時間：2023-03-06 15:58:07
導語：在無線傳感器網絡的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優秀范文，愿這些內容能夠啟發您的創作靈感，引領您探索更多的創作可能。
[論文摘要]無線傳感器網絡研究具有重大的科學意義及應用前景。協作技術是其重要組成部分。通過介紹無線傳感器網絡協作技術，對協作技術研究中的一些熱點問題進行分析，展望無線傳感器網絡協作技術研究中一些很有前景的研究方向。
一、引言
無線傳感器網絡（WirelessSensorNetwork，WSN）包含大量智能傳感節點，分布在大范圍地理區域內，近似實時地監測、感知和采集網絡分布區域內的各種環境或監測對象的數據，并對數據進行處理，獲得詳盡準確的信息傳送給用戶。WSN以其監測精度高、布設靈活性強、造價低廉等特點，在軍事偵察、工業控制、交通監管、環境監測等領域具有非常廣闊的應用前景[1]。
由于單個傳感器節點的通信、處理和感知能力有限，無法處理大規模復雜問題，多數情況下不能獲取網絡全局信息，傳感節點要求具有協同通信功能。WSN的協同主要是指資源的協同、任務的協同、信號與信息的協同。資源的協同和信號與信息的協同從根本上是為任務協同服務的[2]。本文通過對協作技術研究中的一些熱點問題進行分析，展望無線傳感器網絡協作技術研究中一些很有前景的研究方向。
二、無線傳感器網絡協作技術研究熱點
（一）協作任務描述
任務描述是任務協同的基礎，任務描述能力直接影響任務分配系統的復雜性。WSN的任務描述涉及兩方面的內容，即對任務功能進行描述和對參與任務的節點進行描述。根據WSN的特點，感知任務可以從面向應用和面向任務分配兩個角度加以描述。
文獻[3]分析比較了當前具有代表性的幾種無線傳感器網絡任務描述方式，如有向無環圖、抽象任務圖、基于角色的任務圖、類SQL查詢語言描述等。目前并沒有一種任務描述方式能同時從兩個角度出發有效地對任務進行描述。
（二）協作信號處理
協作信號信息處理協作信號信息處理（collaborativesignalandinformasionprocessing，CSIP）技術。文獻[4]描述了CSIP針對WSN網絡的特點，在數據表達、存儲、傳輸和處理等方面研究新的方法和算法來滿足應用對信息精度、網絡節能、低延遲、可擴展和高可靠的要求。
文獻[5]分析WSN的特點和CSIP的需求，討論它的一般流程和主要處理模式，接著結合功能框架，歸納并總結目前已有的主要方法。CSIP基于節點間的協商和合作，選擇合適的傳感節點參與協作，平衡節點個體和網絡整體在協作過程中的信息收益和資源代價，解決網絡信息處理中的驅動機制、節點選擇、處理地點、時機和算法等問題。
（三）協作時間同步
無線傳感器網絡的應用通常需要一個適應性比較好的時間同步服務，以保證數據的一致性和協調性。時間同步是同步分布式數據感知和控制所必需的。在無線傳感器網絡中協調、通信、安全、電源管理和分布式登陸等，都依賴于現有的全局時間。
文獻[6]提出了協作時間同步同步的概念。協作同步原理如下：如果時間基準節點按照相等的時間問隔發出多個同步脈沖，其周圍單跳節點接收后依據這一系列個脈沖的發送時刻估算出時間基準節點的下一個脈沖發送時刻，并在該時刻同時發出同步脈沖。此脈沖信號會擴散至周圍單跳節點。如此重復下去，最終網內所有節點都會同時發出同步脈沖，即達到了同步狀態。
（四）MAS協作
多Agent系統（Multi-agentSystem，MAS）是分布式人工智能的重要研究領域，agent可以定義為具有目標、知識和能力的軟件或硬件實體，能力包括感知、行動、推理、學習、通信和協作等。
agent利用局部信息進行自主規劃，通過規劃推理解決局部沖突以實現協作，進而實現系統整體目標。Agent體系結構、交互語言、協商策略研究較為成熟，并且與WSN具有很多相似性。因此，可以考慮在WSN協作中引入agent。
文獻[7]提出了一種WSN中基于P2P的多agent數據傳輸和匯總系統架構。此構架包括接口agent、查詢agent、路由agent及數據采集agent。接口agent與用戶交互，路由agent負責能源效率的數據傳輸。查詢agent為agent與路由agent之間的協作提供便利的接口，并負責建立優化計劃，以實現其預定目標。接口agent和查詢agent放置在資源豐富的基站，因為它們需要計算密集操作。數據采集agent負責采集，篩選和格式化傳感器的數據。提供MAS架構和設計，使它們在WSNs中能夠協調和溝通，彼此之間相互傳輸和匯總數據。
三、總結與展望
隨著WSN商業應用越來越廣泛，WSN研究面臨的挑戰也日益嚴峻。單個的能源、功率、功能均受限的傳感器節點需要協作完成任務。針對傳感器間的協作技術的研究也日益受到重視。目前的協作研究僅僅局限在一些具體問題上，尚未形成通用方法。本文分析WSN協作研究還是很有前景的。
參考文獻：
[1]孫利民、李中建、陳渝等，無線傳感器網絡[M]．北京：清華大學出版社，2005.
[2]于海斌、曾鵬，智能無線傳感器網絡系統[M]．北京：科學出版社，2006:212-222.
[3]谷建華、沈沉、彭力靜、李志剛，基于無線傳感器網絡任務描述方式的研究與比較，計算機應用研究，2008，25（5）:1292-1294.
[4]KumarS，ZhaoF，ShepherdD．Collaborativesignalandinformasion，processinginmier-esensornetworks[J]．IEEESignalProcessingMagazine，2002,19(2):13-l4.
[5]史浩山，楊少軍，侯蓉暉，無線傳感器網絡協作信號信息處理技術研究，信息與控制，2006,35（2）：225-232.
【關鍵詞】傳感器;嵌入式;無線通信;分布式信息處理
0.引言
電系統(Micro-Electro-Mechanism System, MEMS)、片上系統（SOC，System on Chip）、無線通信和低功耗嵌入式技術的飛速發展,孕育出無線傳感器網絡(Wireless Sensor Networks，WSN)，并以其低功耗、低成本、分布式和自組織的特點帶來了信息感知的一場變革。無線傳感器網絡就是由部署在監測區域內大量的廉價微型傳感器節點組成，通過無線通信方式形成的一個多跳自組織網絡。
本文就無線傳感器網絡原理、特點以及主要應用進行分析。
1.無線傳感器網絡原理
所謂傳感器網絡是由大量部署在作用區域內的、具有無線通信與計算能力的微小傳感器節點通過自組織方式構成的能根據環境自主完成指定任務的分布式智能化網絡系統。傳感器網絡節點的組成和功能包括如下四個基本單元：傳感單元（由傳感器和模數轉換功能模塊組成）、處理單元（由嵌入式系統構成，包括CPU、存儲器、嵌入式操作系統等）、通信單元（由無線通信模塊組成）、以及電源部分。此外，可以選擇的其它功能單元包括：定位系統、運動系統以及發電裝置等。在傳感器網絡中，節點通過各種方式大量部署在被感知對象內部或者附近。這些節點通過自組織方式構成無線網絡，以協作的方式感知、采集和處理網絡覆蓋區域定的信息，可以實現對任意地點信息在任意時間的采集，處理和分析。一個典型的傳感器網絡的結構包括分布式傳感器節點（群）、sink節點、互聯網和用戶界面等。傳感節點之間可以相互通信，自己組織成網并通過多跳的方式連接至Sink（基站節點），Sink節點收到數據后，通過網關（Gateway）完成和公用Internet網絡的連接。整個系統通過任務管理器來管理和控制這個系統。傳感器網絡的特性使得其有著非常廣泛的應用前景，其無處不在的特點使其在不遠的未來成為我們生活中不可缺少的一部分。
2.無線傳感器的體系結構概述
無線傳感器網絡包括4類基本實體對象：目標、觀測節點傳感節點和感知視場，另外，還需定義外部網絡、遠程任務管理單元和用戶來完成對整個系統的應用刻畫。大量傳感節點隨機部署，通過自組織方式構成網絡，協同形成對目標的感知視場。傳感節點檢測的目標信號經本地簡單處理后通過鄰近傳感節點多跳傳輸到觀測節點。用戶和遠程任務管理單元通過外部網絡，比如衛星通信網絡或Internet，與觀測節點進行交互。觀測節點向網絡查詢請求和控制指令，接收傳感節點返回的目標信息。
傳感節點具有原始數據采集、本地信息處理、無線數據傳輸及與其它節點協同工作的能力，依據應用需求，還可能攜帶定位，能源補給或移動等模塊。節點可采用飛行器撒播、火箭彈射或人工埋置等方式部署。
目標是網絡感興趣的對象及其屬性，有時特指某類信號源。傳感節點通過目標的熱、紅外、聲納、雷達或震動等信號，獲取目標溫度、光強度、噪聲、壓力、運動方向或速度等屬性。傳感節點對感興趣目標的信息獲取范圍稱為該節點的感知視場，網絡中所有節點視場的集合稱為該網絡的感知視場。當傳感節點檢測到的目標信息超過設定閥值，需提交給觀測節點時，被稱為有效節點。
觀測節點具有雙重身份。一方面，在網內作為接收者和控制者，被授權監聽和處理網絡的事件消息和數據，可向傳感器網絡查詢請求或派發任務；另一方面，面向網外作為中繼和網關完成傳感器網絡與外部網絡間信令和數據的轉換，是連接傳感器網絡與其它網絡的橋梁。通常假設觀測節點能力較強，資源充分或可補充。觀測節點有被動觸發和主動查詢兩種工作模式，前者被動地由傳感節點發出的感興趣事件或消息觸發，后者則周期掃描網絡和查詢傳感節點，較常用。
3.無線傳感器主要用途
3.1環境的監測和保護
隨著人們對于環境問題的關注程度越來越高，需要采集的環境數據也越來越多，無線傳感器網絡的出現為隨機性的研究數據獲取提供了便利，并且還可以避免傳統數據收集方式給環境帶來的侵入式破壞。比如，英特爾研究實驗室研究人員曾經將32個小型傳感器連進互聯網，以讀出緬因州"大鴨島"上的氣候，用來評價一種海燕巢的條件。無線傳感器網絡還可以跟蹤候鳥和昆蟲的遷移，研究環境變化對農作物的影響，監測海洋、大氣和土壤的成分等。此外，它也可以應用在精細農業中，來監測農作物中的害蟲、土壤的酸堿度和施肥狀況等。
3.2醫療護理
無線傳感器網絡在醫療研究、護理領域也可以大展身手。英特爾公司推出了無線傳感器網絡的家庭護理技術。該技術是做為探討應對老齡化社會的技術項目Center for Aging Services Technologies（CAST）的一個環節開發的。該系統通過在鞋、家具以家用電器等家中道具和設備中嵌入半導體傳感器，幫助老齡人士、阿爾茨海默氏病患者以及殘障人士的家庭生活。利用無線通信將各傳感器聯網可高效傳遞必要的信息從而方便接受護理。而且還可以減輕護理人員的負擔。英特爾主管預防性健康保險研究的董事Eric Dishman稱，“在開發家庭用護理技術方面，無線傳感器網絡是非常有前途的領域”。
3.3軍事領域
由于無線傳感器網絡具有密集型、隨機分布的特點，使其非常適合應用于惡劣的戰場環境中，使其非常適合應用于惡劣的戰場環境中，包括偵察敵情、監控兵力、裝備和物資，判斷生物化學攻擊等多方面用途。美國國防部遠景計劃研究局已投資幾千萬美元，幫助大學進行"智能塵埃"傳感器技術的研發。
3.4其他用途
無線傳感器網絡還被應用于其他一些領域。比如一些危險的工業環境如井礦、核電廠等，工作人員可以通過它來實施安全監測。也可以用在交通領域作為車輛監控的有力工具。此外和還可以在工業自動化生產線等諸多領域，英特爾正在對工廠中的一個無線網絡進行測試，該網絡由40臺機器上的210個傳感器組成，這樣組成的監控系統將可以大大改善工廠的運作條件。它可以大幅降低檢查設備的成本，同時由于可以提前發現問題，因此將能夠縮短停機時間，提高效率，并延長設備的使用時間。盡管無線傳感器技術目前仍處于初步應用階段，但已經展示出了非凡的應用價值，相信隨著相關技術的發展和推進，一定會得到更大的應用。
4.結束語
隨著科學技術的發展，無線傳感器的技術得到不斷地更新，適用的領域越來越廣泛，在未來，有許多廣闊的應用領域可以使傳感器網絡成為人們生活中的一個不可缺少的組成部分。但就目前而言傳統Ad hoc網絡的技術并不能夠完全適應于傳感器網絡的應用。因此，充分認識和研究傳感器網絡自組織方式及傳感器網絡的體系結構，為網絡協議和算法的標準化提供理論依據，為設備制造商的實現提供參考，成為當前無線傳感器網絡研究領域中一項十分緊迫的任務。也只有從網絡體系結構的研究人手，帶動傳感器組織方式及通信技術的研究，才能更有力地推動這一具有戰略意義的新技術的研究和發展。■
【參考文獻】
［1］孫利民,等編著.無線傳感器網絡.北京：清華大學出版社，2005,5.
關鍵字：無線傳感器網絡；安全技術；運用實踐
無線傳感器是一種符合無線纖細傳輸特點的設備，具有成本低廉、結構簡單和體積小、無需展開總線安裝結構，可以有效的應用到的數據信息的采集，具有較高的應用價值。針對無線傳感器的有效應用，需要重視對無線傳感器網絡安全技術的分析，合理的對網絡安全技術進行運用，盡可能的減少網絡安全問題的發生，避免數據的丟失和錯誤，進而保障的無線傳感器的功能。現階段，無線傳感器的網絡安全技術種類較多，主要有安全路由技術、密鑰管理技術和密碼技術等，對于無線傳感器網絡安全具有積極的推動作用。
1無線傳感器網絡分析
1.1涵義
無線傳感器網絡與協作感知之間具有模切的聯系，能在網絡覆蓋的區域內，完成對相關信息的采集和處理，并將這一結果發送到需求信息的區域。目前，無線傳感器網絡是現代常用的通訊類型，可以有效的完成信息的傳遞和交流。
1.2無線傳感器網絡結構
如下圖1所示為無線傳感器網絡的具體節點結構圖。由圖可見，每一個傳感器節點，均能夠成為一個獨立的小系統。除去節點之外，還由數據的匯聚和數據處理部分構成，保障數據的傳輸質量。
1.3無線傳感器網絡的特點
無線傳感器網絡的特點，是使其有效應用的基本條件。其具體的特點有：（1）規模大，通過合理的布置傳感器節點，可以有效的完成對區域范圍內的數據信息的采集和監控工作。（2）自行管理，無線傳感器網絡擁有良好的網絡的配置功能，能夠完成自行管理，保障信息的有效性。（3）以數據文中心，無線傳感器網絡是建立在數據信息的基礎上，根據數據信息的基本情況，發現觀察者主要是對無線傳感器最終數據結果具有需求。（4）成本低廉，無線傳感器網絡的構建成本較低，主要是由于無線傳感器的成本較低，符合具體的應用需求。
2無線傳感器網絡的安全問題分析
無線傳感器在實際的應用中，網絡安全問題對無線傳感器的應具有十分不利的影響，故此，需要合理的對無線傳感器網絡的安全問題進行分析和解讀，為無線傳感器網絡安全技術的合理應用提供基礎。
2.1安全機制不夠健全
安全機制是保障無線傳感器網絡合理應用的關鍵，由于無線傳感器網絡是由多個節點構成，如果節點的能量、通信方面等沒有合理的展開安全機制的構建，物理安全保護效果不夠理想，也就可能會導致安全隱患的影響擴大，再加上安全機制的不夠健全，引起整個系統出現安全問題，影響系統的有效應用，致使信息的丟失和殘缺的情況發生。
2.2能量限制
無線傳感器網絡構建過程中，需要合理的將各類微型傳感器按照節點設計進行布置，布置完成后就不能輕易的對網絡內部的傳感器進行變動。而傳感器在不通電的情況下，各個微型傳感器就不能完成充電，而無線傳感器網絡應用中=傳奇的沒有足夠的能量，也就導致傳感器不能得到持續應用。另外，由于傳感器網絡中的部分設備具有高能耗的問題，也就會導致無線傳感器網絡出現能量限制問題，制約網絡的安全性。
2.3通信問題
無線傳感器網絡需要具備穩定可靠的通信通道，但是在實際的應用中，路由的問題十分明顯，主要是由于路由存在一定的延遲，而這部分延遲會導致路由出現安全問題。另外，數據傳輸的過程中，可能會出現數據出現被攔截的情況，也就會導致數據泄漏的情況。這類不安定的通信方式，對通信的質量具有明顯的影響，制約無線傳感器網絡安全。
2.4節點管理問題
節點是傳感器網絡的中的重要部分，節點的管理內容對的無線傳感器網絡的安全具有直接的影響。但是，在實際的管理中，存在節點組織隨機性強的問題，也就會導致，部分接電位置得不到確定，這一內容也就可能會導致相關保護工作不能得到有效的實施，嚴重影響無線傳感器網絡的安全。2.5節點量大和節點故障為了保障無線傳感器網絡具有較大的覆蓋面積，就需要具有大量的節點，其中有部分節點處于的位置較為敏感，甚至可能布置在極端環境中，導致傳感器容器容易受到外界因素的影響，這增加了節點受到惡意攻擊的風險。此外，無線傳感器網絡，在實際的應用中，單個節點容易受到損壞，一旦單個節點受到損壞，就會導致整個無線傳感器網絡受到不利影響，導致安全隱患的發生。
3無線傳感器網絡安全技術分析
無線傳感器網絡安全技術對是保障網絡安全的關鍵，而且這些技術能夠對網絡安全問題進行處理，避免數據丟失和損壞。
3.1路由器安全技術
路由器安全技術是保障路由器安全的重要部分。無線傳感器網絡構建時，路由器主要是達到節能能量的目的，保障無線傳感器系統的最大化形式的體現。然而這種情況，也就會導致數據傳輸出現隱患，也就導致網絡不能按照最初的方式進行展開。針對路由器安全技術，可以合理的對TESLA協議和SNEP協議進行應用，進而構成符合的無線傳感器網絡的SPINS協議，進而有效的避免信息出現的泄露的情況，進而增加系統的防御能力，保障網絡的安全與穩定。
3.2密鑰管理安全技術
管理密鑰是提升無線傳感器網絡安全的重要網絡安全技術。通過自動生成密鑰的方式，完成對系統的加密。但是，在實際的無線傳感器網絡中，而這一周期中，可能會出現薄弱環節，也就會導致信息泄露的情況發生。現階段，針對無線傳感器網絡的密鑰管理安全技術主要有：（1）對稱密鑰管理，這類加密方式主要是建立在共同保護的基礎上，并通過設定防止密鑰丟失的程序，并根據公開密鑰加密技術，提升密鑰管理的有效性。（2）節點密鑰共享技術，在實際傳感器網絡中，通過節點間的網絡共享的方式，可以使得節點對基站的依賴性小，且復雜程度低，并保障兩個節點受到威脅，也不會導致其他不會產生密鑰泄漏的情況。（3）加密算法的有效應用，通常情況下加密算法和氛圍加密算法、非對稱加密算法。（4）概率性的分配模式，這類分配模式，根據一課可以計算的概率，完成對密鑰的分配，屬于中非常確定的方式。
3.3密碼技術
密碼技術主是完成對使無線傳感器網絡中一些不安定的特性進行控制，采用密碼的方式，減少系統的安全問題。密碼可以采用自定的形式和隨機生成的形式，其中密碼安全技術主要取決于密碼的復雜程度，密碼復雜程度越高，密碼丟失的可能性越低。鑒于密碼技術的功能性，密碼技術可以廣泛的應用到無線傳感器網絡安全問題的處理中。針對不同通信設備的基本情況，合理的展開的密碼技術，如：節點設備的通信可靠性不能得到有效的應用，密碼技術體現出較好的優勢，而且由于密碼技術的成本較低，且保密的效果較為理想，故此，可以廣泛的應用到無線傳感器網絡中。
3.4安全數據的融合
安全數據的融合同樣是無線傳感器網絡安全技術中的重要組成部分，這一技術主要應用于的數據傳輸的過程中。由于無線傳感器網絡主要是用到大量的數據。如果不能有效的對數據進行控制，也就可能會導致數據的流失和損壞的現象明顯。故此，可以采用安全數據的融合技術，嚴格的控制數據的安全融合，進而使得數據在傳輸過程中，不會出現丟失和流失的現象，增加數據信息的安全性和真實性。
3.5無線傳感器網絡各層的安全技術的運用
針對無線傳感器網絡的物理層、網絡層和應用層、傳輸層等部分合理的展開安全保護，物理層可以通過主動篡改保護和被動篡改保護兩中，有效的避免物理層的攻擊，網絡層需要通過合理的對路由安全協議進行設計，網絡層的安全。應用層，需要通過惡意節點檢測和孤立、密碼技術等。針對傳輸層，可以采用認證和客戶端謎題、安全數據的融合等方式。通過對無線傳感器網絡各個層的安全技術進行應用，保障無線傳感器的穩定運行，有效的規避網絡安全問題。
4結語
無線傳感器網絡是現代人們生活中的重要問題，是便利人們生活的重要途徑。無線傳感器網絡在實際的應用中，可能會出現一些安全問題，導致安全隱患的發生。為此，需要合理的對無線傳感器網絡安全技術進行分析，再合理的應用，保障無線傳感器網絡的安全性。（1）無線傳感器網絡在實際的應用中，具體的問題主要體現在安全機制不夠健全、能量限制、通信問題、節點管理問題、節點量大和節點故障。（2）針對無線傳感器網絡安全問題，需要合理安全路由技術、安全認證技術、安全數據融合技術。另外，針對無線傳感器網絡的入侵，需要合理的對入侵檢測技術進行應用，有效的發現網絡中的安全問題。（3）無線傳感器網絡中的節點問題，需要重視對節點的管理工作，盡可能的控制節點的能量限制和物理損壞情況。
參考文獻
[1]劉昌勇,米高揚,胡南生.無線傳感器網絡若干關鍵技術[J].通訊世界,2016,08:23
[2]朱鋒.無線傳感器網絡安全技術及應用實踐探微[J].無線互聯科技,2016,14:30-31
[3]袁玉珠.無線傳感器網絡安全協議及運用實踐[J].電子技術與軟件工程,2016,16:215
Lv Xiaofeng
（Baoji University of Arts and Sciences，Baoji 721013，China）
摘要： 無線傳感器網絡是近年來發展迅速的無線網絡，與傳統的無線網絡相比具有更高的技術優勢。本文介紹了無線傳感器網絡的主要特征和優勢，通過與傳統無線網絡的技術比較分析了無線傳感器的網絡技術應用熱點。
Abstract: Wireless sensor network is developing rapidly in recent years, wireless networks, compared with the traditional wireless networks, have higher technological advantage. This article describes the main features and advantages of wireless sensor networks, and analyzes the hot spots of wireless sensor network technology by comparing the traditional wireless network.
關鍵詞：無線傳感器 網絡技術
Key words: wireless sensors；network technology
中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2011）21-0138-02
0引言
無線傳感器的網絡應用集成了信息采集、數據傳輸、數據處理、數據管理等多種主體功能，涉及各種傳感器技術、信息處理技術和數據管理技術等多個技術領域，并且由于網絡所具有的自組織、協作、分布式控制等特點，使得上述每種技術的實現都與傳統的技術實現方式有很大區別，具有鮮明的技術特色。
1無線傳感器網絡的主要特征
1.1 低功耗、微型化、高度集成、低價格的傳感器節點相對傳統意義的傳感器網絡節點（如雷達）而言，當前所指的無線傳感器網絡節點更強調節點的低功耗、微型化、高度集成、低價格等特征。雖然當前一些基于商用器件制造的無線傳感器網絡節點（如MICA、DOT等）在許多指標方面離預期目標仍有一定差距，但這些指標卻代表了無線傳感器網絡今后的發展方向。微機電系統（MEMS）技術的發展，為開發低功耗、小體積、低價格、同時集成有微傳感器/執行器、微處理器和無線通信等多種功能部件的無線傳感器網絡節點提供了重要技術條件，使得開發類似“灰塵”的無線傳感器網絡節點成為可能。
1.2 節點密集布設在監測區域內密集布設大量相同或不同類型的傳感器節點，是無線傳感器網絡的一個重要特征。通過節點密集布設，可以獲取密集的空間抽樣信息或針對同一現象的多維信息，對這些信息進行分布式處理之后，可以有效地提高檢測或識別目標的準確度，并降低對單一傳感器節點的精度要求；通過節點密集布設，可以在同一區域內存在大量冗余節點，節點的冗余性使系統具有很強的容錯性能，由此降低對單一傳感器節點的可靠性要求。另外，通過節點密集布設并對其節點進行合理的休眠調度，也是延長網絡壽命的重要途徑。
1.3 協作式網絡協作是無線傳感器網絡執行任務的基本工作方式，一般包括協作式信息采集、協作式信息處理、協作式信息存儲、協作式信息傳輸等。通過協作，多個相同或不同類型的傳感器節點可以從不同的空間位置或不同的現象角度（如物理現象、化學現象等）共同對感知對象進行感知，獲得更為精確、完整的信息；通過協作，傳感器節點可以克服自身處理和存儲能力受限的不利因素，在多個節點的共同協作下完成對復雜任務的執行功能；通過協作，傳感器節點之間既可以通過多跳中繼轉發實現遠距離通信，也可以通過多節點協作發射、多節點協作接收等機制，實現延伸通信距離、改善通信質量、降低網絡能耗等目的。
1.4 自組織網絡無線傳感器網絡的諸多特點決定了其采用自組織工作方式的必要性。首先，傳感器節點經常采用隨機性布設的方式，節點的位置和相互鄰居關系不能預先確定，如通過飛機播撒或由人隨意放置的無線傳感器網絡；其次，傳感器節點可能由于能量耗盡或受到環境因素影響而失效，一些節點又可能為了彌補失效節點或增加監測精度而補充進來，再加上節點可能移動以及采用休眠調度機制，網絡拓撲往往處于動態變化之中。無線傳感器網絡的自組織主要包括自組織通信、網絡功能的自調度以及網絡的自管理等。
1.5 無線網絡傳感器節點采用無線方式進行組網，實現傳感器節點之間、傳感器節點與網關設備之間的通信。無線通信方式的采用大大提高了網絡布設及應用的靈活性，通信線纜的節省有助于降低整個無線傳感器網絡的造價。
2無線傳感器網絡的主要優勢
無線傳感器網絡采用微小型的傳感器節點獲取信息，節點之間具有自動組網和協同工作能力，網絡內部采用無線通信方式，它與傳統的傳感器手段（如單一大型傳感器、有線傳感器網等）相比，具有以下幾個比較明顯的優勢：
2.1 精度高 大量造價低廉的微小型傳感器節點對監測區域進行密集空間抽樣，或者對監測目標進行近距離密集監測，可以獲取非常高的信息感知精度，這是傳統單一大型傳感器所難以達到的。
2.2 靈活性強 臨時隨機性布設、網絡自組織等特點使無線傳感器網絡在布設之后很快就能展開工作，不需人為干預，非常適合一些急、險、偏的應用場合，在布設、使用上的靈活性要遠遠強于傳統的傳感器手段。
2.3 可靠性高 由于無線傳感器網絡具有自組織特點，當某一節點發生故障或失效時，其功能可迅速由其他節點替代承擔。因此，雖然單一傳感器節點的可靠性比較低，但作為一個系統整體，無線傳感器網絡可以獲取非常高的可靠性。
2.4 經濟性好 無線傳感器網絡利用無線傳輸取代傳統的線纜傳輸，大大降低了系統的建設成本；另外，隨著技術的發展與無線傳感器網絡的廣泛采用，單一傳感器節點的造價會越來越低。因此，與傳統傳感器手段相比，無線傳感器網絡在造價上的優勢將越來越明顯。
3與無線自組織通信網絡的比較
在通信方式上，無線傳感器網絡與無線自組織通信網絡最為接近，都可以在不依托任何網絡基礎設施的情況下展開工作，都可以依靠節點之間的自組織行為協調以及在網絡拓撲動態變化的情況下實現多跳路由轉發等功能。無線傳感器網絡與無線自組織通信網絡在通信方式上具有很大的相似性，但當前無線自組織通信網絡的許多協議及算法并不能高效地直接應用于無線傳感器網絡。主要體現為以下幾個方面：
3.1 網絡功能的不同無線傳感器網絡是一種以獲取感知信息為主要目的的信息采集網絡，而無線自組織通信網絡是一種以解決人與人之間，或設備與設備之間信息傳輸為主要目的的通信網絡，這是二者的一個根本區別。在無線傳感器網絡中，通信只是作為一種保障手段，實現傳感器節點之間、傳感器節點與管理控制節點之間、傳感器節點與用戶節點之間的信息傳輸。每個傳感器節點除了集成有通信功能外，還集成有信息采集、信息處理等功能；而在自組織通信網絡中，通信是它的核心功能，每個節點只是一個單純意義上的通信節點。
3.2 節點能力的不同無線傳感器網絡節點需要執行的功能相對簡單，并且要求小型化、低成本、低功耗，所配置的處理器能力一般都比較弱、存儲容量比較小、通信速率及通信距離也非常有限，并且由于造價、體積以及工作環境的特殊性，傳感器節點的可靠性相對較差；而自組織通信網絡的節點在處理與存儲能力、通信能力、可靠性等方面相對傳感器節點都比較強大。
3.3 網絡形態的不同無線傳感器網絡的規模較大，節點數常是無線自組織通信網絡的數十倍至數千倍。無線傳感器網絡的節點密度高，遠遠高于無線自組織通信網絡的節點密度。另外，動態拓撲是二者的共同特征，但造成動態拓撲的原因卻存在一定的區別。在無線傳感器網絡中，造成網絡拓撲變化的原因主要是傳感器節點的休眠／激活、失效／補充以及可能存在的節點移動性等；而在無線自組織通信網絡中，造成網絡拓撲變化的原因主要是節點移動性。
3.4 業務特征的不同無線傳感器網絡中的通信業務主要發生在傳感器節點和用戶之間，普通傳感器節點之間一般并不存在過多通信要求，網絡中的通信業務具有很強的方向性，并且主要以“一到多（one-to-many）”、“多到一（many-to-one）”的形式而存在；而在自組織通信網絡中，由于任意兩點之間都有可能發生通信，網絡中的通信業務主要以任意點到點（any-to-any）的形式而存在。另外，由于無線傳感器網絡中只有當用戶發起查詢或命令，傳感器節點檢測到異常事件，或者報告周期到達時，網絡中才會產生通信業務，節點平時只處于監測狀態，因此網絡中的業務量相對較低，而無線自組織通信網絡通常需要傳輸話音、數據、視頻等業務，其業務量相對傳感器網絡而言是比較高的。
3.5 關注問題側重點的不同無線傳感器網絡節點通常采用電池供電，且難以補充能量，能量有效性是無線傳感器網絡設計的主要目標之一；另外，適應傳感器節點功能簡單的特點，無線傳感器網絡的協議及算法設計都非常強調簡單、高效。而無線自組織通信網絡仍是一個通信網絡，所關注問題的側重點仍主要在于網絡容量、業務的QoS保證、業務傳輸的有效性及可靠性等方面。
4結束語
無線傳感器網絡是目前信息技術領域中重要的前沿技術，由于精度、靈活性、可靠性、經濟性的優良特性以及與傳統無線網絡相比的眾多優勢，其應用和發展具有廣闊的市場前景。通過不斷深入的研究無線傳感器的網絡應用技術，能夠在更成熟的技術優勢下，建立更成功更標準的應用模式。
參考文獻：
[1]周嬋，李昕.工業無線傳感器網絡性能綜合評價研究[J].計算機工程,2010，36（16）：82-84.
[2]楊卓靜，孫宏志，任晨虹.無線傳感器網絡應用技術綜述[J].中國科技信息，2010，（13）:127-129.
1 IPv6無線傳感器網絡協議棧
在無線傳感器網絡中引入IP技術有著重要意義[1]:
(1)經濟價值方面。可以利用現有成熟的IP技術和已有的網絡設施實現IP-Based的應用，不需要額外的基礎設施建設，大大減少應用成本。
(2)知識產權方面。IP網絡普遍性使得IP組網技術相對其他專用或新型組網技術更容易被人們接受。
(3)互聯互通方面。IP-Based無線傳感器網絡采用與Internet相同的IP技術，可以更容易地實現其與現有外部網絡的互聯互通。
(4)應用方面。在安全監測應用領域，IP-Based無線傳感器網絡更具有抗毀魯棒性，可以及時有效地監測災害的發生以減少災害所造成的損失。因此在無線傳感器網絡中采用IP技術是未來研究的主要方向。
將IPv6技術與無線傳感器網絡技術融合，在大規模節點組成的傳感器網絡應用中具有特殊優點。
鑒于此，IETF于2004年11月正式成立了6LoWPAN[2-5]工作組，著手制訂基于IPv6的低速無線個域網標準，旨在將IPv6引入以IEEE 802.15.4作為底層標準的無線個域網中。當前此工作組正處于草案征集階段，許多組織和個人已經提交了有價值的草案，各項技術都還只是處于理論研究及不斷探討中。
IPv6傳感器網絡是IPv6技術與無線傳感器網絡的融合，具有兩者各自部分特征，同時也具有其獨特性。這種獨特性，決定了IPv6傳感器網絡不適合直接采用IPv6網絡或無線傳感器網絡的傳統體系結構，主要體現在:(1)傳統的傳感器網絡體系結構不支持IPv6協議，無法實現與下一代互聯網的直接融合，不支持端到端通信，可擴展性不高。(2)IPv6作為下一代互聯網的核心協議，充分考慮了網絡中的各種問題，已經形成一套功能強大、魯棒性好的協議體系，無法應用在存儲資源和處理資源受限的傳感器網絡中。因此，必須在充分考慮到此網絡的特點和特殊性的前提下，重新構建基于IPv6的傳感器網絡體系結構。
目前國際上有很多科研機構和組織研究IPv6無線傳感器網絡的體系結構及協議棧，如Arch Rock[6]，uIPv6[7-8]等。Arch Rock是一個致力于IP-Based無線傳感器網絡應用的公司，其開發的Arch Rock IP/6LoWPAN協議棧以IETF工作組提出的6LoWPAN標準為核心技術，支持IEEE802.15.4標準。uIPv6是由Cisco、Atmel和SICS共同開發，于2008年的IPv6微型協議棧。其前身是uIP，是由瑞典計算機科學學院(網絡嵌入式系統小組)Adam Dunkels開發的適用于嵌入式開發的傳輸控制協議/網間協議(TCP/IP)棧。然而uIPv6并不具備傳感路由協議以及網絡管理等，另外有關uIPv6的產品還未進入商業階段，還遠不能適應于大規模無線傳感器網絡的應用。
北京交通大學從2003年就開始緊密跟蹤和研究IPv6無線傳感器網絡方面的最新技術，并于2004年9月研發出一套適用于小型無線傳感器網絡節點的嵌入式IPv6微型協議棧MSRLab6[9]，該協議棧遵循6LoWPAN規范，同樣嚴格支持IEEE 802.15.4標準。該協議棧去掉了不必要的組件及擴展功能，使得IPv6、ICMPv6、ND、TCP、UDP等協議得到較大精簡;直接面向硬件，設計獨立于操作系統的調度機制;為提高運行效率，采用了最大容量限制的內存分配方案;設計了基于事件和數據類型驅動的應用程序接口。
MSRLab6微型傳感路由器體系結構(見圖1)自下而上由通信域、計算域和應用域組成，其中計算域采用了簡化的IPv6微型協議棧和自主研發的微型傳感路由協議(MSRP)[10]。
(1)通信域
通信域包含載波監聽以及數據收發功能，并支持包含IEEE802.15.4標準在內的多種物理層接口，實現設備間數據幀的傳輸。
(2)計算域
計算域包含路由轉發模塊，實現網絡層的基本功能，包括IPv6微型協議棧MSRLab6及IPv6 MSRP。在節省無線傳感器網絡系統資源的同時提供應用層數據的IPv6封裝和解析，實現與現有TCP/IPv6協議體系的網絡進行通信;適用于IPv6傳感器網絡環境的路由協議MSRP，用于IPv6傳感器網絡內數據傳輸時建立和維護路由[11]。
(3)應用域
應用域包括應用模塊、傳感模塊、管理模塊等。采用基于接口的獨特設計，用于應用層與IPv6微型協議棧通信，實現系統的各種應用功能。
MSRLab6微型傳感路由器結構基于IPv6數據傳輸與互聯網體系結構兼容，無需復雜的協議轉換設備;而路由機制與數據傳輸分離，具有傳感器網絡自身應用的特點能夠保證路徑最優，并減少選路的能耗和計算復雜度。2005年12月由北京交通大學下一代互聯網研究中心研制的中國首臺具有完全自主知識產權的新一代傳感器網絡核心設備——BJTU IPv6微型傳感路由器，并通過了中國教育部組織的科技成果鑒定，通過該設備可以實現下一代互聯網中“人與物”、“物與物”之間隨時隨地的通信，具有體積小、成本低、功耗低、組網簡單方便等特點，這項成果解決了傳感器網絡的一系列關鍵技術問題，部分技術達到國際領先水平。由此，IPv6微型協議棧的傳感路由器可以采用IPv6全球合法地址進行通信，實現了真正端到端通信，實現了傳感器網絡與Internet的無縫融合，使部署“無所不在”的傳感器網絡成為可能。
2 IPv6無線傳感器網絡與Internet的互聯
將IPv6技術引入無線傳感網絡可以方便實現與現有網絡設備端對端的通信，提高了轉發效率，增強了安全性。根據不同的應用需求，IPv6無線傳感器網絡與現有網絡的互聯互通主要有兩種:直接接入方式、網關接入方式。
(1)直接接入方式
當IPv6無線傳感器網絡內部有移動設備進入，需要獲取傳感器節點采集的相應數據信息時，如果按照常規方法即通過網關接入Internet網絡再經Internet網絡與移動設備進行互聯的方式通信，顯然是不夠靈活的。而且網關接入方式在傳輸數據時中間節點的能量損耗會進一步加劇，整個互聯過程中會造成較大的通信負擔。因此可以采用移動終端直接與區域內無線傳感器網絡節點通信的方式進行互聯，這樣便簡化了網絡接入的模型。這種方式下，IPv6無線傳感器網絡設備可以不需要特殊的中間節點或者網關進行轉發，直接接入現有網絡，成為網絡終端，實現與現有網絡的無縫融合。Pv6無線傳感器網絡與現有網絡互聯互通的直接接入方式如圖2所示。
轉貼于
當移動終端進入無線傳感器網絡內采用直接互連方式與傳感器節點進行通信時，移動終端可根據IPv6協議首先進行網絡地址的自動配置。由于移動終端和傳感器節點均配置了IPv6協議，因此兩者可使用鏈路本地地址根據網絡協議進行直接、便捷的通信。在環境監測的應用環境中，管理者可以手持移動終端進入傳感器網絡內部，通過與節點的直接互聯獲得感興趣的數據。在這種情況下，傳感器節點通常位于視距范圍內，與移動設備僅一跳之隔。移動終端通過發送數據請求建立通信，這樣大大降低了網絡系統的復雜程度，減少了在數據獲取過程中造成的能量損耗，延長了節點的使用壽命。
(2)網關接入方式
無線傳感器網絡設備低成本、低功耗、低復雜性的要求以及接入網絡基礎設施的多樣性，決定了每個IPv6無線傳感器網絡設備都直接接入現有網絡是不切實際的。通常，設備的程序存儲區和數據存儲區都非常有限，無法配置完備的網絡協議棧和大規模路由協議，因此，采用一種硬件資源相對豐富的網絡連接設備(網關)完成IPv6無線傳感器網絡與Internet的互聯互通。
Pv6無線傳感器網絡與現有網絡互聯互通的網關接入方式如圖3所示，IPv6無線傳感器網絡設備部署精簡的網絡協議棧，將采集的監測數據通過無線傳感器網絡路由協議匯聚到網際連接設備(網關)，網際連接設備進行數據的轉發處理，接入各種承載網絡將信息發送到服務器;承載網可以是WiFi、以太網、GSM等，網關只需配置相應的接入模塊即可。服務器端對監測信息進行處理和分析，并存儲到數據庫中。用戶終端通過現有網絡的協議訪問服務器，獲取IPv6無線傳感器網絡設備的信息，實現對設備的訪問、控制以及有效的管理。
采用網際連接設備完成IPv6無線傳感器網絡的互聯互通，減少了無線傳感器網絡設備的復雜性，無需為每一個設備部署承載網絡的接入設備(以太網口、AP設備等)，降低了應用成本。另外，網際連接設備(網關)只負責數據的轉發，不做網絡層、應用層協議的處理，與ZigBee[12]、藍牙等網絡網關設備相比，增加了轉換效率，又沒有破壞端對端的控制，保證了數據的透明傳輸以及安全性。無線傳感器網絡應用的不同，必須采用不同的承載網絡，網際連接設備可以擴展不同的協議轉換模塊，接入各種承載網絡，具有更強的靈活性。
3 IPv6無線傳感器網絡的應用
IPv6無線傳感器網絡在精準農業、安全監測、環境保護、智能建筑、醫療監護等諸多方面具有廣闊的應用前景[13]。北京交通大學下一代互聯網研究中心無線傳感器網絡組，利用IPv6無線傳感器網絡應用系統成功實現了在精準農業生產中的應用，在溫室部署大量的不同類型的傳感器節點，達到監測控制溫室的目的。
在精準農業生產中的應用系統實現了以下主要功能:
(1)環境監測功能
各個溫室內部署有溫度、濕度、CO2濃度、土壤濕度、光強傳感器監測系統，實現對溫室內環境的監測，用戶遠程獲知溫室內環境信息并做出相應控制措施，當某個參數超過該設定值時，發出警報通知用戶。
(2)溫室內設備控制功能
用戶獲知溫室內的環境參數后，可以根據各種植物要求的環境信息來遠程控制溫室內的設備，滿足植物生長的環境。
IPv6無線傳感器網絡在精準農業中的應用如圖4所示。該應用系統部署在3個溫室內，根據用戶需要測試的位置點已經固定，每個溫室中部署16個不同應用類型的傳感器節點，包括2個土壤濕度、2個CO2濃度、4個空氣溫度、4個空氣濕度、3個室內光強、1個室外光強傳感器節點，監測農作物的生長環境，采集節點可以直接傳輸數據到網關節點，承載網是CDMA網，實現與Internet的互聯。另外在在室外也布置一個光強節點，通過比較室內外光的強度，從而決定是否放下或提起遮擋簾。
從實際應用系統的結果看來，IPv6無線傳感器網絡的應用系統設計滿足精準農業的監測控制等各項要求，各采集節點動態的選擇最優路由傳輸采集到的信息，實現系統的功能，由于每個節點具有IPv6地址，管理員可以方便地根據地址來控制該節點。另外，可以看出該應用系統靈活且可擴展，若改變節點傳感器的類型或系統應用軟件，則可以應用到無線傳感器網絡的其他應用領域，實現不同的應用要求。
4 結束語
IPv6無線傳感器網絡是當前通信領域的一個研究熱點，是信息感知和采集的一場革命，具有廣闊的應用前景。IPv6無線傳感器網絡將IPv6技術與無線傳感器網絡進行融合具有重要意義，值得深入研究。
5 參考文獻
關鍵詞：網絡應用； IPv6技術； 無線傳感器網絡
1 IPv6無線傳感器網絡協議棧
在無線傳感器網絡中引入IP技術有著重要意義：
（1）經濟價值方面：可以利用現有成熟的IP技術和已有的網絡設施實現IP-Based的應用，不需要額外的基礎設施建設，大大減少應用成本。
（2）知識產權方面：IP網絡普遍性使得IP組網技術相對其他專用或新型組網技術更容易被人們接受。
（3）互聯互通方面：IP-Based無線傳感器網絡采用與Internet相同的IP技術，可以更容易地實現其與現有外部網絡的互聯互通。
（4）應用方面：在安全監測應用領域，IP-Based無線傳感器網絡更具有抗毀魯棒性，可以及時有效地監測災害的發生以減少災害所造成的損失。因此在無線傳感器網絡中采用IP技術是未來研究的主要方向。
IETF于2004年11月正式成立了6LoWPAN工作組，著手制訂基于IPv6的低速無線個域網標準，旨在將IPv6引入以IEEE 802.15.4作為底層標準的無線個域網中。
IPv6傳感器網絡是IPv6技術與無線傳感器網絡的融合，具有兩者各自部分特征，同時也具有其獨特性。這種獨特性，決定了IPv6傳感器網絡不適合直接采用IPv6網絡或無線傳感器網絡的傳統體系結構，主要體現在：（1）傳統的傳感器網絡體系結構不支持IPv6協議，無法實現與下一代互聯網的直接融合，不支持端到端通信，可擴展性不高。（2）IPv6作為下一代互聯網的核心協議，充分考慮了網絡中的各種問題，已經形成一套功能強大、魯棒性好的協議體系，無法應用在存儲資源和處理資源受限的傳感器網絡中。因此，必須在充分考慮到此網絡的特點和特殊性的前提下，重新構建基于IPv6的傳感器網絡體系結構。
北京交通大學從2003年就開始緊密跟蹤和研究IPv6無線傳感器網絡方面的最新技術，并于2004年9月研發出一套適用于小型無線傳感器網絡節點的嵌入式IPv6微型協議棧MSRLab6，該協議棧遵循6LoWPAN規范，同樣嚴格支持IEEE 802.15.4標準。該協議棧去掉了不必要的組件及擴展功能，使得IPv6、ICMPv6、ND、TCP、UDP等協議得到較大精簡；直接面向硬件，設計獨立于操作系統的調度機制，為提高運行效率，采用了最大容量限制的內存分配方案；設計了基于事件和數據類型驅動的應用程序接口。
MSRLab6微型傳感路由器體系結構自下而上由通信域、計算域和應用域組成，其中計算域采用了簡化的IPv6微型協議棧和自主研發的微型傳感路由協議（MSRP）。
（1）通信域
通信域包含載波監聽以及數據收發功能，并支持包含IEEE802.15.4標準在內的多種物理層接口，實現設備間數據幀的傳輸。
（2）計算域
計算域包含路由轉發模塊，實現網絡層的基本功能，包括IPv6微型協議棧MSRLab6及IPv6 MSRP。在節省無線傳感器網絡系統資源的同時提供應用層數據的IPv6封裝和解析，實現與現有TCP/IPv6協議體系的網絡進行通信；適用于IPv6傳感器網絡環境的路由協議MSRP，用于IPv6傳感器網絡內數據傳輸時建立和維護路由。
（3）應用域
應用域包括應用模塊、傳感模塊、管理模塊等。采用基于接口的獨特設計，用于應用層與IPv6微型協議棧通信，實現系統的各種應用功能。
MSRLab6微型傳感路由器結構基于IPv6數據傳輸與互聯網體系結構兼容，無需復雜的協議轉換設備；而路由機制與數據傳輸分離，具有傳感器網絡自身應用的特點能夠保證路徑最優，并減少選路的能耗和計算復雜度。
2 IPv6無線傳感器網絡與Internet的互聯
將IPv6技術引入無線傳感網絡可以方便實現與現有網絡設備端對端的通信，提高了轉發效率，增強了安全性。根據不同的應用需求，IPv6無線傳感器網絡與現有網絡的互聯互通主要有兩種：直接接入方式、網關接入方式。
（1）直接接入方式
當IPv6無線傳感器網絡內部有移動設備進入，需要獲取傳感器節點采集的相應數據信息時，如果按照常規方法即通過網關接入Internet網絡再經Internet網絡與移動設備進行互聯的方式通信，顯然是不夠靈活的。而且網關接入方式在傳輸數據時中間節點的能量損耗會進一步加劇，整個互聯過程中會造成較大的通信負擔。因此可以采用移動終端直接與區域內無線傳感器網絡節點通信的方式進行互聯，這樣便簡化了網絡接入的模型，實現與現有網絡的無縫融合。
當移動終端進入無線傳感器網絡內采用直接互連方式與傳感器節點進行通信時，移動終端可根據IPv6協議首先進行網絡地址的自動配置。由于移動終端和傳感器節點均配置了IPv6協議，因此兩者可使用鏈路本地地址根據網絡協議進行直接、便捷的通信。在環境監測的應用環境中，管理者可以手持移動終端進入傳感器網絡內部，通過與節點的直接互聯獲得感興趣的數據。在這種情況下，傳感器節點通常位于視距范圍內，移動終端通過發送數據請求建立通信，這樣大大降低了網絡系統的復雜程度，減少了在數據獲取過程中造成的能量損耗，延長了節點的使用壽命。
（2）網關接入方式
無線傳感器網絡設備低成本、低功耗、低復雜性的要求以及接入網絡基礎設施的多樣性，決定了每個IPv6無線傳感器網絡設備都直接接入現有網絡是不切實際的。通常，設備的程序存儲區和數據存儲區都非常有限，無法配置完備的網絡協議棧和大規模路由協議，因此，采用一種硬件資源相對豐富的網絡連接設備（網關）完成IPv6無線傳感器網絡與Internet的互聯互通。
3 IPv6無線傳感器網絡的應用
IPv6無線傳感器網絡在精準農業、安全監測、環境保護、智能建筑、醫療監護等諸多方面具有廣闊的應用前景。北京交通大學下一代互聯網研究中心無線傳感器網絡組，利用IPv6無線傳感器網絡應用系統成功實現了在精準農業生產中的應用，在溫室部署大量的不同類型的傳感器節點，達到監測控制溫室的目的。
在精準農業生產中的應用系統實現了以下主要功能：
（1）環境監測功能
在溫室內部署溫度、濕度、CO2濃度、土壤濕度、光強傳感器監測系統，實現對溫室內環境的監測，用戶遠程獲知溫室內環境信息并做出相應控制措施，當某個參數超過該設定值時，發出警報通知用戶。
（2）溫室內設備控制功能
用戶獲知溫室內的環境參數后，可以根據各種植物要求的環境信息來遠程控制溫室內的設備，滿足植物生長的環境。
IPv6無線傳感器網絡在精準農業中的應用系統部署在3個溫室內，每個溫室中部署16個不同應用類型的傳感器節點，包括2個土壤濕度、2個CO2濃度、4個空氣溫度、4個空氣濕度、3個室內光強、1個室外光強傳感器節點，監測農作物的生長環境，采集節點可以直接傳輸數據到網關節點，承載網是CDMA網，實現與Internet的互聯。另外在在室外也布置一個光強節點，通過比較室內外光的強度，從而決定是否放下或提起遮擋簾。
4 結束語
IPv6無線傳感器網絡是當前通信領域的一個研究熱點，是信息感知和采集的一場革命，具有廣闊的應用前景。IPv6無線傳感器網絡將IPv6技術與無線傳感器網絡進行融合具有重要意義，值得深入研究。■
參考文獻
【關鍵字】 無線傳感器 網絡 節能
一、無線傳感器網絡及其節點構成的基本認知
無線傳感器網絡是由大量傳感器節點構成，在其網絡系統中，采取人工或飛行器埋設方式，按照實際需求將傳感器節點布置于監測區域內，采取自組織形式進行節點網絡構建。節點在無線傳感器網絡系統中承擔著信息采集與傳輸任務，同時承擔著路由角色，節點作業所采取的數據信息則通過多條路由傳輸給匯聚節點。
匯聚節點屬于無線傳感器網絡特殊節點，其具備較強的信號發射能力，能夠通過移動網絡通信、Internet或衛星等，將監測區域范圍內數據遠程傳輸給管理中心，實現數據收集與處理任務。
傳感器節點屬于無線傳感器網絡的基礎部分，其節點以電池為能源，一旦電池消耗殆盡，則節點無法進行信息采集工作。
為確保網絡傳感器節點運行長期穩定，則需要采取節能策略以提高節點工作壽命。典型傳感器節點主要包括四個部分，分別為感知子系統、處理子系統、通信子系統及功能單元系統。
傳感器節點在工作中其耗能存在著一定差異性，如通信子系統較之處理子系統能耗更多，通信子系統進行一個比特數據的傳輸則相當于處理子系統完成數千個指令處理所消耗能量。
在睡眠狀態下，通信子系統能耗水平較低。一般情況下感知子系統具備較低能耗，但如感知器精度要求較高，則其能耗水平增加。為確保無線傳感器網絡運行質量，提出基于工作周期、基于移動性與基于數據驅動的三種節能策略。
二、基于工作周期的無線傳感器網絡節能策略
在無線傳感器網絡中，節點狀態分為睡眠與活動兩種，其中活動狀態即屬于無線傳感器網絡節點的工作周期，建立于工作周期基礎之上的無線傳感器網絡節能策略，主要以降低通信子系統能耗為目的，其節能策略分為能量控制策略與拓撲控制策略。
2.1能量控制策略
依據網絡流量運行狀況，進行通信子系統周期性睡醒狀態切換，是實現能量控制策略的基本思路。能量控制策略，進行通信子系統喚醒，其主要包括三種方式，分別為依據要求的睡醒協議喚醒、異步喚醒協議與依據約定的睡醒協議。
2.1.1依據要求的睡醒協議
其中依據要求的睡醒協議，要求通訊節點只有在執行通信活動時方保持工作狀態，其他時間則進入睡眠狀態。為有效解決睡眠可節點喚醒并保持與其節點通信，可以采取喚醒無線電形式來實現。
喚醒無線電多采取低能量與低速率無線電，進行喚醒指令的有效傳達。當無線電喚醒節點后，節點進入工作狀態并保持通信，打開高能量與高速率無線電，執行數據傳輸工作，當數據傳輸結束后，節點重新進入到睡眠狀態。這種節能策略在低工作周期環境中較為適用，如火災探測與信息傳輸等領域，具備代表性意義的協議包括STEM-B、PTW、STEM-T等。
以STEM-B協議為例，對其喚醒工作方式進行探究。在源節點與附近目的節點需要進行通信時，采取喚醒無線電方式進行周期性喚醒信號發送，當目標節點接收到喚醒信號后，則會與系統進行喚醒確認，確認后打開數據無線電。如在喚醒操作過程中，喚醒信道出現沖突，任何感知到喚醒信號的節點則都將其無線電打開，不進行喚醒信號確認；如系統沒有接收到喚醒確認，源節點將在設置發送次數最高值以內持續發送喚醒信號。
2.1.2異步喚醒協議
異步喚醒協議實現的基礎為：無線傳感器網絡每個節點，均設置有相應的睡醒調度函數，從而進行睡醒時間表產生。不需要進行時鐘考慮，相鄰節點如需進行相應通信，只需要進行重疊喚醒時間表即可實現。其協議以異步算法設計為核心，異步算法則確保節點通信需求的基礎上，將節點活動時間進行最小化處理，并確保節點滿足網絡拓撲及碰撞等特殊情況，如RAW協議。
RAW協議，以睡眠調度函數為依托，對節點進行周期性喚醒，節點喚醒后進入工作狀態，在一定時間后重新進入睡眠。當節點被成功喚醒后，以鄰居發現機制進行活動鄰居尋找，如S節點需要向D節點進行數據包發送作業，S節點轉發集中存在著m個鄰居可以進行轉發，其中存在與節點S一起被喚醒的概率，用公式表達則為：
通過公式可以看出，當m值越大時，P概率值越大，其在高密度感知網絡中應用較為廣泛。
2.1.3依據約定的睡醒協議
依據約定的睡醒協議，其是將鄰居節點進行同一時間設定被進行喚醒，其時間設定同步，當節點喚醒后進行通信作業。采取這種協議方式，可實現鄰居廣播信息傳遞，較為典型的協議包括DMAC、SMAC、TMAC協議等。
2.2拓撲控制策略
應用無線傳感器網絡節點冗余，實現網絡節點壽命延長是拓撲控制策略的基本思路。在其節能策略中，要求選擇節點的一個子集，確保該子集通路正常并處于工作狀態，其他節點則保持睡眠狀態。
以GAF協議為例，將區域內節點感知區域劃分為一定虛擬式方格，其節點路由等效，同一時間保持一個路由即可。GAF協議則對節點頭進行周期性選擇，并讓其承擔一定的路由任務。剩余能量愈多節點，其被設定為節點頭的可能性越高，從而確保整個無線傳感器網絡生命周期與節點密度保持一致。
三、基于移動性的無線傳感器網絡節能策略
無線傳感器網絡依據移動物體特性，構建移動性節能策略，其策略包括移動MS策略與移動中繼MR策略兩種形式。建立于移動性的無線傳感器節能策略，讓普通節點采取一跳或若干跳的方式，將數據傳輸給移動relay或移動sink，實現了靜態網絡多跳數據傳輸的突破，從而在很大程度上降低了轉發次數與連接錯誤，進而實現節能操作。
3.1 MS策略
MS移動性節能策略在無線傳感器中的應用結構圖如下所示：
圖1 應用MS策略的無線傳感器網絡結構示意圖
由圖1可見，網絡結構劃分普通節點層與MS層，普通節點層進行數據感知，MS層執行數據收集。應用該策略時，要求在其區域內設定候選地點并選擇出哨兵節點，通過哨兵節點進行附近節點能量信息的捕獲，在接收到MS詢問信號后將捕獲信息傳輸給MS，依據剩余能量信息MS選擇節點能量較多地點作下一次移動目的地。MS策略在應用中其目的地停留時間經過精確計算，在平衡能量消耗的同時可以實現無線傳感器網絡壽命最大化。
3.2 MR策略
在無線傳感器網絡中應用MR策略，其網絡結構示意圖如圖2。
該策略下無線傳感器網絡結構分三層，分別為普通節點層，執行數據感知作業，第二層為MR層，承擔著數據收集與數據中轉工作，將獲取數據傳輸給AP，第三層屬AP層，承擔MR數據接收工作，并將所收集的數據信息與sink節點進行同步。
圖2 應用MR策略的無線傳感器網絡結構示意圖
四、基于數據驅動的無線傳感器節能策略
基于數據驅動的無線傳感器節能策略主要包括數據預測及高效能數據采集兩個模塊，其在降低感知子系統能耗方面應用廣泛。
4.1數據預測
通過數據預測，可以將源節點發送給sink節點的數據量進行有效降低，從而在很大程度上降低通信子系統能耗。在低階AR基礎上進行PAQ數據預測模型構建。在布置傳感器初期，感知節點執行數據采樣，并將其采樣值進行隊列存儲，當隊列存儲滿之后，感知節點以時間序列進行PAQ模型計算，并將該模型向sink節點發送。感知節點數據采集與模型預測數據執行對比，如預測值符合標準要求則認定模型有效，如預測值偏差較大，則應更換模型。采取這種工作方式，只要求感知節點向sink節點傳遞PAQ模型，無需進行采樣值傳輸，從而實現了無線傳感器節能。
4.2高效能數據采集策略
提高數據采集效率，能夠有效降低采樣數量并降低感知子系統能源消耗。較為典型的高能效數據采集策略如Backcasting，其策略應用空間聯系進行采樣數量控制。其策略要求在節點間采樣值差異偏大的區域范圍內，將更多節點激活并進行感知。因一定區域內開始節點處于睡眠狀態，實現節點激活需經過以下操作：第一，進行部分節點激活，并將部分節點作為初始化節點子集，通過部分節點進行環境感知并劃定子區域，子區域節點自組織成簇，由簇頭進行節點激活評估并將評估結果發送給sink節點；第二，當區域內空間聯系降低時，sink節點發送激活信號給簇頭，按照信號要求簇頭將區域內相應節點進行激活。
五、結語
無線傳感器網絡在搶險救災、環境監測、目標跟蹤及工業控制等領域應用十分廣泛，其是由大量微型傳感器節點構成，節點以電池為基礎能耗，一旦能耗殆盡則無法實現其相應功能。為此，進行無線傳感器節能策略研究則具備著重要的現實意義。在分析無線傳感器網絡及其節點構成的基礎上，提出基于工作周期、基于移動性與基于數據驅動的三種節能策略，并對其策略工作模式及工作協議進行探究。實踐證明，采取綜合的節能策略，能夠有效提高無線傳感器網絡生命周期，實現更好的現實效益。
參 考 文 獻
[1]姚蘭，曾鋒.基于最大覆蓋集的無線傳感器網絡節能策略研究[J].計算機工程與科學，2013，35（4）：47-52.
[2]掌明，王經卓，董自健等.基于分簇的無線傳感器網絡MAC節能算法[J].計算機工程，2012，38（15）：70-73.
[3]廖翊丞.無線傳感器網絡中節能數據收集技術研究[D].廣西大學，2014.
[4]王莘.無線傳感器網絡節能策略分析[J].電子測試，2013，（14）：45-46.
[5]趙斌潔，陳光喜.一種基于移動無線傳感器網絡結構的數據采集協議[J].桂林電子科技大學學報，2012，32（4）：316-319.
[6]王越，萬洪.一種節能的無線傳感器網絡多跳自適應時間同步算法[J].傳感技術學報，2013，（11）：1557-1563.
關鍵詞：無線傳感器網絡；安全技術；技術應用
無線傳感器網絡的民用化進程近些年來顯著加快，其應用安全問題也越來越為人們所關注。但從現狀來看，相關安全技術的實際應用并不理想，以目前對無線傳感器網絡應用較多的醫療領域為例，網絡滯澀現象非常嚴重，物理損壞率很高，實際運作的可用網絡空間與節點往往不足50%，安全問題導致了應用能效的極大下降。因此文章將針對這種特殊網絡的常見安全技術問題加以分析并探析其安全技術的發展方向。
1無線傳感器網絡概述
無線傳感器網絡是一種以大量的外部傳感器作為末梢的分布傳感網絡，這些傳感器可以以無線的方式進行外部通信。由于網絡靈活性非常高，而且三次元涵蓋面極廣，所以被認為在軍事上有很大的發展潛力，近些年來更進一步進行了大量的民用應用研究。但民間的技術力畢竟與軍方有一定的差距，所以無線傳感器網絡在民用領域的應用推廣面臨了一系列的困難，安全技術問題正是其中一例。
2無線傳感器網絡在安全上的技術問題
2.1安全機制缺失問題
雖然無線傳感器網絡近些年的民用發展很快，但從總體水平來看仍遠不及普通網絡，在諸多方面都存在著一定的局限性，比如后文將要說明的節點能量、通信穩定性等。在這種情況下，很難系統性地構建完整的安全防護機制，因此目前的安全措施大多是分散的、階段性的，只針對無線傳感器網絡中的個別節點，所以不僅漏洞很多，而且有效性也難以保障，安全隱患擴散的幾率相當高。
2.2節點能量限制問題
無線傳感器的網絡節點通常具有小型化、廣域化特征，所以一旦部署完畢，不僅難以更換，而且充電也很困難。可另一方面，無線網絡設備中有相當一部分屬于高能耗設備，對能量的需求量非常大，這樣一來容量小、充電困難的網絡節點很難滿足長效的能量需求。這種能量限制不僅會阻礙無線傳感器網絡通訊功能的進一步發展，而且會對安全技術的應用造成一定的負面影響。因為目前常用的安全算法中，有相當一部分會消耗大量的能量，在節點能量的限制下，這些安全算法無法使用，需要研究新的節能型安全算法。
2.3節點組織隨機問題
無線傳感器網絡的構成基礎是大量成規模的傳感器，這些傳感器的布置往往存在很強的自發性，而不是根據系統化、規范化的章程制度加以布置，在這種情況下，節點組織在布置上的隨機性無法避免。這種隨機性令安全技術在應用上面臨很大的困難，因為節點位置隨機，所以無法進行先期預知，先期安全防護自然無法實現，導致了節點安全防護的滯后性。
2.4節點物理安全問題
由于節點較小，所以在無線傳感器網絡中時常會產生被俘節點，這是一種物理安全問題。為了保證網絡整體的運作效率，當被俘節點產生時，有必要迅速對其進行檢測和拆除，否則被俘節點造成的安全隱患有進一步擴大化的可能。但目前來看，我們仍缺乏第一時間發現和拆除被俘節點的有效手段，而且拆除被俘節點這個行為本身也有可能令安全隱患發生擴散。
2.5通信穩定低下問題
使用無線傳感器網絡實現的通信屬于一種無線通信，所以本身就具有無線通信固有的諸多通信不穩定特征，比如無線信道不穩、節點并發沖突等。此外，這種特殊的網絡還具有自身獨有的一些通信穩定性問題，例如，由于該類網絡中多條路由同時存在，所以延遲性很強，在傳輸信息時，個別信息被攔截或者泄漏的可能性很高，在這種情況下，網絡通信的安全性與穩定性都受到很大的負面影響。
3無線傳感器網絡在安全上的技術措施
3.1通過密碼技術保障網絡安全
在無線傳感器網絡的安全保障措施中，密碼技術是較為傳統也較為常規的一種。這種技術通過建立密鑰來構成網絡安全機制，通常情況下代碼和數據的長度越長，防護等級越高，但這兩項參數的長度增加會導致處理時間延長、能耗增大，進而令無線傳感器網絡的運作能效降低，所以在實際應用時要注意網絡的基礎條件，平衡安全防護能力和實際應用性。
3.2通過安全路由保障網絡安全
通常情況下，路由只追求效率和能耗兩大指標，對安全防護方面的要求比較低，在普通網絡中，路由安全問題相對較少，但無線傳感器網絡由于具有多路由延遲，所以路由安全風險非常高。為此，安全路由技術被作為一種網絡安全保障措施引入，具體來說，就是應用多種安全路由協議對多路徑下的路由風險進行防范或者危害限制。
3.3通過密鑰管理保障網絡安全
密鑰管理是另一種網絡安全保障技術，嚴格來說，這種安全技術是從屬于密碼技術的，是對密碼技術中所創立的密鑰采取的安全管理措施。需要注意的是，雖然普通網絡已經有了較為完善的密鑰管理技術，但是在網絡拓撲嚴重不穩定的無線傳感器網絡中，這種傳統技術的應用適性很低，所以目前使用的大多是針對無線傳感器網絡特征開發的特殊密鑰管理技術，比如預共享密鑰模型等。
3.4通過入侵檢測保障網絡安全
以密碼技術為基礎構建的安全防護機制有一定的缺陷，具體來說，雖然可以對外來節點入侵加以識別，但對被捕獲節點的入侵識別是做不到的。為此，相關人士研究了入侵監測技術，嘗試通過SEF機制來識別網絡中的虛假數據，用鄰接節點評價機制來識別惡意節點。這兩種入侵檢測技術可以通過密碼以外的技術進行被俘節點的檢測，但相對的需要消耗更多的能量，所以在應用上仍待完善。
3.5通過數據融合保障網絡安全
無線傳感器網絡中的數據大多是融合后使用的，但由于聚合數據中有可能存在虛假數據，所以最終融合值的安全性難以保障，在這種情況下我們需要安全融合措施。具體來說，一方面要借助上文所述的入侵檢測技術分析和識別惡意節點，另一方面要訂立安全評估用的數學框架，以對數據融合過程進行安全評價，規避惡意數據的干擾。
關鍵詞：無線傳感器網絡；能量消耗；LEACH；網絡均衡
中圖法分類號：TP212 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2014）03-0043-02
0 引 言
近幾年來，隨著各種技術的發展和應用的推進，傳感器正在向微型化、網絡化、集成化和智能化方向快速發展。在實際的應用中，由于微傳感器的成本低、覆蓋范圍較小，所以通常需要大量的微傳感器協同工作，無線傳感器網絡應運而生。無線傳感器網絡具有規模大、密度高、網絡拓撲動態變化、自組織等特點，被廣泛應用于環境監測、智能家居、智能交通等領域。
1 無線傳感網絡的體系結構
無線傳感器網絡（wireless sensor network，WSN）通常由傳感器節點（sensor node）、匯聚節點（sink node）和管理節點組成，如圖1所示。大量傳感器節點隨機分布在待監測區域，這些傳感器節點通過無線通信的方式自組織成網絡，并將感知到的數據信息進行一定的處理分析后傳遞給匯聚節點，然后通過衛星、移動通信網絡及互聯網傳輸到后端的管理節點。
圖1 無線傳感器的體系結構
但是無線傳感器網絡有一個致命的問題，就是續航。由于大量的微傳感器被拋撒在無人的監測區域內，所以沒有辦法給它更換電池或充電，當能量被消耗完時，微傳感器將失效。但是無線傳感器網絡是以數據為中心的，用戶關心的是在整個監測區域中監測對象所感知的信息，希望能夠獲取不同監測位置的信息，所以要盡可能地均衡能量消耗，使絕大部分傳感器能夠工作到整個無線傳感網絡集體失效的那一刻。所以如何最大化整個無線網絡的生命周期，如何在保證完成工作的情況下節省能量消耗將成為研究的重中之重[1]。
2 LEACH層次路由
LEACH（low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy）是無線傳感器網絡中典型的低功耗自適應的層次路由協議[2]。該協議假定所有的傳感器節點的地位都是平等的，每個節點具有的能量和各個方向的能耗都是相等的。以“輪”的方式隨機選擇簇頭節點，簇頭節點將獲取的非簇頭節點感知的信息傳遞給匯聚節點，將整個網絡的能量消耗均衡地分攤到網絡中的每一個傳感節點，從而均衡網絡中各個節點的能量消耗，來達到提高網絡生存周期的目的。
LEACH路由算法在操作中采用“輪”的方法，每一輪由初始階段和穩定階段組成。在每一輪的初始階段，每個傳感節點產生一個0～1的隨機數，如果這個隨機數小于T（n），那么該節點就是簇頭[3]。T（n）的計算公式為：
（1）
其中，p為簇頭數占總傳感節點數的百分比，r是當前的選舉輪數，G是最近1/p輪不是簇頭的節點集。
簇頭節點選舉成功后，向周圍的節點宣布自己是本輪的簇頭節點，非簇頭節點將根據接收到的信號強弱來決定加入到哪個簇，并通知要加入的簇頭節點。在穩定階段，傳感器節點采集數據，傳遞給簇頭節點，簇頭節點進行數據融合后傳給匯聚節點。圖2所示是LEACH層次路由算法示意圖。
圖2 LEACH層次路由算法
2.1 自動退避的簇頭選舉機制
在該路由算法中，采用“輪”的方式隨機選舉簇頭，有效地均衡了傳感器節點的能量消耗，延長了無線傳感器網絡的生存周期。但是在這樣一個過程中，對于能量比較有限的傳感節點而言，也是同樣要消耗能量的。傳感節點可以根據自己剩余能量與原有能量的對比結果，來決定自己是否參與簇頭的選舉。如果剩余能量比較多，那么可以參與簇頭的選舉，反之，則自動退避簇頭的競爭以免消耗過多的能量，保存實力完成基本的信息感知功能，更好地服務于整個無線傳感器網絡。
2.2 設定閥值的數據融合
數據融合技術是無線傳感網中的一項非常重要的技術。傳感器節點的能量比較有限，而且經過大量的實踐證明，節點發送和接收數據的能量消耗要遠大于計算和正常工作的能耗。為了有效地提高傳感節點的生存周期，采用設定閥值的方式。
傳感器節點采集到監測數據后，根據節點中所設定的閥值和浮動范圍值確定是否要將該數據上傳，如果監測數據是在以閥值為中心的上下浮動范圍內時，不上傳數據；反之，如果超出了上下浮動范圍，那么通過簇頭上傳該數據，修改管理中心數據庫里的監測數據，同時將監測數據作為新的閥值繼續監測。
由于分布于待檢測區域的傳感器，所感知的是周圍環境中的一些模擬信息，而模擬量有連續變化的特征。基于這種實際情況，基于閥值的數據融合策略可以極大降低上傳的數據信息量，從而能夠節省自身的能量消耗。
2.3 基于能量的多路徑路由
在LEACH層次路由算法中，非簇頭節點根據信號的強弱來尋找自己合適的簇頭節點，通過自動退避的簇頭選舉機制以及設定閥值的數據融合技術，可以大大降低非簇頭節點和簇頭節點的能量消耗，并且一定程度上均衡了能量消耗。但是待檢測區域中的多個簇頭節點與匯聚節點之間還是采用一跳的方式實現數據傳輸，這在一定程度上加劇了簇頭節點的能量消耗。在這里提出基于能量的多路徑路由算法，可以有效地提高多個簇頭源節點和目標節點之間的數據傳輸效率，均衡能量消耗。圖3所示就是基于能量的多路徑路由。
圖3 基于能量的多路徑路由
能量感知是根據簇頭節點的可用能量以及傳輸鏈路上的能量狀況選擇合適的路徑。這樣在簇頭節點和匯聚節點間將建立多條可達路徑，在此基礎上，根據節點的能量情況給每條路徑相應的選擇概率，在簇頭節點傳送融合后的數據時就根據概率隨機選擇一條路徑[4]。通過這樣一種方式，將待檢測區域中的多個簇頭節點的一跳數據傳送轉換為基于能量的多路徑路由，一方面由于距離的縮短減少了簇頭節點的能量損耗，另一方面綜合考慮多個簇頭節點的剩余能量狀況和能量消耗情況選擇合適的傳送路徑，從而有效節省了能量消耗，延長了網絡生存周期。
4 結 語
本文采用自動退避的簇頭選舉機制、設定閥值的數據融合技術以及基于能量的多路徑路由策略優化了LEACH層次路由算法，不僅降低和均衡了傳感器節點和整個無線傳感網絡的能量消耗，而且優化了從簇頭節點到匯聚節點的數據傳輸的能量消耗。
參 考 文 獻
[1]趙靜，潘斌. 無線傳感器網絡能耗分析與策略研究[J].通信技術，2010，43（10）：87-88.
[2]楊明帥.無線傳感器網絡路由算法研究[D].杭州：浙江大學，2005.
[3]胡彧，王靜.基于蟻群算法的LEACH協議研究[J].傳感技術學報，2011，24（5）：747-748.
[4]孫利民，李建中，陳渝，等. 無線傳感器網絡[M]. 北京：清華大學出版社，2005.
[5]潘高峰，馮全源. 超寬帶無線多媒體傳感器網絡中的能耗分析[J].高技術通訊，2011（6）： 569-574.
Discussion on energy consumption in wireless sensor network
SHANG Hong
（Wuxi South Ocean College， WuXi 24081， China）