浅谈物联网中所使用的无线传感器几大特点（上）——【鑫芯物联】

物联网的组织架构中，无线传感器网络是主要连接机构。它是一种无中心节点的全分布系统，通过随机投放的方式，众多传感器节点被密集部署于监控区域。这些传感器节点集成有传感器、数据处理单元和通信模块，它们通过无线通道相连，自组织地构成物联网中的网络系统。

传感器节点借助于其内置的形式多样的传感器，测量所在周边环境中的热、红外、声呐、雷达和地震波信号，也包括温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等众多人们感兴趣的物理现象。传感器节点间具有良好的协作能力，通过局部的数据交换来完成全局任务。

由于传感器网络的节点特点的要求，多跳、对等的通信方式较之传统的单跳、主从通信方式更适合于无 线传感器网络，同时还可有效避免在长距离无线信号传播过程中遇到的信号衰落和干扰等问题。通过网关，传感器网络还可以连接到现有的网络基础设施上，从而将采集到的信息回传给远程的终端用户使用。无线传感器网络具有以下的特点：

1.大规模网络：

为了获取信息，在监测区域内通常会有规律的部署大量传感器节点，传感器节点数量可能达到成百上千，甚至更多。

这有两方面的含义：

一是传感器节点分布在很大的地理区域内，如在原始大森林中采用传感器网络进行森林防火和环境监测，需要部署大量的传感器节点；

二是传感器节点部署很密集，在一个面积不是很大的空间内，密集部署了大量的传感器节点。传感器网络的大规模性具有如下优点：通过不同空间视角获 得的信息具有更大的信噪比；通过分布式处理大量的采集信息能够提高监测的准确度，降低对单个节点传感器的准确度要求；大量冗余节点的存在，使得系统具有很强的容错性能；大量节点能够增大覆盖的监测区域，减少盲区。

2.自组织网络：

在传感器网络应用中，通常情况下传感器节点被放置在没有基础结构的地方。传感器节点的位置不能预先设定，节点之间的相互邻居关系预先也不知道，如通过飞机播撒大量传感器节点到面积广阔的原始森林中，或随意放置到人不可到达或危险的区域。

这样就要求传感器节点具有自组织的能力，能够自动进行配置和管理，通过拓扑控制机制和网络协议自 动形成转发监测数据的多跳无线网络系统。在传感器网络的使用过程中，部分传感器节点由于能量耗尽或环境因素造成失效，也有 一些节点为了弥补失效节点、增加监测准确度而补充到网络中，这样在传感器网络中的节点个数就动态地增加或减少，从而使网络的拓扑结构随之动态地变化。传感器网络的自组织性要能够适应这种网络拓扑结构的动态变化。

3.多跳路由：

网络中节点通信距离有限，一般在几十到几百米范围内，节点只能与它的邻居直接通 信。如果希望与其射频覆盖范围之外的节点进行通信，则需要通过中间节点进行路由。网络 的多跳路由使用网关和路由器来实现，而无线传感器网络中的多跳路由是由普通网络节点完 成的，没有专门的路由设备。这样每个节点既可以是信息的发起者，也可以是信息的转发者。

如今随着人们对于环境问题的关注程度越来越高，需要采集的环境数据也越来越多，无线传感器网络的出现为随机性的研究数据获取提供了便利，并且还可以避免传统数据收集方式给环境带来的侵入式破坏。无线传感器网络可以应用在精细农业中，来监测农作物中的害虫、土壤的酸碱度和施肥状况等。还可以跟踪候鸟和昆虫的迁移，研究环境变化对农作物的影响，监测海洋、大气和土壤的成分。

2016年7月5日

成都鑫芯电子科技有限公司编辑部

小编：葫芦里的小恶魔