傳感網(wǎng)絡(luò)（傳感網(wǎng)絡(luò)）

概念介紹

傳感器網(wǎng)絡(luò)是在空間上分布的自動(dòng)裝置組成的一種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，這些裝置使用傳感器協(xié)作地監(jiān)控不同位置的物理或環(huán)境狀況（比如溫度、聲音、振動(dòng)、壓力、運(yùn)動(dòng)或污染物）。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展最初起源于戰(zhàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)等軍事應(yīng)用。而現(xiàn)今無線傳感器網(wǎng)絡(luò)被應(yīng)用于很多民用領(lǐng)域，如環(huán)境與生態(tài)監(jiān)測(cè)、健康監(jiān)護(hù)、家庭自動(dòng)化、以及交通控制等

網(wǎng)絡(luò)特征

傳統(tǒng)的傳感器正逐步實(shí)現(xiàn)微型化、智能化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化，正經(jīng)歷著一個(gè)從傳統(tǒng)傳感器(Dumb Sensor)→智能傳感器(Smart Sensor)→嵌入式Web傳感器(Embedded Web Sensor)的內(nèi)涵不斷豐富的發(fā)展過程。

隨著微機(jī)電系統(tǒng)(Micro-Electro-Mechanism System, MEMS)、片上系統(tǒng)（SOC， System on Chip）、無線通信和低功耗嵌入式技術(shù)的飛速發(fā)展, 無線傳感網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks, WSN)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并以其低功耗、低成本、分布式和自組織的特點(diǎn)帶來了信息感知的一場(chǎng)變革。這成為當(dāng)前所有領(lǐng)域內(nèi)的新熱點(diǎn)。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種跨學(xué)科技術(shù)，就是由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)大量的廉價(jià)微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過無線通信方式形成的一個(gè)多跳自組織網(wǎng)絡(luò)?；?MEMS的微傳感技術(shù)和無線聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)賦予了廣闊的應(yīng)用前景。這些潛在的應(yīng)用領(lǐng)域可以歸納為：軍事、航空、反恐、防爆、救災(zāi)、環(huán)境、醫(yī)療、保健、家居、工業(yè)、商業(yè)等領(lǐng)域。

WSN將是全球未來四大技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一，將掀起新的產(chǎn)業(yè)浪潮。

1999年美國商業(yè)周刊將其列為21世紀(jì)最具影響的21項(xiàng)技術(shù)之一；2003年，美國麻省理工學(xué)院技術(shù)評(píng)論在預(yù)測(cè)未來技術(shù)發(fā)展的報(bào)告中將其列為 改變世界十大新技術(shù)之一。美國總統(tǒng)科技顧問委員會(huì)在“面向21世紀(jì)的聯(lián)邦能源與發(fā)展規(guī)劃”中指出，工業(yè)無線技術(shù)的廣泛應(yīng)用將使工業(yè)生產(chǎn)效率提高10%，并 使排放污染降低25%。

發(fā)展歷程

早在上世紀(jì)70年代，就出現(xiàn)了將傳統(tǒng)傳感器采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸、連接傳感控制器而構(gòu)成傳感器網(wǎng)絡(luò)雛形，我們把它歸之為第一代傳感器網(wǎng)絡(luò)。

隨著相關(guān)學(xué)科的的不斷發(fā)展和進(jìn)步，傳感器網(wǎng)絡(luò)同時(shí)還具有了獲取多種信息信號(hào)的綜合處理能力，并通過與傳感控制器的相聯(lián)，組成了有信息綜合和處理 能力的傳感器網(wǎng)絡(luò)，這是第二代傳感器網(wǎng)絡(luò)。

從上世紀(jì)末開始，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)開始應(yīng)用于傳感器網(wǎng)絡(luò)，人們用其組建智能化傳感器網(wǎng)絡(luò)，大量多功能傳感器被運(yùn)用，并使用無線技術(shù)連接，無線傳感器 網(wǎng)絡(luò)逐漸形成。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是新一代的傳感器網(wǎng)絡(luò)，具有非常廣泛的應(yīng)用前景，其發(fā)展和應(yīng)用，將會(huì)給人類的生活和生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域帶來深遠(yuǎn)影響。發(fā)達(dá)國家如 美國，非常重視無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。

美國交通部1995年提出了“國家智能交通系統(tǒng)項(xiàng)目規(guī)劃”，預(yù)計(jì)到2025年全面投入使用。該計(jì)劃試圖有效集成先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)及計(jì)算機(jī)處理技術(shù)并運(yùn)用于整個(gè)地面交通管理，建立一個(gè)大范圍全方位的實(shí)時(shí)高效的綜合交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)。這種新型系統(tǒng)將有效地使用傳感 器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交通管理。

美國陸軍2001年就提出了“靈巧傳感器網(wǎng)絡(luò)通信”計(jì)劃，在2001-2005財(cái)政年度期間批準(zhǔn)實(shí)施。其基本思想是：在戰(zhàn)場(chǎng)上布設(shè)大量的傳感器 以收集和傳輸信息，并對(duì)相關(guān)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾，然后再把那些重要的信息傳送到各數(shù)據(jù)融合中心，將大量的信息集成為一幅戰(zhàn)場(chǎng)全景圖。當(dāng)參戰(zhàn)人員需要時(shí)可分發(fā) 給他們，使其對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的感知能力大大提高。

2002年5月，美國Sandia國家實(shí)驗(yàn)室與美國能源部合作，共同研究能夠盡早發(fā)現(xiàn)以地鐵、車站等場(chǎng)所為目標(biāo)的生化武器襲擊，并及時(shí)采取防范 對(duì)策的系統(tǒng)。它屬于美國能源部恐怖對(duì)策項(xiàng)目的重要一環(huán)。該系統(tǒng)集檢測(cè)有毒氣體的化學(xué)傳感器和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)于一體。

美國自然科學(xué)基金委員會(huì)2003年制定了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究計(jì)劃，在加州大學(xué)洛杉磯分校成立了傳感器網(wǎng)絡(luò)研究中心，聯(lián)合周邊的加州大學(xué)伯克利分 校、南加州大學(xué)等，展開“嵌入式智能傳感器”的研究項(xiàng)目。

英特爾公司在2002年10月24日發(fā)布了“基于微型傳感器網(wǎng)絡(luò)的新型計(jì)算發(fā)展規(guī)劃”。計(jì)劃宣稱，英特爾將致力于微型傳感器網(wǎng)絡(luò)在預(yù)防醫(yī)學(xué)、環(huán) 境監(jiān)測(cè)、森林滅火乃至海底板塊調(diào)查、行星探查等領(lǐng)域的應(yīng)用。

我國在國家“十一五”規(guī)劃和《國家中長期科技發(fā)展綱要》中將“傳感器網(wǎng)絡(luò)及信息處理”列入其中，國家863、973計(jì)劃中也將WSN列為支持項(xiàng) 目。