无线多媒体传感器网络综述
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
01
传感器网络结构
02
汇聚节点
WSN的体系结构（续）
传感器节点结构
传感器网络协议栈
WSN的体系结构（续）
WSN的特征
与无线网络的区别 传感器网络集成了监测、控制以及无线通信的网络系统，节点数目庞大（上千甚至上万），分布密集，因环境和能量的耗尽，容易出现故障，节点通常固定不动。能量、处理能力、存储能力、通信能力有限。不同于传统无线网络的高服务质量和高效的带宽的利用，节能是其设计的首要考虑因素。
WSN的应用（续）
WSN的应用（续）
智能家居
家电和家具中嵌入传感器节点，通过无线网络与Internet连在一起。为人提供人性化的家居环境。 例：Avaak 提供一个只有1立方英寸大小的自治产品。这个微型的无线视频平台包含有一节电池、无线电、摄像相机、(彩色成像器加镜头)、控制器、天线和温度传感器。（如图 ）
WSN的应用（续）
WSN的应用（续）
建筑物状态监控
利用传感器网络监控建筑物的安全状态。 例：Microstrain在佛蒙特州的一座重载桥梁上安装了一套该公司研制的系统，将位移传感器安装在钢梁上用来测量静态和动态应力，并通过无线网络来采集数据。该无线系统可以保留在桥梁上用于长期监测桥梁是否处于正常受控状态 。 （如图 ）
历史以及发展现状
国外：
起源于美国，根源可追溯到1978年由国防部高级研究计划署（DARPA）在卡内基-梅隆大学发起的分布式传感器研讨会。 具有代表性的项目包括：1993-1999年间由美国国防高级研究计划署(DARPA)资助，加州大学洛杉矶分校(UCLA)承担的WINS项目； 1999-2001年间由DAPRA资助UC Berkeley承担的Smart Dust项目。
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。
无线多媒体传感器网络的简述
Ｄｉ ｓ ｃ ｕｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｗ ｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ Ｍ ｕｌ ｔ ｉ ｍｅ ｄｉ ａ Ｓ ｅ ｎｓ ｏ ｒ Ｎｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋｓ
ＺＨ Ａ ０ Ｈ ｕ ａ
（ Ｈｅ ａ ｌ ｔ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｕ ｒ ａ ｎ ｃ ｅ Ｃｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ， Ｘ ｉ ｓ ｈ ａ ｎ Ｃ ｏ ａ ｌ — Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｉ ｔ ｙ Ｃｏ ｍｐ ａ ｎ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｈ ａ ｎ ｘ ｉ Ｃ ｏ ａ ｌ Ｃ ｏ ｒ ｐ ｏ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｔ ａ ｉ ｙ ｕ ａ ｎ Ｓ ｈ ａ ｎ ｘ ｉ ０ ３ ０ ０ ５ ３ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ ｎ ｏ ｄ ｅ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｓ ｃ ｈ ｅ ａ ｐ ， ｈｅ ｔ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｎ ｏ ｐ ｉ ｔ ｍｉ ｚ ａ ｉ ｔ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ａ ｎ ｌ ａ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｎ ｉ ｎ ｔ ｅ ｍｅ ｔ ｐ ｒ ｏ ｔ ｏ ｃ ｏ ｌ ｓ ｂ ｅ ｃ ｏ ｍｅ ｅ ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ａ ｌ ｌ ｙ
技 术 论 坛
计 算 机 与 网 络 创 新 生 活
无线 多媒体传感器 网络 的简述
赵 华
（ 山西 焦煤 集 团西 山煤 电集 团公 司 医保 中心 山西 太原 ０ ３ ０ ０ ５ ３ ）
【 摘 要】无线 多媒体传感 器网． ￣（ ＷＭＳ Ｎ Ｏ 在 最近 的几年 中获得 了长足的发展 。 由于其广泛的应用性和 系统单个节点的廉 价性 ， 在 设计方面的优 化技 术和 网络协议的分析 变得尤为重要 。针对在数据采 集等现代应 用的难题 ， 无线传感 网络的构 架、 特 性、关键 技术 、通信协议 、以及新 型应 用前景在文 中获得 了详尽的分析，对 于新时代的无线 网络通信技 术有前瞻性的 贡献 。
无线传感器网络研究现状与应用
无线传感器网络研究现状与应用一、本文概述无线传感器网络（Wireless Sensor Networks, WSN）是一种由许多在空间上分布的自动装置组成的网络，这些装置能够使用传感器协作地监控不同环境或对象的物理或化学现象，并通过无线方式进行信息传输。
近年来，随着物联网、大数据和等技术的飞速发展，无线传感器网络的研究和应用日益受到关注，成为信息技术领域的一个研究热点。
本文旨在全面综述无线传感器网络的研究现状和应用领域。
我们将对无线传感器网络的基本概念、特点和关键技术进行介绍，包括传感器节点的设计与优化、网络通信协议、能量管理策略等。
接着，我们将对无线传感器网络在环境监测、智能交通、农业物联网、医疗健康、军事防御等领域的应用进行深入探讨，分析其在不同场景下的优势和挑战。
我们还将对无线传感器网络的发展趋势和未来研究方向进行展望，以期为该领域的进一步发展提供参考和借鉴。
通过本文的阐述，我们希望能够为相关领域的学者和工程师提供一个全面而深入的无线传感器网络研究现状和应用概览，同时推动无线传感器网络技术的进一步发展和应用推广。
二、无线传感器网络研究现状无线传感器网络（Wireless Sensor Networks, WSNs）是近年来物联网领域研究的热点之一。
随着微型化、低功耗、高性能传感器技术的快速发展，以及无线通信技术的进步，无线传感器网络得到了广泛的应用和深入的研究。
网络拓扑与协议研究：无线传感器网络拓扑结构的研究主要关注如何有效地组织传感器节点，以提高网络的覆盖范围和连通性。
针对传感器节点的能量限制，研究人员还设计了多种节能的通信协议，如跳频扩频、时分复用等，以延长网络的生命周期。
数据融合与处理技术：在无线传感器网络中，由于传感器节点数量众多，产生的数据量巨大。
因此，数据融合与处理技术成为了研究的重点。
数据融合旨在将多个传感器节点的数据融合成一条或多条有用信息，减少数据传输量并提高数据的准确性。
无线传感器网络分簇路由协议综述
基于距离的定位机制是通过测量相邻节点间的实际距离或方位来确定位置节点的位置，通常采用测距、定位和修正等步骤实 现。基于距离的定位机制分为基于ＴＯＮ５Ｉ的定位、基于ＴＤＯＡｌｌＩ的定位、基于ＡＯＡｌ６１的定位和基于ＲＳＳＦ７１的定位等。 １．１－２距离无关的定位技术 距离无关的定位机制无须实际测量节点间的绝对距离或方位就能够确定未知节点的位置，目前提出的定位机制主要有质心算
方向。
关键词：无线传感器网络；分簇算法；路由协议；综述
中图分类号：ＴＰ３９３
Ｓｕｒｖｅｙ
ｏｎ
文献标识码：Ａ
文章编号：１００９—３０４４（２０１１）０８－－１７８８—嘶 Ｗｉｒｅｌｅｓｓ
Ｓｅｎｓｏｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ
Ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇ Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ｆｏｒ
ＷＡＮＧ （Ｃｏｌｌｅｇｅ
ｌ ０，订仁Ｇ
其中：Ｐ为节点中成为簇头的百分数（大约占节点总数的５％一６％左右）［１９１，ｒ是当前的轮数，Ｇ是在过去的１／Ｐ轮没有被选择 为簇头节点的集合。ｍｏｄ是求模运算。一旦簇首被选定，它们便向周围节点广播这一信息．非簇首节点依据接收信号的强弱来选择 它所要加入的簇，并通知相应的簇首节点，完成簇的建立。数据传输阶段：节点周期性的采集监测数据，基于时分复用（ＴＤＭＡｌ的方 式发送给簇首，簇首在进行必要的数据聚集和融合之后，将处理过的数据发送到基站。数据传输持续一段时间后．整个网络进入下 一轮，不断循环。ＬＥＡＣＨ协议使用了分布式算法，使得任务被分散到每个传感器节点上．有效地减少了每个节点的负载，延长了传感
他临近节点或基站ｂａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎ，简称ＢＳ）直接通信的能力，能在事先没有构建网络基础设施的环境下，由传感器节点临时组成的一
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。
第1章无线传感器网络概述
第1章 无线传感器网络概述
1.2.2 传感器节点的限制
传感器节点在实现各种网络协议和应用系统时，存在以 下一些实现的约束。 1．电源能量有限 传感器节点体积微小，通常只能携带能量十分有限的电 池。由于传感器节点个数多、成本要求低廉、分布区域广， 而且部署区域环境复杂，有些区域甚至人员不能到达，所以 传感器节点通过更换电池的方式来补充能源是不现实的。如 何高效地使用能量来最大化网络生命周期是传感器网络面临 的首要挑战。
第1章 无线传感器网络概述
4．可靠性高
传感器网络特别适合部署在恶劣环境或人类不宜到达的 区域，传感器节点可能工作在露天环境中，遭受太阳的暴晒 或风吹雨淋，甚至遭到无关人员或动物的破坏。传感器节点 往往采取随机部署，如通过飞机撒播或发射炮弹到指定区域 进行部署。这些都要求传感器节点非常坚固，不易损坏，能 适应各种恶劣环境条件。由于监测区域环境的限制以及传感 器节点数目巨大，不可能人工“照顾”到每一个传感器节点， 因此网络的维护十分困难，甚至不可能。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
第1章 无线传感器网络概述
2．通信能力有限
无线通信的能量消耗与通信距离的关系为 E = k· dn 其中，参数n满足关系2 < n < 4。n的取值与很多因素有关， 例如传感器节点部署贴近地面时，障碍物多、干扰大，n的 取值就大；天线质量对信号发射的影响也很大。考虑诸多因 素，通常n取3，即通信消耗与距离的三次方成正比。随着通 信距离的增加，能耗将急剧增加，因此，在满足通信连通度 的前提下应尽量减少通信距离。一般而言，传感器节点的无 线通信半径在100 m以内比较合适。
第1章 无线传感器网络概述
无线传感器网络路由协议综述
无线传感器网络路由协议综述作者：高栋梁张俊虎姜圣来源：《电脑学习》2010年第03期摘要：本文以典型路由协议为样本。
分析、归纳和总结了在数据通讯量、延迟、可扩展性上的性能表现，从而为无线网络具体应用提供有力的参考。
关键词：传感器节点汇聚节点能量簇头路由协议中图分类号：TP316.4文献标识码：A文章编号：1002-2422(2010)03-0002-031WSN路由协议介绍1，1协议分类划分路由协议种类有不同的标准。
按是否需要外界辅助的地理信息准则，可划分为基于地理位置信息的协议和非基于地理位置信息的协议；按照网络中数据发送模式，路由机制可以相应地采用适合周期性地发送数据连续模式、事件驱动模式、请求驱动模式、事件驱动和请求驱动混合模式的协议；按照网络路由是否动态生成，可划分为表驱动路由协议和按需路由协议等。
下面介绍各个协议的工作方式。
SPIN采用广告、请求、数据三种消息类型。
节点A在发送DATA数据包之前，会对外采用泛洪方式广播ADV包，若某个节点B希望接受要传来的数据，向A回复BEQ数据包。
A 将向B发送数据包。
GPsR对节点位置进行了统一编址。
选择邻居节点中离数据包目的节点更近的点作为转发节点。
当数据到达没有比当前节点更接近目的节点的区域(空洞)，数据无法传输。
可利用平面图解决空洞问题。
DIRECTED DIFFUSION路由过程分为请求、梯度建立和路径加强三阶段。
请求含有目标区域、数据发送速率等参数。
节点接收到请求后，若当前请求缓存中没有相同的请求记录，加入新记录。
记录中包含了相邻节点数据发送率，称“梯度”。
当请求扩散整个网络后，选择“梯度”最大的路径将反向把数据快速路由。
模拟过程如图1所示。
GEAR发出请求后，数据扩散过程包括目标域传送和域内传送。
若在目标区域传输遇到空洞现象，则根据开销函数选择开销最小的邻居作为下一跳节点。
在域内传送阶段，主要是通过两种方式(泛洪、区域递归)使数据在域内扩散。
无线传感器网络能量优化的研究综述
的能量消耗水平 。无线通信模块在发送状态的能
量消 耗最 大 ， 空 闲状态 和接 收状 态 的能 量接 近 ， 略 少 于发送 状 态 的能 耗 ， 睡 眠 状 态 的 能 耗 最 少 。 因 此 为节能 起见 ， 通 常 希望 节 点尽 可 能 的处 于 休 眠 状态［ １ “ ］ 。这 样 ， 可 以减 少 由于 碰撞 、 监 听 信 道
监 听所 浪费 的能量 。为 了避 免 上述 情 况 的能 量浪
（ ２ ）便 于 与 上 层 协 议 结 合 的 跨 层 优 化 设
计＿ ８ ］ 。物理 层处 于最 底 层 ， 是 整 个 开 放 系 统 的基
费， 文献 ［ １ ６ ］ 建议在 Ｍ Ａ Ｃ层 当节 点被需要工作 时， 用唤醒机制使处于休眠的传感器节点。Ｖ ｕ ｒ ａ ｎ
图 ２ 传感器节点能量消耗情况
为 了使无 线传 感 器 网络 的能量 最 小 ， 提 出了
一
（ １ ）调制机制。低 能耗 、 低成本的特点要求
调制机 制尽 量设 计 简单 ， 能量 消 耗低 。另一 方 面 ， 无线 通信 本身 的不 可 靠 性 、 无 线 传 感 器 网络 与 现 有无 线通 信 系统 和无 线 设 备 之 间 的无 线 电干 扰 ，
ａ ｎ ｄ Ａ ｋ ｙ ｉ ｌ ｄ ｉ ｚ建 议 关 于 Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ １ Ｄ Ｃ Ｆ ＭＡ Ｃ协
础 。对 以上 各 层 的跨 层 优 化 设 计 具 有 重 要 影 响 ，
而跨层优化设计是无线传感器 网络协议研究 的主
长， 就 会 造成 能量 浪 费 ； 侦 听 时 间 过短 ， 又 会增 大
消 息 延迟 。
一 ｒ ｒ
２ Ｏ １ ５ １ Ｏ
无线传感网发展综述
外 ， 以选择的其它功 能单元包括 ： 可 定位 系统 、移动系统 以及 电
源自供电系统等。
三 无线传感 网分层结构
与 互 联 网 协 议 框架 类似 ，无线 传 感 器 网络 的 的协 议 框 架 也
上通 用的传输层协议 。但无线传感器网络的资源受限、高锚 误
任
移
由
率 、拓 扑 结 构 动态 变化 的特 点 将 严 重 影 响 Ｔ Ｐ协 议 的 性 能 。 Ｃ
传器块 感模
厂… … … … … … Ｉ
图 １ 无 线 传 感 器 网络 体 系结 构
收 稿日期
２ ０８ １ —１ ０ — ０ ９
嚣薅
黪 黥 瓣 瓣 熬
０ 《 ｛辩 ＿ ｉ 鬈 黪
蝣鹣翳 》 ‘ ｉ
如图１ 所示 ，无线传感器 网络是 由多个 带有传感器 数据 处理单元及通信 模块 的节 点根据数据采集任务的需求 自组织而 成的网络 。 其任务 是从环境 中采 集用户感兴趣 的数据 ， 数据源 节点负责数 据的采集 ， 所采集到 的数据通过 多个中间节点转 发 以多跳 方式传递给 数据接收者 （ ｉｋ ，通常数据 在经过 中间 Ｓｎ ） 节点时 ， 需要一定 的处理 去除冗余性提取 有用信息 。按 照应
对象一般通过表示物理现象 、化学现象或其他 现象的数字量来
表征 。其 工 作 模 式 如 图 １ 示 。 所
（） ３ 节点在电池能量、计算能力和存储容量等方面有限制 。
（） ４ 拓扑 结构 变化 很 快 。 （） ５ 以数 据 为 中心 （ａ ｅ ｔｃ 。 Ｄ ｔ ｃｎ ｉ） ａ ｒ
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
无线多媒体传感器网络技术分析
Ｂｅ ｅ 无线 网络 的组 网进行 了研究 ， 并对传感器节点和 网络协调器节点进 行 了硬件 和软件设计 。
参 考文献 ［］ １ 蒋挺 ， 赵成林编 著． 紫峰技 术及其应 用． 北京： 北京邮电大学 出版
社 ，０ ７ ２ ０
２ 李文仲等编 著．ｉ ｅ ］ ｚ邸ｅ 无线 网络技 术入 门与 实战． ： 北京 北京航 空航 天大学出版社 ，０ ８ ２ ０ ［］ ３ 翟刚 ， 刘盛德 ， 胡成斌 等编著． Ｂ ｅ 术及 应用 北京 ： ｚｇ ｅ 技 北京航 空航 天大学出版社 ，０ ７ ２ ０
（ 接第 ３ ｌ ） 上 ｌ页
目前 国内安全监测 系统采用有线方 式进行连接 ， 在布线时 了一 个基于无 线传感 器网络技术 的煤矿 安全监 测系统。通过技术路线的分 析， 采用基于 ＩＥ ８ ２１． Ｚ Ｂ ｅ Ｅ Ｅ ０ ． ４ ｉ ｅ 技术 的无线 网络通 信协议 ． ５／ｇ 对于 Ｚｇ ｉ —
Ｓ ｒ ｉ ｅ ｏ ｅ Ｓ Ｔ ． ０ ０ ｅｖ ｃ ｓＲ ｕｔｒＩ ＦＳ ２ ０
［ ｉａｅ ． ｒ ｗｏｋｆｒ ＰＢ ｓｄＶｒ ａ Ｐｉ ｔ Ｎｅｗｏｋ ３ ｎ ｎｎＧａ Ｆａ Ｊ Ｈｅ Ａ ｍｅ ｒ ａｅ ｉｕｌ ｒ ａｅ ｔ ｒｓ ｏＩ ｔ ｖ
以这些信号 的数据采集是非 常重要 的。而路 由者与终端 节点都 可以采 集数据 ， 可以把数据传输到协调器 ， 都 最终 由协调器通过 Ｒ ４ ５ Ｓ ８ 传输 到 网关或者直接传输到地面监控中心 。 协调器 的软件设计 ： 协调器作为 整个 无线传感器 网络的管理者 负 责 网络 的建立 、 地址 的分配和新 的成 员的加入 、 节点设 备数据的更新 、 数据转 发 、 设备关联 表的维护并根据 网络的状况 自动更新及断开 网络 的功 能。协调器 建立一个新 的网络 ， ｉＢ ｅ 由Ｚｇ ｅ 协调 器设 备的应用层 生 成， 发送 给其他 网络管理实体 ， 请求初 始化设备 ， 之成为一个新 网络 使 的协调 器。当建网过程开始后 ， 网络层 将首先请示 ＭＡ Ｃ层对协 议所 规 定 的信道或物理层 所默认 的有效 信道进行能量检测 扫描 ， 以检测可 能 的ｆ扰 。如 果 网络管理 层找 到 了合适 的信道 ， 为新 网络选 择一 个 将
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。
无线传感器网络应用技术综述
无线传感器网络应用技术综述本文将对无线传感器网络应用技术进行综述，介绍该技术的定义、原理、发展历程以及在各个领域中的应用情况。
无线传感器网络技术以其独特的优势，如可扩展性、灵活性、自组织性等，在智能家居、智能交通、环境监测等领域发挥着越来越重要的作用。
无线传感器网络技术是一种利用微型传感器节点之间的无线通信技术，通过自组织和多跳接力等方式，实现对环境中各种参数（如温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等）进行监测和数据传输的计算机网络系统。
无线传感器网络技术的发展迅速，自20世纪90年代出现以来，已经广泛应用于许多领域。
无线传感器网络技术的应用非常广泛，例如在智能家居领域，可以通过安装温度、湿度、光照等传感器，实现对家居环境的智能控制；在智能交通领域，可以通过在路面上安装传感器节点，实现对交通拥堵的实时监测和预警；在环境监测领域，可以通过在野外或城市中布置各种传感器，实现对空气质量、水质、噪音等环境参数的监测和数据采集。
无线传感器网络技术还可以应用于安全监控、农业物联网、智能医疗等领域。
无线传感器网络技术的优势在于以下几个方面：由于传感器节点体积小、功耗低，可以大量部署，从而实现对环境参数的全方位监测；无线传感器网络具有自组织和多跳接力特性，可以在没有基础设施的情况下进行快速组网和数据传输；无线传感器网络技术具有高度灵活性和可扩展性，可以根据需要随时增加或减少节点数量和监测范围。
然而，无线传感器网络技术也面临一些挑战，如可维护性、网络安全和数据传输等方面的问题。
例如，由于传感器节点的生命周期受到限制，需要定期进行更换和充电，因此需要解决节点的可维护性问题；同时，由于传感器节点之间的通信是无线的，容易受到干扰和攻击，因此需要采取有效的安全措施来保证网络安全；由于传感器节点的处理和存储能力有限，需要优化数据传输协议，以保证数据的实时性和准确性。
未来，随着物联网技术的不断发展，无线传感器网络技术的应用前景将更加广阔。
wmsn研究现状
1 概述1.1 概念无线多媒体传感器网络是在无线传感器网络中加入了一些采集信息更加丰富的视频、音频、图像等传感器节点，由这些不同的节点组成了具有存储信息、数据计算和通信能力的分布式感知网络。
WMSNS用多媒体传感器节点感知周围环境中的多种媒体信息，这些信息可以通过单跳和多跳中继的方式将数据信息传送到信息的汇聚中心，然后汇聚中心对接收到的数据进行分析处理，最终把分析处理后的结果发送给用户，从而实现了全面而有效的环境监测[34,35]。
广义的无线多媒体传感器网络涵盖了传统数值传感器网络(traditionalscalarsensornetwork)、视频传感器网络(audioandvideosensornetworks)、图传感器网络(imagesensornetworks)、视觉传感器网络(visualsensornetworks)以及视频、音频、图像等各种传感器节点网络的混合[15]。
1.2 研究背景近年来，多媒体传感器网络技术的研究已引起了科研人员的密切关注，holman[1]等人率先提出利用视频传感器网络实现海岸环境监控，DeBardelaben，J.A[2]在2003年11月的国际会议上发表文章提出了无线多媒体传感器网络的概念一些学者开展了多媒体传感器网络方面的探索性研究，在IEEE系列会议(如MASS，ICIP，WirelessCOM等)、ACM 多媒体和传感器网络相关会议(ACM Multimedia，ACM MOBICOM，ACM WSNA等)发表了一些重要的研究成果。
从2003年起ACM还专门组织国际视频监控与传感器网络研讨会(ACM International Workshop on Video Surveillence & Sensor Networks)交流相关研究成果，国内外也有许多高校开始了该领域的探索。
美国加利福尼亚大学、卡耐基-梅隆大学、斯坦福大学等也开始了无线多媒体网络方面的研究工作，纷纷成立了无线多媒体网络组并启动了相应的科研计划。
无线传感器网络安全(论文)
无线传感器网络安全技术综述摘要：无线传感器网络在广泛应用之前必须解决好网络安全问题。
本文分析了无线传感器网络易遭受的各种非法攻击，从密钥管理和安全路由协议两个方面介绍了其安全研究的现状，为下一步更加深入的研究指明了方向。
关键词：无线传感器网络；攻击；密钥管理；安全路由协议Overview of Security Technology in Wireless Sensor NetworksAbstract：Security issues of wireless sensor networks must be resolved before it is widely applied. This thesis analyzes a variety of illegal attack which the wireless sensor networks easily suffer from and introduces its current situation of security research from two aspects including the key management and secure routing protocol. Then point out the direction clearly for the next in-depth study.Key words：wireless sensor networks; attack; key management; secure routing protocol0 引言无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络，其目的是协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内感知对象的监测信息，并报告给用户。
与传统网络相比，无线传感器网络具有一些明显的特征：无中心、自组织、多跳路由、分布密集、动态拓扑的网络、网络的点数量众多、热点使用有限的电池能量[1]。
无线传感器网络应用综述
无线传感器网络应用综述众所周知，无线传感器网络（WSNs）已成为一种新型的、廉价的传感技术，具有实时性和可便携性等优势，将在以后许多领域中发挥重要作用。
它以分布式的方式收集、处理和传输环境特征信息，在现实斗牛中具有重要战略意义，对改善人们的生活和保护环境等来说也有重要的作用。
本文综述了无线传感器网络的应用，包括它的发展趋势、行业应用情况、技术实现和未来趋势。
首先，无线传感器网络的发展趋势是针对更加可靠的、精确的应用而设计的，诸如实时系统、健康监测和农业监测等。
越来越多的应用软件在不断改进和发展，以提高系统性能。
其次，无线传感器网络在各行业领域得到了普遍应用，如工业自动化、智能家居、军事、建筑环境监测等。
在工业自动化领域，它可以提供实时状态监测、远程控制和数据存储等服务；在智能家居领域，它可以实现电子家居控制、安全管理和环境监测等功能；在军事领域，它可以检测和跟踪武器和干扰等数据；在建筑领域，它可以实现室内外温度监测与控制等。
此外，无线传感器网络还应用在其他领域，如医疗护理和电力运行等。
再次，无线传感器网络的技术实现包括现有传感器技术（如多功能感应器或生物感应器）的发展和改进，以及新型传感器技术的应用。
例如，近年来，二维材料的应用极大地改变了无线传感器网络的发展趋势，使得现代传感器更迷你化、更加高效、更快采集数据，从而提升了系统的监测效率和精准性。
另外，现代传感器技术也可以提供多样化的功能，如能够检测雾霾温度和湿度等数据，使其更灵活、实用。
最后，今后无线传感器网络的发展方向将更多地花费在技术的提升上，如精密制造、可穿戴传感器和大数据的应用等，以更好满足客户需求，提升系统的可靠性和可持续性。
同时，随着技术发展，无线传感器网络更可能集成低功耗、大范围监测等新技术，更有效地实现仪器监测和状态检测等功能。
从上面可以总结出，随着技术的发展和应用，无线传感器网络（WSNs）将有助于与现有系统结合，提高信息共享能力，使智能化和可持续性水平更高，例如环境健康、路况监测、安全战略分析、能源管理等。
无线传感器网络技术与应用课件
1、基于距离的定位
基于距离的定位机制（range-based）是通过测量相邻节点 间的实际距离或方位进行定位的。分为三个阶段
1）测距阶段。首先未知节点通过测量接收到信标节点发出 信号的某些参数，如强度、到达时间、达到角度等，计算 出未知节点到信标节点之间的距离，这个测量出来的距离 可能是未知节点到信标节点的直线距离，也可能是二者之 间的近似直线距离。
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2、入侵检测技术 入侵检测可以被定义为识别出正在发生的入侵 企图或已经发生的入侵活动过程 分类 基于误用的检测 基于异常的检测 基于规范的检测
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入侵检测框架
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国内和国际有多项标准与无线传感器网络具有关联 性，其中明确提出其研究对象为无线传感器网络标 准的组织包括国内WGSN标准工作组和国际ISO/IEC JTC1 WG7工作组
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3、查询处理技术 动态数据查询：数据仅在一个小的时间窗内有效 历史数据查询：对检测到的历史数据进行检测、 分析走势等，此类查询通常认为每个数据都是同 等重要的，是不可缺少的
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四、目标跟踪技术 目标跟踪是指为了维持对目标当前状态的估计， 同时也是对传感器接收的量测进行处理的过程 基本原理：当有目标进入监测区域时，由于目标 的辐射特性（通常是红外辐射特征）、声传播特 征和目标运动过程中产生的地面震动特征，传感 器会探测到相应的信号
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二、无线传感器网络的应用领域 军事 农业 医疗 建筑工程与建筑物 智能建筑与市政建设管理
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三、无线传感器网络的特点 体积小、电源能力有限 计算和存储能力有限 分布式、多跳自组织 通信半径小、带宽低 动态性强 以数据为中心
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四、无线传感器网络的关键技术 网络拓扑控制 网络协议 时间同步 定位技术 数据管理 网络安全
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。
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多媒体传感器网络综述摘要：随着监测环境的日趋复杂多变，无线多媒体传感器网络应运而生，作为一种全新的信息获取和处理技术，多媒体传感器网络较之传统传感器网络更多地关注于音频、视频、图像等大数据量、大信息量媒体的采集与处理,在军事、民用及商业领域中具有广阔的应用前景。
关键词：多媒体传感器网络体系结构特点关键技术0.引言随着监测环境的日趋复杂多变，传统无线传感器网络所获取的简单数据愈加不能满足人们对环境监测的全面需求，迫切需要将信息量丰富的图像、音频、视频等媒体引入到以传感器网络为基础的环境监测活动中来，实现细粒度、精准信息的环境监测。
由此，无线多媒体传感器网络(wireless multimedia sensor networks，WMSNs)应运而生[1]。
多媒体传感器网络是由一组具有计算、存储和通信能力的多媒体传感器节点组成的分布式感知网络，它借助于节点上多媒体传感器感知所在周边环境的多种媒体信息(音频、视频、图像、数值等)，通过多跳中继方式将数据传到信息汇聚中心，汇聚中心对监测数据进行分析，实现全面而有效的环境监测[2]。
1.多媒体传感器网络体系结构一个典型的多媒体传感器网络通常由多媒体传感器节点(multimedia sensor)、汇聚节点(sink node)、控制中心(control center)等。
多媒体传感器节点散布在指定的感知区域内。
其采集的数据沿着其他多媒体传感器节点逐跳进行传输，经过“多跳”路由传送节点，最后通过Internet网络或通信卫星到达控制中心。
用户通过控制中心对传感器网络进行配置和管理。
发布监测任务以监测数据，如图l所示[2, 3]。
多媒体传感器节点图1.多媒体传感器网络体系结构多媒体传感器节点：集成有传感器、数据处理单元和通信模块的微型嵌入式节点，借助内置的、形式多样的传感器监测所在周边环境中的热、红外、声纳、图像、音频、视频等众多我们感兴趣的物理现象。
其处理能力、存储能力和通信能力相对较弱，并通过携带能量有限的电池供电。
多媒体传感器节点强调采集音频、视频、图像等环境信息，并进行简单处理，还要对其他节点转发的数据进行融合、转发等。
汇聚节点：既可以是一个具有较强功能的多媒体传感器节点，有足够的能量供给更多的内存与计算资源，也可以是没有监测能力，仅具有通信能力的特殊网关设备。
汇聚节点的处理能力、存储能力及通信能力比较强，负责连接多媒体传感器网络与Internet等外部网络，发布管理节点的监测任务，并转发数据至外部网络。
控制中心：负责查询或收集多媒体传感器网络的监测信息，也可监测多媒体传感器网络发布的信息，并提供友好的交互界面供用户对监测信息进行观察、分析、挖掘及决策。
2.多媒体传感器网络特点作为传感器网络的一种，多媒体传感器网络除了具有其共性特点以外，还具有显著的个性特点。
具体表现为以下几个方面[3]：（1）网络能力增强。
由于大数据量音频、视频、图像等媒体的引入，多媒体传感器节点及网络能力(采集、处理、存储、收发、能量供应等方面)都有显著增强。
节点处理能力由原来Mica系列的6MHz提高至数十甚至数百兆，存储能力也由KB量级增至MB量级。
为更好地满足网络中多媒体传输需求，网络带宽资源也相应增加。
（2）感知媒体丰富。
音频、视频、图像、数值、文本以及控制信号在内的多种类型数据共存于多媒体传感器网络中。
另外，媒体格式多样，既包含单值信息，又包含流媒体信息。
这些媒体信息共同服务于监测任务，实现更为全面、准确的场景监测。
（3）处理任务复杂。
传统传感器网络采集的数据格式单一、信息量少，因而处理简单，只需经过加、减、乘、除、求和、求平均值等运算，人们通过这些数值结果很难对监测环境形成全面认知。
而多媒体传感器网络采集的音频、视频、图像信息丰富且格式复杂，我们可利用压缩、识别、融合等多种处理以满足多样化应用需求。
另外，由感知多种媒体类型的传感器节点构成的多媒体传感器网络，其监测能力远远大于几种感知单一媒体类型的传感器网络的简单叠加。
多类型传感数据从不同角度描述物理世界，对同一场景多类型数据进行融合，我们可以得到对环境更为全面而有效的感知。
3.无线多媒体传感器网络关键技术[4]（1）节点系统传感器节点系统是构成无线多媒体传感器网络的基础，目前已经设计或生产的无线传感器网络节点可分为两类：一类是以通用微处理器为核心部件，类似嵌入式系统方式设计的节点，目前大多数节点采用这种方式，如Mica，Gainz等；另一类则是采用FPGA，ASIC等专用器件设计的平台，如Pico Radio，Mult-Radio WSN platform等。
（2）MAC协议媒体访问协议(MAC协议)的主要功能是在相互竞争的传感器节点之间分配有限的无线信道资源，它决定着无线信道的使用方式和网络性能，是关系到网络运行成功的重要技术。
（3）路由协议路由协议是WSNs研究的重点之一，其功能是在网络中任意需要通信的两点间建立并维护数据传输路径。
针对无线传感器网络节点资源严重受限，网络拓扑结构变化频繁，通信方式以数据为中心等特性，目前国内外研究人员已经设计了很多路由协议，其中较为常见的有SPIN，DD，CADR，LEACH，PEGASIS，TEEN，SMECN，GEAR等。
（4）多媒体信息处理多媒体信息处理是WMSNs研究的一个重要方面，要解决的关键问题是如何在单个节点存储、处理能力和能量严重受限的情况下高效地实现图像、视频等多媒体信息的压缩编码和传输，处理方法可分为以下两类：分布式信源编码方法和多节点“分布式”图像压缩方法。
（5）跨层设计传统无线传感器网络协议栈各层提出的支持多媒体流传输策略，往往局限于一层而忽略了层间的相互作用。
物理层、MAC层和网络层对网络资源分配相互制约：物理层通过在接收端的干扰影响无线信道的多路接入，MAC层给转发节点分配带宽影响节点对有用信号的监测;传输调度造成低带宽和延迟会迫使选路改径，而路由选择又会改变一系列的链路调度。
应用层也并非与底层完全隔绝，采用过滤、压缩等编码机制增强网络传输性能。
因此，在WMSN中需要跨层协作来改善总的系统性能，如QoS、能耗、信道利用率等[5]。
（6）WMSNs的QoS需求QoS问题是WMSNs的关键问题之一。
首先，由于音频、视频和图像等媒体信息的引入，导致大量数据的产生，使得网络更易发生拥塞，而音视频信息对数据的传输延迟、延迟抖动高度敏感。
其次，WSNs和WMSNs的感知模式不同，相比于标量数据（温度和湿度等）采集的无向性，媒体数据（视频信息等）的感知具有严格的方向性。
例如，同一场景需要多个视频传感器协同采集数据，这就对网络覆盖性的研究提出了更高的要求。
尽量延长网络寿命是传感器网络的基础问题，WMSNs中媒体信息的处理、大量数据的传输要消耗更多的节点能量。
因此，对于资源严重受限的WMSNs而言，建立完善的QoS保体系，做到合理分配资源，提高资源利用率，是值得我们深入研究的问题[6]。
4.多媒体传感器网络应用多媒体传感器网络在军事、民用、商业中都具有非常广阔的应用前景。
为了与传统的传感器网络应用相区分，我们主要对目前研究较为活跃的音视频传感器网络应用进行总结。
具体的应用领域集中在：（1）战场监控。
多媒体传感器网络具有快速部署、自组织和健壮性等特点，因此非常适合在军事领域中应用。
可实现对敌军兵力和装备的监控、战场的实时监视、目标定位、战场评估等功能（2）交通监控。
对于交通枢纽、环线公路以及高速公路的交通情况实施监控，以统计通过的车数、是否有非法目标停靠、是否有故障车辆，还可以提供有关道路堵塞的最新情况，推荐最佳行车路线以及提醒驾驶员避免交通事故等。
（3）安全敏感区域监控。
对矿井、电站、煤窑等安全敏感工作环境实时监控。
（4）智能家居和目标跟踪。
建立智能幼儿园，监测孩童的早期教育环境，跟踪孩童的活动轨迹，可以让家长和老师全面地研究学生的学习生活过程;对人物(尤其是独居老人、残疾人)行为活动实施监测，针对人的站立/坐/跌倒等形体特征进行监测识别，判断可能发生的危险状况，并发出警报。
（5）公共安全监测。
多媒体传感器网络还可广泛应用于机场、火车站、海关、体育场馆、停车场等公共集会场所的安全监测突发情况下(如火灾、地震)环境的实时监控和预报等。
4.多媒体传感器网络的研究内容[3]对多媒体传感器网络的研究可从以下几个方面展开：(1)多媒体传感器网络体系结构研究支持节点间多媒体信息协同处理的传感器网络系统模型，设计出合理的网络结构，将庞大而复杂的多媒体信息获取和处理分布到多个多媒体传感器节点上，通过多节点间的协同工作，及时而有效地完成场景监测。
(2)多媒体传感器节点设备在有限成本的基础上，设计出能实现多媒体信息传感、处理、传输等功能的传感器节点的方法，节点中包含软硬件平台、附加功能。
(3)多媒体传感器节点部署及网络覆盖性能部署或覆盖问题是一个基本问题，它反映了网络对物理世界的感知范围和质量。
根据多媒体传感器节点的不同传感模型，研究多媒体传感器节点部署策略及调度机制，以及保障多媒体传感器网络的覆盖完整性和通信连通性的方法。
(4)媒体信息的传输问题利用传感器网络实时、可靠地传输大数据量流媒体信息，而尽量节省网络能量，延长网络生存期。
(5)多媒体信息融合与重现多媒体传感器节点采集到的各类型数据具有很大的冗余性和时空关联，有必要研究如何基于相关性信息融合多种类型数据[27]。
例如，利用多个相邻视频传感器节点的相关性对多源视频信息的融合处理，最终实现监测场景视觉信息的重现。
(6)多媒体传感器节点的任务重构由于节点计算、存储、通信能力有限，支持监测任务变化而提供有效的任务重构机制是保证实现多媒体传感器网络功能灵活性的重要途径之一。
(7)多媒体传感器网络的应用研究在军事侦察、环境监控、工业控制、智能家居、城市管理、交通监控、目标追踪、反恐等领域的典型应用。
5.总结多媒体传感器网络是一种新型的信息获取和处理技术。
与传统的传感器网络技术相比，它更多地关注于音频、视频、图像等大数据量、大信息量媒体的采集、处理与传输，在军事、民用、商业中具有广阔的应用前景。
在本文中，我们介绍了多媒体传感器网络的概念与特点，面临的挑战与国内外研究进展，归纳和总结近年来其热点应用及关键技术问题，并展望了进一步的研究方向，期望本文的介绍能够推动同行学者对这一新兴技术的关注与研究。
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