無線傳感器網絡(Wireless Sensor Network,簡稱WSN),又稱為傳感器自組網絡(Sensor Self-organizing Network,SSN)或分布式傳感器網絡(Distributed Sensor Network,DSN),是指一種依靠無線通信方式,由大量低成本、能耗低、可自組織的節(jié)點構成的網絡系統。這些節(jié)點能夠收集環(huán)境信息進行處理和傳輸,實現對物理世界的實時監(jiān)測、控制和應用。
1.什么是無線傳感器網絡
無線傳感器網絡是通過將多個傳感器節(jié)點部署在被監(jiān)測對象周圍,利用節(jié)點之間的無線通信與配合工作實現對被監(jiān)測對象實時采集數據等目的的一種自組網形態(tài)。其節(jié)點具有自組織、多功能、分布式協同等特性,可適應各種復雜環(huán)境,如未知、不規(guī)則的地形等。傳感器節(jié)點可以識別、測量、處理和傳輸來自周圍環(huán)境的各類數據,并通過特定的協議進行通信與協作,最終實現對環(huán)境的全面高效的監(jiān)測和感知。無線傳感器網絡在資源受限、數據質量要求高以及通信能耗較大的野外環(huán)境,如軍事、農業(yè)、水利等領域具有廣泛應用。
2.無線傳感器網絡原理
無線傳感器網絡的基本原理是通過多個節(jié)點之間的協作,在無中心控制的條件下自主建立一個分布式系統。傳感器節(jié)點需要能夠獲取周圍環(huán)境相關信息,對獲得的數據進行處理和存儲,并通過與其他節(jié)點通信實現信息的傳輸和共享。傳感器網絡的關鍵技術包括傳感器技術、通信技術、計算機技術等,并需要考慮安全保密、能量管理、路由協議等問題。
3.無線傳感器網絡應用
目前,無線傳感器網絡已廣泛應用于工業(yè)、環(huán)保、醫(yī)療、交通、航空航天等領域。例如,可以將傳感器節(jié)點部署在城市各處,監(jiān)測城市交通狀況和氣候變化等信息,幫助城市規(guī)劃和治理;在醫(yī)療領域,通過無線傳感器網絡來監(jiān)測患者的生命體征、病情等信息,提高醫(yī)療水平和效率。