无线传感器网络(WSN)简称无线传感网,综合了传感器技术、嵌入式计算机技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等。无线传感网是由一组无线传感器节点,以自组织网络组成的无线网络,其目的是协作的感知、升级和处理无线电传感网所需的信息。
无线传感网的三要素:传感器、感知对象、观察者;
无线传感网的三网:感知网、传输网、数据中心。
无线传感网是以数据为中心的网络,分布式的无线传感网多为分簇形式,特点是蔟群内的节点只能与本族的簇头通信,簇头和簇头之间可以相互传递,可以通过多跳方式传送数据到数据中心。
一、无线传感网的主要特征:
1)与传统的ad hoc网络相比:
在节点规模上:无线传感网包含的节点数量比ad b hoc高
节点分布密度:无线传感网的分布密度较大
节点处理能力:ad hoc处理能力较强,无线传感网的处理能力、计算能力和存储能力有限
2)节点固定,处理能力、计算能力和存储能力有限
二、无线传感网的限制:
1)电源能量有限
2)通信能力有限
3)计算和存储能力有限
三、无线传感器特点:1)无线传感网规模大,密度高
2)传感器节点的能量、计算能力、存储空间
3)无线传感器的拓扑结构易变化,具有组织能力
4)网络的自动管理和高度协作性
5)传感器节点具有数据融合能力
6)以数据为中心的网络
7)安全问题严重
四、无线传感网的发展和现状
第一阶段:传统的原始传感器系统通常只能捕获单一信号,传感器节点只能进行简单的点对点通信,网络一般采用分级处理机构。
第二阶段:采用了现代微型化传感器的节点,这些节点可以同时具备感知能力,计算能力和通信能力
第三阶段:技术特点:网络传输自组织、节点设计低功耗,除了反恐,还能相处什么?
无线传感网在国际上被认为是继互联网之后的第二大网络,2003年美国《技术评论》在对人类生活产生影响的十大新兴技术,无线传感网被列为第一。
发展趋势:
1、无线多媒体传感网:一种全新的信息获取和处理技术,关注各种各样的信息,包括音频、视频和图像等大量数据。
2、泛在传感器:有线和无线通信技术的综合体。
3、基于认知功能的传感器:能感知处理物理世界的环境消息,还能利用认知无线电技术对通信环境进行认知
4、基于超宽带技术的无线电通信:具有高传输速率、高频谱效率、高测距精度、抗多径干扰、低功耗、低成本等诸多优点
5、基于协作通信技术的无线传感网:通过共享节点间的资源,有望大大提高整个网络的资源利用率和性能。