什么是无线网络传感器

什么是无线网络传感器

无线网络传感器是一种集传感器、控制器、计算能力、通信能力于一身的嵌入式设备。它们跟外界物理环境交互，将收集到的信息通过传感器网络传送给其它的计算设备，如传统的计算机等。随着传感器技术、嵌入式计算技术、通信技术和半导体与微机电系统制造技术的飞速发展，制造微型、弹性、低功耗的无线网络传感器己逐渐成为现实。

无线网络传感器一般集成一个低功耗的微控制器(MCU)以及若千存储器、无线电/光通信装置、传感器等组件，通过传感器、动臂机构、以及通信装置和它们所处的外界物理环境交互。一般说来，单个传感器的功能是非常有限的，但是当它们被大量地分布到物理环境中，并组织成一个传感器网络，再配置以性能良好的系统软件平台，就可以完成强大的实时跟踪、环境监测、状态监测等功能。

无线网络传感器的研究起始于20世纪90年代末期。其巨大的商业军事应用价值，吸引了世界上许多国家的关注。Intel、微软等IT业巨头开始了无线网络传感器方面的研究工作。日本、德国、英国、意大利等科技发达国家也对无线网络传感器表现出了极大的兴趣，纷纷展开了该领域的研究工作。我国在传感器网络方面的研究工作还很少，目前，国内一些高等院校与研究机构已积极开展无线传感器网络的相关研究工作，主要有清华大学、中科院软件所、浙江大学、哈尔滨工业大学、中科院自动化所、中国人民大学等。目前国内研究热点主要集中在穿戴式计算、上下文感知环境、智能教室等领域，在支持普适计算的操作系统或软件架构系统的研究尚不多见。

虽然无线网络传感器的研究工作最初是出于军事目的，但随着研究工作的不断广泛和深入，目前民用系统占据了绝大部分，并已经在包括动植物监测，自然环境观测和预报，保健医疗等方面进行了试探性的应用研究。无线网络传感器面临的主要技术挑战是在资源受限的条件下完成感知、通信和控制功能。这些限制主要包括:有限的能量供应、有限的计算能力、有限的存储空间和有限的通信能力。目前最缺少的关键技术是系统软件对管理和操作这类设备的支持，支持网络传感器系统的操作系统是无线网络传感器的核心。因此，支持网络传感器系统的操作系统有如下发展趋势:(1)低能耗，超微小内核; (2)实时并发;(3)专用特制;(4)对多种无线网络互联方式的支持。随着 无 线 网络传感器应用的日益发展与不断深入，支持无线网络传感器的超微型嵌入式操作系统的研究将成为未来无线网络传感器发展趋势和热点。