無線傳感器網絡技術與應用現狀的研究畢業論文

1 緒論

1.1 課題背景和研究意義

無線傳感器網絡綜合了傳感器技術、嵌入式計算技術、現代網絡及無線通信技術等多種先進技術。其主體是集成化微型傳感器,這些微型傳感器具有無線通信、數據采集和處理、協同合作的功能。無線傳感器網絡就是由成千上萬的傳感器節點通過自組織方式構成的網絡,它通過這些傳感器協作地實時監測、感知和采集各種環境或監測對象的信息,通過嵌入式系統對信息進行處理,并通過隨機自組織無線通信網絡以多跳中繼方式將所感知信息傳送到用戶終端,使用戶完全掌握監測區域的情況并做出反應[1]。

無線傳感器網絡的自組織性和容錯能力使其不會因為某些節點在惡意攻擊中的損壞而導致整個系統的崩潰,所以傳感器網絡非常適合應用于惡劣的戰場環境,包括監控我軍兵力、裝備和物資狀態;監視沖突區域,偵察敵方地形和布防,定位攻擊目標;評估損失,偵察和探測核、生物及化學攻擊等。在戰場上,鋪設的傳感器將采集相應的信息,并通過匯聚節點將數據送至數據處理中心,再轉發到指揮部,最后融合來自各戰場的數據,形成我軍完備的戰區態勢圖。也可以更隱蔽的方式近距離地觀察敵方的布防,或直接將傳感器節點撒向敵方陣地,在敵方還未來得及反應時迅速收集有利于作戰的信息。在生物和化學戰中,利用傳感器網絡,可及時、準確地探測爆炸中心,這會為我軍提供寶貴的反應時間,從而最大可能地減小傷亡。

無線傳感器網絡是繼因特網之后,將對21世紀人類生活方式產生重大影響的IT熱點技術。如果說因特網改變了人與人之間交流、溝通的方式,那么無線傳感器網絡則將邏輯上的信息世界與真實物理世界融合在一起,將改變人與自然交互的方式[2][3]。無線傳感器網絡是新興的下一代傳感器網絡,最早的代表性論述出現在1999年,題為“傳感器走向無線時代”。隨后在美國的移動計算和網絡國際會議上,提出了無線傳感器網絡是下一個世紀面臨的發展機遇。2003年,美國《技術評論》雜志論述未來新興十大技術時,無線傳感器網絡被列為第一項未來新興技術。同年,美國《商業周刊》又在其“未來技術專版”中發表文章指出,傳感器網絡是全球未來四大高技術產業之一,將掀起新的的產業浪潮。美國《今日防

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