无线传感器网络定位技术的应用研究

2013-04-07何剑海

时代农机 2013年1期

何剑海

（宁波职业技术学院，浙江宁波 315800）

当前，在经济社会的快速发展的影响之下，网络技术也进入了新纪元，在此前提条件之下促使了无线传感器网络的发展与应用，促使传感手段的丰富，处理能力的增强，使其在众多领域中得以应用，为生活中人们获取有效、真实的信息带来了极大的便利性。

1 关于无线传感器网络定位技术的概况

（1）无线传感器网络定位技术的背景与概念。早在20世纪的90年代中后期，人们就已经开始对传感器网络进行研究，其与塑料电子学与仿生人体器官两项技术一起被称为未来全球的三大高科技产业。因而，无线传感器网络定位技术完全是无线传感器网络研究中的一门重要的热门技术。关于无线传感器网络坐标位置相关信息的确定十分有必要，而由传感器节点对信息的监测只有与坐标信息相对应之后，才算真正完成一个监测对象的确认。因而无线传感器网络定位技术也是无线传感器网络中一项最为基本的功能。

无线传感器网络定位技术的定义指的是大量的传感器节点通过自由组织的形式所形成的，最终借助节点之间的互相协作来实现对对象的监测，对信息进行采集和处理后，再依靠网络形式传递给观察者。其中组成无线传感器网络定位技术的基本单元就是指传感器的节点，因而传感器节点的稳定与否直接影响到了整个网络系统的安全与可靠的问题。

（2）无线传感器网络定位技术的特点。无线传感器网络定位技术的特点主要包括以下几个内容：①大规模的网络结构。在实际应用中，我们为了获取多而精确的信息，通常要对进行监测的区域进行大范围的对传感器节点进行部署，通常传感器节点的数量多为千万以上，甚至还要更多。一般传感器的网络规模大，主要指的是两个方面，一方面是指传感器的节点在地理区域中的分布范围广；另一方面指的是在特点空间范围中，对传感器节点进行密集装的部署。②资源的有限性。在无线传感器网络技术中，因为节点的成本与体积对其进行限制，使得该技术在数据的计算、储存以及处理上都具有局限性。③网络组织的动态性。在传感器节点的状态在无线传感器网络技术的影响之下，通常会在工作状态与睡眠状态中切换，因而故障时常出现。对此，就需要借助新的传感器节点来提高网络质量，对环境带来的不利影响进行改善，最终使无线传感器网络系统能够与该技术相适应。④以数据为中心。一般在无线传感器网络技术的应用中，对某个区域进行监测得出的监测指标值要比某个节点的监测数据高，而观察者在对某一事件查询的时候，是将自己所关心事件的通告给网络技术，却不是针对某编号相对应的节点。⑤对相关网络的应用。当前不管是感知客观物理世界，还是获取相关信息，都离不开传感器网络技术。而传感器网络技术相比传统网络技术，传感器网络技术更为注重的是不同网络之间的差异性。只有真正地将传感器网络系统的应用实现后才能够提高和保证目标系统的高效。

2 当前无线传感器网络定位技术的应用的现状

当前，在学术、军事与工业等各界之中，因为无线传感器网络定位技术所凸显的庞大科学价值与应用价值，它们对该技术越来越重视。特别是在近几年时间里，随着无线通信技术、片上系统与MEMS等技术的快速发展，传感器网络技术呈现出一片广阔的发展前景。

不过，关于无线传感器网络定位技术的研究，当前仍然处于刚刚起步的阶段。而在投入到使用中少数商业产品，也与实际产生了很大的差距。为了实现传感器技术的实用化，在国外中相继建设了各种演示系统，相关的理论成果也相继推出。

在中国对无线传感器网络技术的研究相对来说较为少，直到近几年，一些高等院校与相关的科研机构才开始对无线传感器网络技术从理论与应用等方面开展研究。当前关于无线传感器网络定位技术的研究有两个阶段：阶段一对MEMS技术的利用极为偏重，一次对具小型化特点的节点设备进行设计；阶段二指的是对网络本身的特点进行关注与研究，同时，这一阶段也是对无线传感器网络定位技术研究的热点。

而除了网络本身所存在的问题之外，其余的一些关键问题也引起了相关研究工作人员的关注和重视。这些问题包括传感器节点的定位问题、时钟同步、软硬件的设计与制造以及关于动态功率管理等的问题。