传感器网络

传感器网络是一种分布式智能系统，由众多微小节点构成，这些节点具备无线通信与计算功能，并广泛布置在特定区域内，通过自组织方式运作，能够自主完成指定任务。节点之间的距离通常很短，因此普遍采用多跳无线通信模式进行信息交互。传感器设备能够单独运作，也能够借助网关接入互联网，让用户实现远距离访问。

传感器网络融合了多种先进技术，包括传感技术、嵌入式计算技术、现代网络与无线通信技术，以及分布式信息处理技术，可以借助集成化的微型传感器协同工作，实时监测并获取各种环境或监测目标的数据，利用嵌入式系统对数据进行分析，再通过随机自组织的无线通信网络，以多跳中继的形式将感知到的信息发送到用户终端设备。从而真正实现“无处不在的计算”理念。

传感器网络节点的构成和作用涵盖四个核心部分：采集信息的单元，它融合了感应设备和信号转换模块；运算能力的单元，它依托嵌入式系统，整合了中央处理器、数据存储设备和嵌入式工作平台；信息交互的单元，它由无线传输模块构成；以及能量供应的单元。除此之外，还可以根据需求增配其它组件，例如确定位置的单元、实现移动的单元和自行产生能量的单元等。

传感器节点大量布设于目标物内部或周边区域,采用自组网模式形成无线通信系统,通过协同探测与数据获取,能够实时监测指定范围内的信息变化,并完成数据传输与解析工作。标准传感器网络配置通常包含多个分布式传感单元、汇聚节点、通信渠道以及人机交互界面等组成部分。

传感器装置能彼此联络，自行构建网络，并借助多跳技术接入汇聚节点，汇聚节点接收到信息后，利用网关设备实现与公共互联网的对接，整套系统依靠任务调度中心实施管理与调控。传感器网络的优势十分显著，应用领域十分开阔，几乎渗透到各个行业之中，凭借其普遍存在的特性，在不久的将来，必将融入我们日常生活的方方面面，成为不可或缺的基础设施。

原理播报

传感器网络中的每一个节点，都安装了一个或多个感应装置，并且配置了无线电收发设备、一块微型的控制器以及能源供应（多数情况是电池供电）。单个传感装置的体积范围很广，大可以和一个鞋盒差不多，小则如同微尘般细微。传感装置的价格波动较大，从几百元到几美分不等，具体取决于整个传感网络的构建规模kaiyun全站网页版登录，以及单个传感装置需要达到的功能复杂程度。传感器装置的体积和构造特点，带来了能源供应、数据保存、处理效能及信息传输量的不足。

计算机科学界视传感器网络为重要课题，每年均举办众多学术论坛及国际性会议。

作用播报

传感器网络涵盖三大功能：感知环境、信息交互、数据处理（涉及物理设备、系统程序及方法）。其核心科技包含无线数据管理手段，例如应用于无线感知网络的信息检索，以及与其他感知单元连接的传输方式，尤其以多跳路由方法为典型代表。譬如摩托罗拉在家用自动化系统里部署了ZigBee无线通讯标准。

传感器网络与传感器

传感器网络同传感器之间有何联系呢？这究竟是一种传感器，还是一种网络？在探讨此问题时，我们先考察传感节点系统的构成。如图1所示，传感节点通常包含传感模块、微处理器最小系统、无线通信模块、电源模块，以及可选的增强功能模块这五个部分。

图1 传感器网络中传感节点的系统组成

传感单元与供电单元可视为常规的检测装置，若配备微控制器核心组件，便构成智能检测装置，无线传输单元是为达成无线交互目的而较常规检测装置增设的部件。扩展功能单元为非强制配置，诸如时钟同步机制、星基定位机制、移动执行机构等均属此类。

传感器网络从构成角度分析，是由若干具备无线传输功能的智能感应单元组合而成的动态系统，这些单元通过自协调机制运行。就其用途而言，感应单元与传感器网络的核心目的基本一致，都是执行环境信息的采集任务，但传感器网络在稳定性方面表现更为出色。

传感器网络的发展

传感器网络是怎样发展起来的呢？

最原始的传感器网络可上溯至二十世纪七十年代，当时美军在越南战争中部署了“热带树”探测装置。美军为阻断北越利用胡志明小道运送物资，沿该路线布设了数以万计的“热带树”探测装置，此装置能监测震动与声响，一旦北越车队通过便会产生感应，并将信息传递至指挥部，指挥中心获取信息后会安排空袭行动，相关统计显示，在战争期间，美军借助“热带树”共摧毁了超过四万辆北越运输车辆。

“热带树”这类探测器彼此无法联络，因此根本不具备网络的特征。自上世纪八十年代起，美方持续与大学院校就传感器网络展开合作，意图研发可服务于军事目的的自组无线探测系统，在此阶段，硬件设施、软件技术、标准规范及商品化等多个层面均实现了突破性发展。

两千年的时分，美国加州大学伯克利分校推出了专为传感器节点打造的操作系统TinyOS，紧随其后又推出了配套的程序设计语言nesC。到了二零零一年，伯克利分校再次推出了Mica系列传感器节点产品。TinyOS与Mica系列收获颇丰，成就斐然，时至今日依旧在众多领域发挥着重要作用。

2001年，ZigBee联盟宣告成立，着手对无线传感器网络的通信协议实施全方位的规范化，在此之后，众多企业相继推出了多款遵循ZigBee协议规范的芯片及产品。

传感器网络未来的发展趋势

传感器网络未来的发展趋势又如何呢？

传感器网络技术出现至今还不到半个世纪，近来除美国外，欧洲、中国以及日韩等地区也对其产生了浓厚兴趣，当前该领域的研究边界还在持续拓展。概括而言kaiyun.ccm，其发展脉络大致可分为两个方向：一是专门为特定目的而设计的无线传感器网络，比如无线音视频采集网络和无线控制执行网络。第二种情况是研发专供特殊场景使用的无线监测系统，比如在水底或者地底这样的地方运作。

无线多媒体传感器网络通过传感器节点上的多媒体传感单元,可以将音频、视频、图像等多媒体信息传送到管理节点,从而实现对复杂多变环境的监测。

无线传感执行网络，即WSAN，是无线传感网络发展而来的系统，它引入了执行节点，这些节点能够依据获取的监测数据进行分析，并开展相应的行动，其目的在于通过环境监测，进一步达成对环境的操控。

水声无线传感器网络，即UW-ASN，运用水声无线传输手段，达成水下传感器节点间的互联，可以执行海洋采集、环境观察、海底作业、导航支持等工作。

体系结构播报

传感器网络系统一般由传感器单元、中心节点以及控制节点构成。众多传感器单元随机散布于监控地带内部或周边，可以借助自我组织机制形成联络网。监测数据由传感器节点生成，然后经由其他传感器节点逐段转发，在传送途中可能被多个节点进行加工，经过多次转发后抵达汇聚节点，最终借助互联网或卫星传输至管理节点。用户借助管理节点对传感器网络实施设置和管控，下达监测指令，并获取监测信息。

与物联网播报

借助感知识别手段，物品得以“发声”“传递资讯”，这是连接现实空间与数字领域的关键环节，也是物联网与其他网络最为显著的差异所在。物联网的“触角”遍布感知识别层，由众多信息采集装置构成，涵盖RFID、传感器网络、定位系统等。传感器网络采集的数据，构成了物联网庞大数据量的核心来源之一。

传感器网络现被视为物联网的关键构成，若将智能传感器的涵盖面延伸至RFID等数据采集手段开yun体育app官网网页登录入口，从技术构造和应用范畴审视，普适性传感器网络便等同于当前我们所指的物联网。