无线传感网络,WSN是wireless sensor network的简称,即无线传感器网络。
无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息,并发送给观察者。传感器、感知对象和观察者构成了无线传感器网络的三个要素。
微机电系统(Micro-Electro-Mechanism System,MEMS)、片上系统(SOC,System on Chip)、无线通信和低功耗嵌入式技术的飞速发展,孕育出无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN),并以其低功耗、低成本、分布式和自组织的特点带来了信息感知的一场变革。无线传感器网络就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。
很多人都认为,这项技术的重要性可与因特网相媲美:正如因特网使得计算机能够访问各种数字信息而可以不管其保存在什么地方,传感器网络将能扩展人们与现实世界进行远程交互的能力。它甚至被人称为一种全新类型的计算机系统,这就是因为它区别于过去硬件的可到处散布的特点以及集体分析能力。
然而从很多方面来说,现在的无线传感器网络就如同远在1970年的因特网,那时因特网仅仅连接了不到200所大学和军事实验室,并且研究者还在试验各种通讯协议和寻址方案。而现在,大多数传感器网络只连接了不到100个节点,更多的节点以及通讯线路会使其变得十分复杂难缠而无法正常工作。另外一个原因是单个传感器节点的价格目前还并不低廉,而且电池寿命在好的情况下也只能维持几个月。不过这些问题并不是不可逾越的,一些无线传感器网络的产品已经上市,并且具备引人入胜的功能的新产品也会在几年之内出现。
无线传感器网络所具有的众多类型的传感器,可探测包括地震、电磁、温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等周边环境中多种多样的现象。基于MEMS的微传感技术和无线联网技术为无线传感器网络赋予了广阔的应用前景。这些潜在的应用领域可以归纳为:航空、救灾、环境、医疗、保健、家居、工业、商业等领域。
特点
节点数量众多:无线传感网可以由大量的微型传感器节点组成,可实现高精度、高密度的监测和感知。
网络自组织性:传感节点之间可以通过无线信道实现自组织,不需要人为干预。
低功耗运行:传感器节点使用电池、光伏电池或热电发电机等能量供应,功率消耗低。
数据处理分散化:数据处理分布在传感器节点和数据处理中心之间,可以有效地减小通信开销。
灵活部署:传感节点可以随意移动、增加或删除,网络结构具有灵活性和可扩展性。
典型应用
气象监测:无线传感节点被布置在各个位置,可实时监测气温、湿度等环境参数信息,为气象预测提供数据支持。
交通监控:通过无线传感器节点对交通道路的流量、拥堵状态等信息进行实时监测,以协助实现城市交通调度管理。
智能家居:无线传感器节点可以实现对居室温度、光照、安全等方面的监测和调节,提高家庭生活质量。