无线传感网络
无线传感器网络WirelessSe
sorNetworksWSN是一种分布式传感网络。是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统。WSN中的传感器节点通过无线方式通信，网络设置灵活，设备位置可以随时更改，还可以跟互联网进行有线或无线方式的连接。且在科技水平大幅度提高的基础上传感器节点的成本和能耗也逐渐降低，使得WSN在很多领域得到应用。最早现代意义上的传感器是1879年德国科学家霍尔在研究金属的导电机制时制作的磁场传感器。经过100多年的发展，传感器的功能不再单一，可以采集温度、湿度、位置、光强、压力、生化等标量数据。1996年，美国军方资助加州大学洛杉矶分校（UCLA）等单位开展低功耗无线传感器网络（LowpowerWirelessI
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sors，LWIM）的研究。LWIMIII型无线传感器节点将传感器、控制电路与电源电路集成为一体。两年之后，UCLA与Rockwell合作，开发了RockwellWINS（WirelessI
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sor）无线传感器节点。该节点使用32位微处理器Stro
gARM、1MB的内存与4MB的闪存，数据传输速率是100kbps，工作时的功耗为200mw，睡眠时的功耗是08mw。与此同时，加州大学伯克利分校（UCB）也开展了“SmartDust”（智能尘埃）项目的研究。“智能尘埃”意指传感器节点的体积非常小，如尘埃一般。该项目研究的目标是通过MEMS技术，实现传感、计算与通信能力的集成，用智能传感器技术增强微型机器人的环境感知与智慧处理能力。其研究任务是开发一系列低功耗、自组织、可重构的无线传感器节点。1998年研制的WeC智能传感器节点使用的是8位、主频为4MHz的AT90LS8535微处理器芯片，内存是512B，闪存为8kB，数据传输速率为10kbps，工作时的功耗为15mw，睡眠时的功耗是45μw。2000年研制的Dot节点使用的是ATmega163微处理器芯片。Mica、Mica2、MicaZ使用的是8位、主频为737MHz的ATmega128微处理器芯片。Telos节点使用的是16位、主频为4MHz的TIMSP430微处理器，内存是2kB，闪存为60kB，数据传输速率为250kbps，工作时的功耗为3mw，睡眠时的功耗只有6μw。虽然传感器节点得到了很大的发展，却还没达到摩尔定律所预测的速度，而制约其发展的第一个因素就是感知能力的提升不是很快；第二就是能耗问题，无线传感器节点一般布置在野外，不能通过有线供电，其自带的电源也不可能随时更换。并且因为传感器的体积不能过大，所以电源的容量就受到了制约。第三就是成本，为了提高一个传感系统的完整性，需要布置更r