什么是無線傳感器網路？特點是？應用領域介紹

2022-08-08 11:54:32 作者：2200 1658

1.無線傳感器網絡

無線傳感器網絡(Wireless Sensor Network, WSN)是由大量傳感器節點采用自組織、多跳的方式構成的無線網絡，以采集監測區域內所需要的信息，并在處理后通過傳輸網絡報告給用戶。傳感器節點分布于需要監測的空間中，各節點采集需要的物理量信息，并以多跳的方式將信息傳送到匯聚節點，匯聚節點將來自不同節點的數據進行數據融合，并根據融合結果進行決策或將結果通過互聯網發送給用戶。

無線傳感器網路

2.無線傳感器網絡特點

(1)網絡規模大

由于單個節點可靠性低，實際工程中會部署一定量的冗余節點，通過多源信息融合的方式，提高數據的有效性，進而保證整個網絡的可靠性和穩定性。同時，WSN的監測區域范圍通常比較大，而單個節點的感知范圍小。因此WSN的網絡規模往往非常大。

(2)自組織性

在許多實際工程中，傳感器節點位置通常是隨機的，各節點在網絡拓撲建立之前無法得知自身的實際位置以及與其他各節點的相鄰關系。例如通過飛機或炮彈等途徑將節點播撒到監測區域中。網絡的拓撲關系和路由都只能在節點開始工作后以自組織的方式建立。

(3)分布式控制

WSN是一種沒有地面基礎設施的網絡，無法從外部提供控制中心。WSN的節點本身受計算、存儲、通信、能量、可靠性等的限制，無法實現大量數據的通信與計算，不能作為中心節點或其周圍節點使用。因此，WSN比較適合采用分布式控制的算法。

(4)拓撲動態性

WSN的節點可靠性低，當一個節點失效后，經過該節點的路由也會隨之失效，這迫使相關節點構建新的拓撲關系。同時，WSN也會通過定期補充節點來延長網絡的壽命，這些新增的節點需要與既有節點建立拓撲關系。此外，部分WSN的節點部署在可移動的物體上，這也使得網絡的拓撲結構實時變化。

3.無線傳感器網路應用領域

(1)環境監測

環境監測是最早期WSN應用之一，WSN可收集監測區域中的各種環境數據，并將其用于習性監測、空氣和水質量監測、危害物監測、災難監測等目的。例如，2018年，Ma J等將WSN用于水污染源定位，他們將傳感器節點部署到水面無人艇和浮標上，并在節點上安裝紫外-可見光光譜儀，通過雙粒子群優化算法尋找污染源。

(2)國防軍事

WSN憑借其不需要任何基礎設施、自組織能力強、能夠在無人值守的情況下工作的優點，可以快速地部署到戰場中心或敵對區域。因此，WSN在戰場監視、目標保護、智能導航、遠程監測等方面具有廣泛的應用。同時，WSN 可以作為軍事指揮、控制、通信、計算、情報、監視、偵察、目標任務(Command,Control, Communications, Cmputing, Intelligence, Surveillance, Reconnaissance andTargeting, C4ISRT)系統的組成部分，在戰場發揮重要的作用。

(3)工業監控

WSN可以用來監控工業生產過程中機器設備的工作狀況或運行狀態，檢測工業生產環境的安全性，判斷有害工業原料或產品在存放或運輸過程中是否泄漏等。也可以部署在具有危險性的工作環境中，感知現場的安全情況，為安全生產提供保證。

以上梳理了無線傳感器網路的定義、特點及應用領域，希望對你有所幫助，如果你想了解更多相關內容，敬請關注三個皮匠報告的行業知識欄目。

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