‘壹’ 无线传感器网络的组成（三个部分，详细介绍）
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无线传感器网络组成和特点
发表时间：2012-11-14 14:28:00
文章出处：传感器专家网
相关专题：传感器基础
无线传感器网络的构想最初是由美国军方提出的，美国国防部高级研究所计划署(DARPA)于1978年开始资助卡耐基-梅隆大学进行分布式传感器网络的研究，这被看成是无线传感器网络的雏形。从那以后，类似的项目在全美高校间广泛展开，着名的有UCBerkeley的SmartDuST项目，UCLA的WINS项目，以及多所机构联合攻关的SensIT计划，等等。在这些项目取得进展的同时，其应用也从军用转向民用。在森林火灾、洪水监测之类的环境应用中，在人体生理数据监测、药品管理之类的医疗应用中，在家庭环境的智能化应用以及商务应用中都已出现了它的身影。目下，无线传感器网络的商业化应用也已逐步兴起。美国Crossbow公司就利用SMArtDust项目的成果开发出了名为Mote的智能传感器节点，还有用于研究机构二次开发的MoteWorkTM开发平台。这些产品都很受使用者的欢迎。
无线传感器网络可以看成是由数据获取网络、数据分布网络和控制管理中心三部分组成的。其主要组成部分是集成有传感器、数据处理单元和通信模块的节点，各节点通过协议自组成一个分布式网络，再将采集来的数据通过优化后经无线电波传输给信息处理中心。
因为节点的数量巨大，而且还处在随时变化的环境中，这就使它有着不同于普通传感器网络的独特“个性”。首先是无中心和自组网特性。在无线传感器网络中，所有节点的地位都是平等的，没有预先指定的中心，各节点通过分布式算法来相互协调，在无人值守的情况下，节点就能自动组织起一个测量网络。而正因为没有中心，网络便不会因为单个节点的脱离而受到损害。
其次是网络拓扑的动态变化性。网络中的节点是处于不断变化的环境中，它的状态也在相应地发生变化，加之无线通信信道的不稳定性，网络拓扑因此也在不断地调整变化，而这种变化方式是无人能准确预测出来的。
第三是传输能力的有限性。无线传感器网络通过无线电波进行数据传输，虽然省去了布线的烦恼，但是相对于有线网络，低带宽则成为它的天生缺陷。同时，信号之间还存在相互干扰，信号自身也在不断地衰减，诸如此类。不过因为单个节点传输的数据量并不算大，这个缺点还是能忍受的。
第四是能量的限制。为了测量真实世界的具体值，各个节点会密集地分布于待测区域内，人工补充能量的方法已经不再适用。每个节点都要储备可供长期使用的能量，或者自己从外汲取能量(太阳能)。
第五是安全性的问题。无线信道、有限的能量，分布式控制都使得无线传感器网络更容易受到攻击。被动窃听、主动入侵、拒绝服务则是这些攻击的常见方式。因此，安全性在网络的设计中至关重要。
‘贰’ 无线传感器网络可能采用哪些无线通信方式
无线传感器网络，是一种有别于有线数据传输的无线传输组网方式。目前比较常用的无线通信方式主要有以下5种方式，根据实际应用情况，选择相应的无线通信方式。
一、2.4GHZ
二、433MHZ
三、490MHZ
四、GPRS
五、4G
无线传感器网络因具有成本低、范围大、布设灵活、移动支持等特点，工业无线传感器网络在很多领域得到广泛应用，如：
1、信立/XL工厂生产过程数据采集系统：设备运行状态及工艺参数采集；变频器、智能装置、智能设备、智能仪表等数据采集；生产线运行状态数据采集；温循设备数据采集；老化房、高低温箱数据采集；仓储、储罐液位，环境温湿度、气体监测。
2、信立/XL管网、管沟监测系统：供水管网压力、流量等参数采集；蒸汽、供暖、供热管网压力、温度、流量等参数采集；压缩空气管网压力采集；燃气管网压力、温度参数采集；管沟水位、气体含量、井盖位置参数采集。
3、信立/XL能源管理系统：电力数据采集；水、汽、气能耗数据采集；配电监系统数据采集。
4、信立/XL仓储、储藏环境监测系统：医用超低温冰箱温度参数采集；医药仓储环境温湿度、气体参数采集；粮食、食品仓储环境温湿度数据采集。
5、信立/XL农牧业环境监测系统：养鸡、养牛环境温湿度、H2S、NH3、光照等参数采集；农业大棚环境温湿度、土壤温湿度、光照、CO2等参数采集。
6、信立/XL大气环境监测系统：公园、学校、社区等公共场所PM2.5、PM10、CO2、VOC、有毒有害气体参数采集；城市、工业园区、森林等大气环境PM2.5、PM10、O2、CO2、VOC、有毒有害气体参数采集。