無線傳感網(wǎng)絡(luò),WSN是wireless sensor network的簡稱,即無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,WSN)就是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的廉價微型傳感器節(jié)點組成,通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中被感知對象的信息,并發(fā)送給觀察者。傳感器、感知對象和觀察者構(gòu)成了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的三個要素。
微機電系統(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,孕育出無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks,WSN),并以其低功耗、低成本、分布式和自組織的特點帶來了信息感知的一場變革。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)就是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的廉價微型傳感器節(jié)點組成,通過無線通信方式形成的一個多跳自組織網(wǎng)絡(luò)。
很多人都認為,這項技術(shù)的重要性可與因特網(wǎng)相媲美:正如因特網(wǎng)使得計算機能夠訪問各種數(shù)字信息而可以不管其保存在什么地方,傳感器網(wǎng)絡(luò)將能擴展人們與現(xiàn)實世界進行遠程交互的能力。它甚至被人稱為一種全新類型的計算機系統(tǒng),這就是因為它區(qū)別于過去硬件的可到處散布的特點以及集體分析能力。
然而從很多方面來說,現(xiàn)在的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)就如同遠在1970年的因特網(wǎng),那時因特網(wǎng)僅僅連接了不到200所大學(xué)和軍事實驗室,并且研究者還在試驗各種通訊協(xié)議和尋址方案。而現(xiàn)在,大多數(shù)傳感器網(wǎng)絡(luò)只連接了不到100個節(jié)點,更多的節(jié)點以及通訊線路會使其變得十分復(fù)雜難纏而無法正常工作。另外一個原因是單個傳感器節(jié)點的價格目前還并不低廉,而且電池壽命在好的情況下也只能維持幾個月。不過這些問題并不是不可逾越的,一些無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)品已經(jīng)上市,并且具備引人入勝的功能的新產(chǎn)品也會在幾年之內(nèi)出現(xiàn)。
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)所具有的眾多類型的傳感器,可探測包括地震、電磁、溫度、濕度、噪聲、光強度、壓力、土壤成分、移動物體的大小、速度和方向等周邊環(huán)境中多種多樣的現(xiàn)象?;贛EMS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:航空、救災(zāi)、環(huán)境、醫(yī)療、保健、家居、工業(yè)、商業(yè)等領(lǐng)域。
特點
節(jié)點數(shù)量眾多:無線傳感網(wǎng)可以由大量的微型傳感器節(jié)點組成,可實現(xiàn)高精度、高密度的監(jiān)測和感知。
網(wǎng)絡(luò)自組織性:傳感節(jié)點之間可以通過無線信道實現(xiàn)自組織,不需要人為干預(yù)。
低功耗運行:傳感器節(jié)點使用電池、光伏電池或熱電發(fā)電機等能量供應(yīng),功率消耗低。
數(shù)據(jù)處理分散化:數(shù)據(jù)處理分布在傳感器節(jié)點和數(shù)據(jù)處理中心之間,可以有效地減小通信開銷。
靈活部署:傳感節(jié)點可以隨意移動、增加或刪除,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有靈活性和可擴展性。
典型應(yīng)用
氣象監(jiān)測:無線傳感節(jié)點被布置在各個位置,可實時監(jiān)測氣溫、濕度等環(huán)境參數(shù)信息,為氣象預(yù)測提供數(shù)據(jù)支持。
交通監(jiān)控:通過無線傳感器節(jié)點對交通道路的流量、擁堵狀態(tài)等信息進行實時監(jiān)測,以協(xié)助實現(xiàn)城市交通調(diào)度管理。
智能家居:無線傳感器節(jié)點可以實現(xiàn)對居室溫度、光照、安全等方面的監(jiān)測和調(diào)節(jié),提高家庭生活質(zhì)量。