無線傳感器網(wǎng)絡(luò)：一種低功耗、無線型應(yīng)用

WSN針對4種主要目標(biāo)：

1 讀取給定位置的一些參數(shù)值，并將其發(fā)送給主處理中心。在農(nóng)業(yè)應(yīng)用環(huán)境中，例如，前面介紹的牛群等，讀取每頭牛的體溫可幫助確定哪一頭牛需要更密切的監(jiān)控。

2 監(jiān)控某些事件的發(fā)生，例如，在醫(yī)療應(yīng)用中，對血壓和脈搏以及心律峰值進(jìn)行監(jiān)控。

3 對具體物體的運(yùn)動進(jìn)行跟蹤，廣泛應(yīng)用于軍事領(lǐng)域中，以跟蹤敵方車輛。

4 幫助分類探測對象，特別是在交通控制應(yīng)用環(huán)境中。

WSN中使用的兩種主要拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：
A) 星狀網(wǎng)絡(luò)：如圖4所示，星狀網(wǎng)絡(luò)由一個點(diǎn)對多點(diǎn)無線連接組成，其一臺單主機(jī)以雙向或者單向方式連接至幾個節(jié)點(diǎn)。如果低功耗和低軟件開銷為關(guān)鍵參數(shù)，則這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)非常值得關(guān)注。其存在的局限性是有效通信距離，因?yàn)槊總€節(jié)點(diǎn)都要在主機(jī)通信距離范圍以內(nèi)。有幾種標(biāo)準(zhǔn)可以用于實(shí)現(xiàn)這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。藍(lán)牙、IEEE 802.15.4或者專有系統(tǒng)為使用最為廣泛的一些標(biāo)準(zhǔn)。注意，由于一些藍(lán)牙協(xié)議的局限性，藍(lán)牙平臺并未獲得廣泛的接受。

圖4 WSN 應(yīng)用的星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

B) 網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)：在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，如圖5所示，節(jié)點(diǎn)與許多冗余互連連接在一起。如果某個節(jié)點(diǎn)故障，有許多其他方法讓兩個節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信。這種拓?fù)渚哂休^好的可靠性，但在電流消耗和軟件開銷方面付出代價非常大。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以通過所有權(quán)或者Zigbee標(biāo)準(zhǔn)來實(shí)現(xiàn)。

圖5 WSN應(yīng)用中所使用的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?p>
結(jié)論
WSN每天都在發(fā)展，而隨之出現(xiàn)的新標(biāo)準(zhǔn)也越來越多。然而，需要注意的是大多數(shù)這些標(biāo)準(zhǔn)都還沒有達(dá)到成熟的水平。相反，它們都還處在剛剛起步的階段。一位嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?WSN 設(shè)計工程師會在架構(gòu)以及特定標(biāo)準(zhǔn)的能力方面深入研究其網(wǎng)絡(luò)需求，以便滿足電流消耗、最大允許節(jié)點(diǎn)數(shù)、電池壽命、數(shù)據(jù)速率和工作頻率等關(guān)鍵要求。