无线传感器网络节点定位技术.doc

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1、无线传感器网络节点定位技术一、无线传感器网络发展及研究现状1.1无线传感器网络无线传感器网络(WirelessSensorNetwork,WSN)是由部署在监测区域内的大量廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一种多跳自组织网络系统，它是当前在国际上备受关注、涉及多学科、高度交叉、知识高度集成的前沿研究领域，综合传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息(如光强、温度、湿度、噪音、震动和有害气体浓度等物理现象)，并以无线的方式发送出去，通过无线网络最终发送给观察者。传感器、

2、感知对象和观察者构成了传感器网络的3个要素。如果说Internet构成了逻辑上的信息世界，改变了人与人之间的沟通方式，那么无线传感器网络就是将逻辑上的信息世界与客观上的物理世界融合在一起，改变人类与自然界的交互方式。人们可以通过传感器网络直接感知客观世界，从而极大地扩展现有网络的功能和人类认识世界的能力。无线传感器网络作为一项新兴的技术，越来越受到国内外学术界和工程界的关注，其在军事侦察、环境监测、医疗护理、空间探索、智能家居、工业控制和其他商业应用领域展现出了广阔的应用前景，被认为是将对21世纪产生巨大影响的技术之一。WSN的基木思想起源于20世纪70年代。1978年

3、，DARPA在卡耐基-梅隆大学成立了分布式传感器网络工作组;1980年，DARPA的分布式传感器网络项目(DSN)开启了传感器网络研究的先河;20世纪80-90年代，研究主要在军事领域，成为网络中心战的关键技术，拉开了无线传感器网络研究的序幕;20世纪90年代中后期，WSN引起了学术界、军界和工业界的广泛关注，发展了现代意义的无线传感器网络技术。无线传感器网络产业的萌芽，最早可以追溯到20世纪60年代的战争中。在20世纪80年代至90年代之问，无线传感器网络产业在欧美得到发展，美国更多地将其用于军事方面。从21世纪开始至今，逐步进入现代意义上的无线传感网研究及其应用，专

4、利就是从这时候开始逐年增加。虽然2008年的金融危机对传统产业影响最大，无线传感器网络产业却是异军突起，进入快速发展阶段。来自美国的一份调研报告显示，2011年，世界市场无线传感器网络系统与服务市场价值46亿美元，同比增长近15%。目前，各个发达国家都非常重视无线传感器网络技术的研发。具体来看，最早揭开现代无线传感器网络产业发展序幕的美国在通信协议、硬件设施和芯片技术等核心技术方面较为领先，日本和韩国则在应用方面走在前列。美国军方最先开始无线传感器网络技术的研究，包括CEC、REMBASS、TRSS、SensorIT、WINS、SmartDust、SeaWeb等研究项目

5、。美国国防部远景计划研究局已投资几千万美元，帮助大学进行无线传感器网络技术的研发。美国国家自然基金委员会(NSF)也开设了大量与其相关的项目。NSF于2003年制定了WSN研究计划，每年拨款3400万美元支持相关研究项目，并在加州大学洛杉矶分校成立了传感器网络研究中心。2005年对网络技术和系统的研究计划中，主要研究下一代高可靠、安全的可扩展的网络、可编程的无线网络及传感器系统的网络特性，资助金额达4000万美元。此外，美国交通部、能源部、美国国家航空航大局也相继启动了相关的研究项目。美国所有著名院校几乎都有研究小组在从事WSN相关技术的研究，加拿大、英国、德国、芬兰、

6、日木和意大利等国家的研究机构也加入了WSN的研究。加州大学洛杉矶分校、加州大学伯克利分校、麻省理工学院、康奈尔大学、哈佛大学、卡耐基梅隆大学等在WSN研究领域成绩较为突出。国际相关学术会议中对WSN的研讨增多，检索论文数目逐年以较大幅度增加。美国的Crossbow,DustNetwork,Ember,Freescale等公司也开展了WSN的研究工作。加拿大、英国、德国、芬兰、日木和意大利等国家的研究机构也加入了WSN的研究。欧盟第6个框架计划将“信息社会技术”作为优先发展领域之一。其中多处涉及对WSN的研究。启动了EYES等研究计划。日本总务省在2004年3月成立了“泛

7、在传感器网络，调查研究会。韩国信息通信部制订了信息技术"839"战略，其中“3"是指IT产业的三大基础设施，即宽带融合网络、泛在传感器网络、卜一代互联网协议。企业界，欧盟的Philips,Siemens,Ericsson,ZMD,FranceTelecom,Chipcon等公司;日木的NEC,OKI,Sky-leynetworks、世康、欧姆龙等公司都开展了WSN的研究。国内首次正式启动出现于1999年中国科学院《知识创新工程点领域方向研究》的“信息与自动化领域研究报告”中，该领域的五大重点项目之一。2001年中国科学院依托上海微系统所成