1.初識傳感器網(wǎng)絡(luò)

　　無線網(wǎng)絡(luò)可分為兩種。一種是有基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)，需要固定基站，比如手機通信這種無線蜂窩網(wǎng)就需要高大的天線和大功率基站來支持；一種是無基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)包括移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN），這種網(wǎng)絡(luò)節(jié)點是分布式的沒有固定基站，注意它仍然是有基站的只是沒有專門的固定基站。Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)指的是無線自組織網(wǎng)絡(luò)，移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的終端是快速移動的。而無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點是靜止的或者移動很慢。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的官方定義是WSN是由大量的靜止或移動的傳感器以自組織和多跳的方式構(gòu)成的無線網(wǎng)絡(luò)。從中可以看出傳感器網(wǎng)絡(luò)主要負責的是數(shù)據(jù)采集、處理與傳輸三種功能，分別對應(yīng)的是傳感器技術(shù)、計算機處理技術(shù)和無線通信技術(shù)。由于傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點通信方式一般都是采用無線通信方式，故傳感器網(wǎng)絡(luò)代表的就是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。

　　傳感器網(wǎng)絡(luò)中的部分節(jié)點或全部節(jié)點可以慢速移動，拓撲結(jié)構(gòu)會隨著節(jié)點的移動而不斷地動態(tài)變化。節(jié)點之間是以Ad Hoc方式進行通信，每個節(jié)點都可以充當路由器的角色，并且都具備動態(tài)搜索、定位和恢復(fù)連接的能力。從用戶的角度來看，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由傳感器節(jié)點、匯聚節(jié)點（類似于網(wǎng)關(guān)）和管理節(jié)點組成。從網(wǎng)絡(luò)功能來看每個傳感器節(jié)點都具有信息采集和路由的雙重功能，它不僅進行本地信息收集和數(shù)據(jù)處理外還要存儲、管理和融合其他節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)過來的數(shù)據(jù)，同時與其他節(jié)點協(xié)作完成一些功能。下圖是傳感器網(wǎng)絡(luò)的一個系統(tǒng)原理圖，大量的傳感器節(jié)點分布在監(jiān)測區(qū)域，通過自組織的方式構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，傳感器節(jié)點對對探測信息進行初步處理后將以多跳中繼的方式傳送給匯聚節(jié)點，然后再通過衛(wèi)星、互聯(lián)網(wǎng)等途徑將信息傳給管理節(jié)點也就是終端用戶。終端用戶也可通過管理節(jié)點對傳感器網(wǎng)絡(luò)進行管理和配置，比如發(fā)布監(jiān)測任務(wù)等。

　　傳感器節(jié)點由處理器、射頻部分、探測部分組成，處理器完成計算與控制功能，射頻部分完成無線通信傳輸功能，探測部分完成數(shù)據(jù)采集功能。匯聚節(jié)點則不需要探測部分，只要有處理器模塊與射頻模塊即可。但是匯聚節(jié)點通常具有較強的處理器模塊，包括增強的計算處理、存儲處理、通信能力。它既可以是一個具有足夠能量供給和更多內(nèi)存資源與計算能力的增強型傳感器節(jié)點，也可以是一個帶有無線通信接口的網(wǎng)關(guān)設(shè)備（只負責數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換）。它完成傳感器網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交換。