线芯 片本
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。
无线传感器网络节点定位技术综述
无线传感器网络节点定位技术综述无线传感器网络是由一组分布在不同位置的小型传感器节点组成的自组织网络。
这些节点可以感知和采集环境信息，并将这些信息发送到中心控制节点或其他通信节点。
无线传感器网络具有广泛的应用，例如环境监测、军事侦察、智能交通等领域。
然而，节点的位置信息对于许多应用来说是至关重要的。
因此，在无线传感器网络中节点定位技术是一项重要的研究方向。
本文将综述节点定位技术的研究现状和发展趋势。
一、节点定位技术的分类节点定位技术可以分为基于距离测量的位置估计和基于角度测量的位置估计两种。
基于距离测量的定位技术是通过测量节点之间的距离来确定节点的位置，其中包括基于信号强度测量残余能量、到达时间或方位角度以及基于时间差测量等技术。
基于角度测量的定位技术是通过测量节点之间的相对角度来确定节点的位置，其中包括时序优先搜索和方向确定等技术。
1. 环境监测在环境监测中，节点位置信息对于实时监测和预测自然灾害，如洪水、地震、火灾等具有重要意义。
基于高精度的节点定位技术，可以提高环境监测系统的数据传输和分析能力。
2. 军事侦察在军事应用中，节点定位技术可以提供战场敌方和基地内部的位置信息。
从而改善军事情报信息的获取和处理。
同时，它也可以为部队的导航和作战提供基础定位支持。
3. 智能交通在智能交通领域中，节点定位技术可以用于车辆和行人定位，从而提高交通系统的效率和安全性。
例如，为自动驾驶车辆提供信息，定位交通拥堵的区域，优化路线等。
目前，节点定位技术面临着很多的挑战和难点，如基站位置不确定性、节点间的建模和配准、时延和多路径效应等。
为了解决这些问题，研究人员正在开展许多的实验研究，提出新的节点定位算法和优化方案。
1. 基于信号可靠性的节点定位技术在无线传感器网络中，信号强度和路径损耗表明了节点之间的距离或位置关系。
以此为基础，研究人员提出了一种基于信号可靠性的节点定位技术，该技术能够减小信号的变异性，并提高定位的准确度。
无线传感器网络综述1
简介1. 1什么是无线传感器网络无线传感器网络作为计算、通信和传感器三项技术相结合的产物,是一种全新的信息获取和处理技术。
由于近来微型制造的技术、通讯技术及电池技术的改进,促使微小的传感器可具有感应、无线通讯及处理信息的能力。
此类传感器不但能够感应及侦测环境的目标物及改变,并且可处理收集到的数据,并将处理过后的资料以无线传输的方式送到数据收集中心或基地台。
这些微型传感器通常由传感部件、数据处理部件和通信部件组成,随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信模块的微小节点通过自组织的方式构成网络。
借助于节点中内置的形式多样的传感器测量所在周边环境中的热、红外、声纳、雷达和地震波信号,从而探测包括温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等众多我们感兴趣的物质现象。
在通信方式上,虽然可以采用有线、无线、红外和光等多种形式,但一般认为短距离的无线低功率通信技术最适合传感器网络使用,一般称作无线传感器网络。
1. 2无线传感器网络的应用无线传感器网络节点的微处理能力和无线通信能力使无线传感器网络有广阔的应用前景,以下分为五大类加以描述其应用及潜力:a、军事应用b、生物环境监测c、健康应用d、家庭应用e、工业控制和监测1. 3无线传感器网络体系结构无线传感器网络体系结构由三个主要部分组成:传感节点,终端节点( Sink)和观察对象。
传感节点散布在观察区域内采集与观察对象相关的数据,并将协同处理后的数据传送到Sink。
Sink 可以通过Internet或通信卫星实现传感器网络与任务管理节点通信。
2传感器网络的安全机制安全是系统可用的前提,需要在保证通信安全的前提下,降低系统开销,研究可行的安全算法。
由于无线传感器网络受到的安全威胁和移动ad hoc网络不同,所以现有的网络安全机制无法应用于本领域,需要开发专门协议。
目前主要存在两种思路简介如下:一种思想是从维护路由安全的角度出发,寻找尽可能安全的路由以保证网络的安全。
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。
无线传感器网络节能技术综述
节能 相 关 技 术
来的能量节省与通信的能量开销之 间的权衡 。
针 对 数 据｝ 翰 的 节 齄技 术 奄
节艟 Ｍ￣ 术 Ａ技
这 些 技 术 都 可 以 有 效 节 省 数 据 处 理 带 来 的 能 耗 ， 但 由于 无 线 传 感 器 网 络 中， 能 耗 的 主 要 部 分 在 于 无 线 传 输 ，
而 ＩｔＩｘ ５ 微 处 理 器 在 ４ ０ ｚ 作 模 式 下 每 执 行 一 ｎｅＰ Ａ２ ５ ０ ＭＨ 工
为了有效 节省 能量 延长 网络生 命期 就有 以下 的考虑 ：首 先， 为了节省能量， 无线 传感器网络算法及协议设计应该 尽可能简单， 以最少 的能耗 完成任 务。由于传统网络协议 及算法设计大都没有考虑能量 受限 的问题 ，因此不适合直 接应用 。其次 ，由于能量问题影响到 了网络协议栈各 个层 次 ，为了有效节 能必须根据跨层设计的思想，将 网络 作为 个整体来设计其节能方案 。
现有无线传感器网络节点主要由微处理器、电 源、
传 感器 、Ｉ 接 口、射 频模 块等 部分 组成 。在 实 际运行 ／ Ｏ
过 程 中 ， 能 耗 主 要 来 源 于 处 理 （ ｃ ｓ ｉｇ） 、 传 感 Ｐ 。 ｅ ｓｎ
集技术 日益得到重视。 由于无线传感器 网络节 点数量非常 庞大，且通常采用电池提供能量， 因此，能量 管理 和节能 已成为无线传感器网络的重要的支撑技 术之一。
无 线传感器 网络 节能技术综述
［ 波】 常春
＿ Ｉ 圜 介 绍文分 了线感 网能 的要，在 数 据传 输 方 面分 段线传 输 ’点 ＿ 章 析 无传 器络耗 主 来 ，合 内现为无 究态重 源结 国外 阶研动 、路 由 了数 据 处 理 和数 据 传 输 方面 的 节 能技 术
无线传感器网络路由协议综述
混合 式 。 先验 式路 由协 议 中 ，所 有 的 路 由都 经 过 预 先 计
算 ，然ห้องสมุดไป่ตู้根据 需要选用 响应式路 由只在 需要发起时才 按需计算路由 ； 混合式路由为两种方法的组合。 （ 根 ３）
据 传 输 过 程 中采 用 路 径 的 多 少 ，可 分 为单 路 径 路 由协 议 和 多路 径 路 由协 议 。 前 者 只采 用 一 条路 径 进 行 传 输 ，优
传输和 处理 能力均十分有限 ，需要高效 的网络资源管理
手 段 ：五是 无 线 传 感器 网 络节 点通 信 高能 耗 ，数 据 计 算
低 能耗。
无线 传 感 器 网 络 的 上述 特 点 使 得 其 不 能 直 接 采 用众
由协 议 中 ，所 有 节 点 的地 位 是 平 等 的 ，分 等 级 路 由协 议 中 ，节 点 角 色 不 同 ；位 置路 由协 议 中 ，节 点 的 位 置被 用 来 发 送 数据 。 （ 根 据 如何 获 得 从 源 到 目的 的路 由 ， ２）
点是节约存储空间 ，适合 数据通信量少 的情况下采用后
者 可 从 众 多 路 由 中 选 择一 条最 佳 路 由 ，鲁棒 性 强 ，具 有
一
定 的容 错 性。
４典型路 由协议分析 ．
４ １ ｌｏ ｉｇＪ＇ ． Ｆｏ ｄ Ｓ， ｎ ／ ￣
冗余 大等特 点 ，其 路 由协 议 的设计应 考虑 几个 关键 因
７ ８
ｌＨ。ＥＥ交 ＡＦＲ 流 ＥＮ 。 经 ｘＧＥＥ 验 ｃＥＰｃ ×Ｎ
表 １无 线传 感器 路由 协议 的特 点比较 ：
Ｓ ｉ ｏ ｎ Ｄ Ｄ Ｒ ｍ ｕ ｏｒ Ｇ Ｓ Ｐ Ｒ Ｌ Ａ Ｈ Ｐ Ｑ＾ Ｉ Ｅ Ｃ Ｅ ｓＳ Ｔ ｅｎ ｅ
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无线传感器网络综述近年来，随着现代传感器技术、嵌入式技术和通信技术的飞速发展，无线传感器网络成为目前网络技术的研究热点。
在深入研究无线传感器网络的过程中，发现其在军事、农业、医疗、交通和家庭应用等方面有极大的应用价值。
文章首先对无线传感器网络的定义和特点进行介绍，其次列举了无线传感器网络的应用方向，然后简要说明了其关键技术，最后分析了目前无线传感器网络的发展现状及亟需解决的问题。
标签：无线传感器网络；应用；关键技术Abstract：In recent years，with the rapid development of modern sensor technology，embedded technology and communication technology，wireless sensor network has become the research hotspot of network technology. In the process of in-depth study of wireless sensor networks，it is found to have great application value in military，agriculture，medical，transportation and family applications. This paper first introduces the definition and characteristics of wireless sensor networks，then enumerates the application direction of wireless sensor networks，and briefly describes its key technologies. Finally，the current development of wireless sensor networks and the problems that need to be solved are analyzed.Keywords：wireless sensor network；application；key technology引言無线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是由大量传感器节点组成的一种自组织网络，这些传感器节点不仅能感知网络内的环境信息，还具有简单的计算能力，同时可以将感知和计算后的相关信息在网络中进行传输，具有一定的通信能力。
传感器节点是WSN中最重要的节点，它是整个WSN的基础，具有感知数据、处理数据、存储数据和传输数据的功能。
传感器节点负责感知网络内的环境信息，收集监测数据并通过汇聚节点上报给用户节点。
与其他无线通信网络相比，WSN有其自身显著的特点。
大规模性：传感器网络的大规模性分为两种含义，一种是在某些很大面积的监测区域内部署传感器节点，如森林、山地等区域为了监控火灾或进行其他环境监测活动；另一种是在面积有限的区域内部署大密度的传感器节点。
自组织性：WSN是一种分布式自组织的无线网络，它没有中心控制管理，是由对等节点构成的网络。
这种分布式结构可以更好的适应网络的变化，在网络发生变化时可以自动进行配置和管理，灵活性和实用性较强。
路由多跳性：由于WSN的监测范围很大，传感器节点间数据传输距离会很远，所以WSN中多采用多跳路由转发的方式，使每个节点都具有路由转发功能，这样可以减少节点发送功率，降低网络能耗。
健壮性：WSN经常应用于山地、森林等环境恶劣的野外区域，在这种环境中，传感器节点的维护工作较难实现，所以需要网络具有一定的健壮性，当某些节点因为环境干扰或电池耗完不能正常工作时，网络内其他节点间可以自动调节以保证WSN的正常工作。
1 无线传感器网络应用作为信息技术三大支柱之一，WSN以其低成本、低功耗、高适用性等特点在工业市场上已经得到广泛的应用。
其主要应用领域集中在以下几个方面。
1.1 军事侦察WSN能满足多种军事场景下信息获取的实时性和准确性，它可以感知战场态势。
在军事应用中，大量传感器节点通过飞行器被抛洒在战场区域并形成自组网，网络内各个节点感知战场信息并收集、传输这些数据信息为作战部队提供情报。
由于WSN具有密集型、随机分布的特点，使其在监控友军兵力、装备物资、弹药调配和战争损伤评估；监视战区情况、侦查敌方军力和目标跟踪；探测和侦查生物化学攻击等方面起到很大作用。
美国是第一个进行WSN研究的，从越南战争中开始研究用于发现越南物资运输车队的“热带树”传感器开始，美国在WSN研究方面投入了大量的人力、物力和资金，并成功将其应用到了军事领域。
此外，WSN还可以应用于国土安全和国土边境监视等方面。
1.2 环境监测随着人们对环境问题的关注，环境监测成为无线传感器网络的重要应用领域之一。
目前社会的发展和大自然的变化，传统的环境监测手段已经不能满足人类的需求，使用传感器节点对室内外环境的采集、分析和监控显得尤为重要。
由于传感器网络自身的特点，其为野外环境的监控工作提供了便捷。
通过WSN收集震动和次声波信息可以对火山爆发进行监测，提前发出预警；WSN还可以应用于动物跟踪、候鸟迁徙，通过观察动物的行为习惯进行种群研究；在植物上部署无线传感器网络能监控树木生成情况，收集光合作用等信息，给植物研究提供相关依据；在无人值守地区抛洒传感器节点可以进行无间断监测，弥补监测盲区获取更全面的环境数据。
随着科学技术的大力发展，对室内环境的监控也是很有必要的。
无线传感器系统的部署，不仅可以监测室内实时的温度、湿度和空气质量以改善室内环境。
1.3 智能家居智能家居是将居住环境中的安防系统、照明系统、空调系统和其他家用电器等设备通过物联网技术连接起来实现自动化和智能化管理。
在家用电器中嵌入传感器节点，通过无线网络与互联网结合的方式可以实现对家电的远程控制，同时也可以实时监控家庭安全情况，使人们的生活更舒适、更便捷。
微软的“未来之家”是最先进的智能家居的代表，它融合了门禁系统不仅能对家庭环境进行监测还能通过触摸检测主人的身体状况并进行相应健康提示等。
复旦大学、电子科技大学等单位也研制出一项基于WSN的智能楼宇系统，此系统可以通过互联网终端对家庭状况进行实施监测。
1.4 医疗健康目前，WSN在医疗系统和健康护理方面有很多应用。
在住院的患者身上安装可以监测心率或血压的传感器节点，可以使医生及时了解被监控病人的身体状况和活动情况，当发现异常状态时以最快速度对其进行抢救；基于传感器网络的看护系统可以实时检测老人的健康问题，感知老人的各项活动，记录老人的状态，为老人的安全健康提供保障，同时也可以减轻看护人员的负担，提高护理质量。
2 无线传感器网络关键技术2.1 拓扑控制拓扑控制技术的主要功能是数据转发，同时通过控制功率或邻居节点来实现网络的覆盖度和连通度。
良好的网络拓扑能够提高路由效率、降低网络能耗，以延长网络生存周期。
拓扑控制作为WSN中的核心问题，能够为数据融合、路由协议以及目标定位等提供技术支撑。
目前已有的拓扑控制算法分为节点功率控制和层次型拓扑控制两类。
功率控制是通过调整传感器节点的发送功率，在满足网络覆盖率和连通性的前提下，尽可能减少节点发送功率。
当每个节点的功率发生变化时，网络的拓扑结构也会发生变化，同时降低节点间的干扰，最终使网络达到最佳连通性。
层次型拓扑控制利用分簇机制，让形成簇头节点，每个簇头节点成为一个骨干网将网络划分成多个簇，其他非骨干网节点可以暂时停止通信以降低网络能耗，只允许骨干网进行数据转发。
2.2 路由协议在无线传感器网络中，网络连接需要根据实际情况，需联合合适且特定的算法还有系统软件建立的实时动态的连接，并不是采用一种事先安排好的连接方式。
网络带宽、处理功耗等一些网路实时方面的影响因素是网络运行时必然要考虑的因素，因此，当网络出现意外时，网络根据实际情况能够实时地进行重构或是更新网络系统等操作。
节点之间通信连接的可靠性是有限的，有时阴影衰落也是影响网络连接的因素之一，所以在设计满足网络需求的路由软件时要仔细考虑通信的可靠性问题。
2.3 数据融合在WSN中，通过数据融合技术可以对传感器节点收集到的数据进行融合处理，去除冗余信息，节省网络能量，延长网络生命周期。
此外，利用数据融合技术可以对网络内感知到的多份数据进行分析和综合处理以提高信息的准确度。
然而，数据融合技术在进行数据处理时，会增加网络运行时间，造成网络的时间延迟。
2.4 时间同步时间同步是需要协同工作的传感器网络系统的一个关键机制。
在WSN中，节点间通常需要相互协作才能完成感知和監测功能，此时要求各个节点之间保持同样的时钟。
目前已有的时间同步协议有RBS（参考广播同步）、Tiny/mini-Sync （微小/迷你同步）以及TPSN（Timing-sync协议的传感器网络）。
2.5 定位技术在WSN的实际应用中，用户不仅关注传感器节点在监测区域内的感知数据，也希望获取这些节点的位置信息。
因此，定位技术作为WSN中的关键技术具有十分重要的地位。
在WSN中传感器节点的定位方式分为两种：基于测距的定位和基于非测距的定位技术。
基于测距的定位是通过测量节点间的距离和方向角度来确定待定位节点的坐标，此方法对节点硬件要求较高，能达到精确定位；基于非测距的定位是通过网络内节点间的连通性来获取待定位节点的最终坐标的，由于无需测量节点间的距离使得对节点的硬件要求较低，降低了网络的成本，但是定位精度不高。
3 结束语通过对WSN的深入研究，人们对其的认识越来越深刻，与此同时在相关技术方面也取得了很大的进展，使WSN得到广泛应用。
WSN是目前国内外各个领域专业的研究热点，它将成为未来社会应用广泛的网络，具有很好的研究价值和发展前景。
参考文献：[1]薛波.无线传感器网络应用综述[J].通讯世界，2017（1）：9-10.[2]覃智.关于无线传感器网络WSN的关键技术的探究[J].科技资讯，2017（12）：4-5.[3]夏承龙.无线传感器网络的关键技术及其在物联网中的应用[J].通讯世界，2017（21）：66-67.。