无线传感器网络综述84479

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1、班级011304学号1301120308题目无线传感器网络综述学院通信工程学院专业通信与信息系统学生姓名白小慧前言近年来随着通信技术、嵌入式计算技术和传感器技术的发展，作为现代信息获取的重要技术之一，传感器技术而日益成熟，这些小型传感器一般称作sensornode（传感器节点）。无线传感器网络(wirelessSensorNetworks，WSN)就是由大量的密集部署在监控区域的智能传感器节点构成的一种网络应用系统。由于传感器节点数量众多，部署时只能采用随机投放的方式，例如通过飞机播撒或人工布置的方法，传

2、感器节点的位置不能预先确定；在任意时刻，节点间通过无线信道连接，采用多跳(multi-hop)、对等(peertopeer)通信方式，自组织网络拓扑结构，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被监测对象的信息，并传送给信息获取者；传感器节点间具有很强的协同能力，通过局部的数据采集、预处理以及节点间的数据交换来完成全局任务。WSN技术综合了传感器技术、嵌入式计算技术、网络技术、分布式信息处理技术和通信技术，能够协同的实时监测，感知和采集网络覆盖区域中各种环境或检测对象的信息，并对其进行处理，处理后的信

3、息经过无线方式发送出去，并以自组多跳的网络方式传送给观察者。无线传感器网络(WSN)是信息科学领域中一个全新的发展方向，同时也是新兴学科与传统学科进行领域间交叉的结果。无线传感器网络经历了智能传感器、无线智能传感器、无线传感器网络3个阶段。智能传感器将计算能力嵌入到传感器中，使得传感器节点不仅具有数据采集能力，而且具有滤波和信息处理能力；无线智能传感器在智能传感器的基础上增加了无线通信能力，大大延长了传感器的感知触角，降低了传感器的工程实施成本；无线传感器网络则将网络技术引入到无线智能传感器中，使得传感器

4、不再是单个的感知单元，而是能够交换信息、协调控制的有机结合体，实现物与物的互联，把感知触角深入世界各个角落，必将成为下一代互联网的重要组成部分。第一章无线传感器网络的背景及特点1.1无线传感器网络的发展背景1996年，美国UCLA大学的WilliamJKaiser教授向DARPA提交的“低能耗无线集成微型传感器”揭开了现代WSN网络的序幕。1998年，同是UCLA大学的GregoryJPottie教授从网络研究的角度重新阐释了WSN的科学意义。在其后的10余年里，WSN网络技术得到学术界、工业界乃至政府的

5、广泛关注，成为在国防军事、环境监测和预报、健康护理、智能家居、建筑物结构监控、复杂机械监控、城市交通、空间探索、大型车间和仓库管理以及机场、大型工业园区的安全监测等众多领域中最有竞争力的应用技术之一。美国商业周刊将WSN网络列为21世纪最有影响的技术之一。2005年，美国军方成功测试了由美国Crossbow产品组建的枪声定位系统，为救护、反恐提供有力手段。美国科学应用国际公司采用无线传感器网络，构筑了一个电子周边防御系统，为美国军方提供军事防御和情报信息。中国，中科院微系统所主导的团队积极开展基于WSN的

6、电子围栏技术的边境防御系统的研发和试点，已取得了阶段性的成果。1.2无线传感网络的优势(1)生存能力强　　WSN密集分布在监测区域的大量传感器节点地位平等，没有严格的控制中心。每个传感器节点可以随时加入或离开网络，而不会影响整个网络的正常运行。当某些传感器节点由于环境干扰或人为破坏而不能正常工作时，随机分布的大量传感器节点之间可以协调互补，动态连接成新的网络系统，保证部分传感器节点的损坏不会影响到全局任务。因此，WSN在恶劣的战场环境下有着很强的生存能力。(2)精确性和可靠性高　　由于WSN系统可以在监测

7、区域大量布设低成本的传感器节点，使得传感器节点能够与探测目标近距离地接触，极大地消除了环境噪声对系统性能的影响。通过多种传感器的混合应用，可以在提高探测性能指标的同时从不同空间视角对监测对象进行监测，而多节点联合和多方位信息的综合能够有效地提高信噪比，形成覆盖面积较大的实时探测区域，从而提高监测准确性，克服卫星和雷达这类独立系统的技术难题。　　WSN系统中传感器节点的大规模部署，使WSN通常具有较高的节点冗余、网络链路冗余以及采集数据冗余，为整个系统提供了很强的容错能力。此外，借助传感器节点中个别具有移动

8、能力的节点对网络拓扑结构进行调整，可以有效地消除探测区域内的阴影和肓点，进一步降低环境噪声和提高探测的准确性。(3)自组织能力强　WSN是一个节点对等网络，每个节点都具有路由功能，网络中不存在严格的中心控制节点。其工作的展开不依赖于任何预设的网络基础设施，节点开机后就可以通过自我协调、自动布置，快速、自动地组成一个独立的网络。(4)可扩展性强　　WSN是一个动态的网络，网络内的节点随时可能因为种种原因退出或加入网络。此时，原有