傳感器網(wǎng)絡(luò )在環(huán)境監測中的應用

摘要：介紹了傳感器網(wǎng)絡(luò )的概念，分析了目前在環(huán)境監測方面存在的問(wèn)題以及傳感器網(wǎng)絡(luò )在環(huán)境監測中應用的優(yōu)勢，并構建了基于傳感器網(wǎng)絡(luò )環(huán)境監測系統的工作流程。
關(guān)鍵詞：傳感器網(wǎng)絡(luò )；環(huán)境監測；工作流程

隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )與數據通信、嵌入式計算和傳感器技術(shù)的快速發(fā)展，出現了具有感知能力、數據處理能力和網(wǎng)絡(luò )通信能力的傳感器網(wǎng)絡(luò )。傳感器網(wǎng)絡(luò )所具有的許多獨特優(yōu)點(diǎn)使得它在各種領(lǐng)域的應用受到人們的極大關(guān)注。

1 傳感器網(wǎng)絡(luò )概述
傳感器網(wǎng)絡(luò )(Sensor Network)是由一組傳感器以AdHoc方式構成的有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò )覆蓋的地理區域中感知對象的信息，并發(fā)布給觀(guān)察者，從而實(shí)現觀(guān)察者與傳感器之間的數據通信。

圖1給出了一個(gè)典型的傳感器網(wǎng)絡(luò )的結構。這個(gè)網(wǎng)絡(luò )由傳感器節點(diǎn)、接收發(fā)送器、計算機網(wǎng)絡(luò )或通信衛星、觀(guān)察者等部分構成。傳感器節點(diǎn)散布在指定的感知區域內，每個(gè)節點(diǎn)都可以感知信息，感知信息通過(guò)多跳的方式傳輸給接收發(fā)送器，接收發(fā)送器再將感知信息送到計算機網(wǎng)絡(luò )或通信衛星，通過(guò)計算機網(wǎng)絡(luò )或通信衛星實(shí)現觀(guān)察者與傳感器之間的數據通信。

傳感器、感知對象和觀(guān)察者是傳感器網(wǎng)絡(luò )的三個(gè)基本要素。網(wǎng)絡(luò )中的傳感器節點(diǎn)(或稱(chēng)為傳感器子系統)由電源、數據獲取單元、信息存儲與處理單元和數據傳輸單元構成，如圖2所示。電源為傳感器提供正常工作所必需的能源。數據獲取單元用于感知、獲取外界的信息，并將其轉換為數字信號。信息存儲與處理單元對數據獲取單元傳來(lái)的信息進(jìn)行必要的處理、保存，數據傳輸單元負責與其他傳感器或接收發(fā)送器之間的通信。觀(guān)察者是傳感器網(wǎng)絡(luò )的用戶(hù)，是感知信息的接受者或任務(wù)管理者，觀(guān)察者可以是人，也可以是計算機或其他設備。