无线传感器网络的应用与影响因素分析

王丹琳

【摘要】 众所周知，无线传感器网络具有超强能力，这种能力主要表现在信息的传输、采集和处理等。无线传感器网络由于其强大的能力和新技术的特点，最初被应用于军事领域，随着传感器网络技术的进一步提升，这种新技术的应用范围也在不断扩大，正在从军事领域向社会领域扩散。本文就无线传感器网络的发展和研究领域，目前的研发及应用，及新技术普及的影响因素进行全面阐述。

【关键词】 无线传感器网络 传感器节点 限制因素

一、无线传感器网络的技术起源

在步入新世纪后，传感器网络技术在进一步发展。在全球反恐背景之下，无线传感器网络技术（WSN）研究也向纵深发展。其中，逐步稳定的硬件体系结构，使得在无线传感器领域中，实用节点领域的硬件开发正在由高等学府以研究机构向企业转移。

二、无线传感器网络技术的应用领域

1、军事领域的应用。现代化战争中，来自战场的信息在很大程度上能影响甚至决定战争的胜负。无线传感器网络的主要特点是其无中心和自组织性质，若无线传感器网络中的某个节点受到敌方攻击或因不确定性而被损坏，不会因此而造成整个系统的溃败。所以，无线传感器网络能极好地适合险恶的战场环境。

2、医疗领域的应用。在医疗领域，，无线传感器网络在研究和护理方面得到了广泛的应用。CodeBlue 项目提供了硬件平台，此外还开发出具有可扩展性的软件基础设施，无线感应器在医疗安全领域的应用，同PDA、个人电脑及其他设备一样，为服务对象提供路由和命名，以及发现功能，无线感应器网络的这些功能可应用于医疗机构，用于特殊类型的患者的治疗与监测。

3、环境监控领域的应用。如今，越来越严重的环境污染受到人们的关注。加强环境的研究与治理，防止环境进一步恶化，意义自不待言。在这方面，无线传感器网络在无人值守时，能够进行长期工作，故可当做长期观察环境变化的有效工具。无线传感器网络可应用的范围有：观察与监控森林火灾、观察生物物种的变迁、观测洪水的发生及防治、及精细农业领域的应用等。

4、智能建筑领域的应用。未来家庭网也是无线感应器网络大显身手的领域，为实现家庭生活自动化与智能化助力，传感器节点在吸尘器、电冰箱、VCR及电视机等家用电器上的集成，将使智能家居环境更加人性化、家庭变得更加舒适和方便。

三、影响无线传感器网络应用的因素

无线传感器网络在使用过程中，由于其自身的某种属性，致使出现部分问题， 如传感器受到能量的制约，节能和延长传感器寿命成为了研究人员高度关注的问题。无线传感器网络怎样拓展其使用范围，这对其技术开发人员提出了更高标准的课题。

（1）节能措施。节能措施的采用无疑是首选方案，通过节能来来延长传感器的生命周期是这项技术推广的主攻课题。此外，电池容量的提高也可延长传感器的寿命，或采用太阳能吸收能量也是不错的想法，但是，在实际应用中，传感器体积的大小以成本使应用受到了限制。（2）路由协议。网络链路、节点数目、节点大小成为了研发的重点。足量的路由及其相应算法构成正确路由的基石，这是无线传感器网络在新环境中有效生存的保证。（3）技术的安全性。传感器网络因是开放式的结构，其节点必设置于敌对方的环境内，为防敌对方的对网络破坏之举，或采用切入法进行诱敌，故无线传感器网络的安全性平生，其网络认证机制与安全的研发尤其是重中之重。当传感器网络运用于军事领域时，安全性要求将会更高。移动Adhoc网络中数据保密性的增强是由数据传输安全协议来保证的。（4）信号的处理。无线传感器网络重要课题之一是数据的可靠性，而网络中过高的数据相似性比例为成为问题之一，协同信号处理技术的出现使得在信号处理过程中提升传感器节点使用效率成为可能。（5）网络的移动性：特殊应用领域要求传感器网络具有网关或节点的移动功能，网络快速自组领域，做到这一点还有不少的难度，这是造成传感网络在应用中受限的阻力之一。

无线传感器网络在信息科学发展方向上具有代表意义，其迅速发展也是传统与新兴学科相互交叉应用的硕果，无线传感器网络技术的前景将与人的生活方式的改变紧密相联，所以它也将对社会生活的各个领域产重大而深远的影响。

参 考 文 献

[1] 任晓莉. 基于无线传感器网的智能交通信号控制设计[J]. 电子设计工程，2011.07.

[2] 王勇. 试论无线传感器网络的应用[J]. China's Foreign Trade，2011（14）