无线传感器网络起源于20世纪70年代,那时的研究的重点主要在国防项目上。随着无线传感器网络的理论基础的不断完善和发展,各国开始对无线传感器网络高度重视起来。无线传感器网络发展成为一个重要的研究领域而且建立了一些与国防军事相关联的无线传感器网络的研究项目也陆续出现。各国先后展开了无线传感器网络相关领域的研究工作。
国际上知名的无线传感器网络的研究项目有:
(1) PinPtr 利用远程监控传感器网络,获取从枪口发射子弹到冲击波达到传感器节点的时间来定位射手。
(2) Volcanic monitoring 部署在火山附近,采集获取火山喷发时的地震波的数据。
(3) Zebra Net 通过在多头斑马身上安装传感器节点,使其自行组网,采集斑马的白天和夜间的活动情况以及斑马的迁徙情况。
2、国内研究现状
国内对监控网络的研究紧跟国外步伐,可见其备受国内各研究机构的重视。它是信息与自动化范畴五个重点项目之一,第一次出现在中国科学院《知识创新 工程试点领域方向研究》的研究报告中。
国内对于无线传感器网络远程监控技术的研究也始终处于世界领先水平,对其的研究与应用也更加广泛,国内众多研究机构及高校研究所都已对无线传感器网络远程监控技术在实际工程的应用进行了开发并取得了实质性的突破性的进展。无线传感器网络远程监控技术已经被广泛地被应用,管理操作人员可以远程监控和操作工作场地的生产及器械的运作情况,并能够实时调整,减少人力物力财力的消耗。如:中兴的 ZXM10 监控系统,它就可以实时的监控机房设备的运作状态、监测各种环境指标、安全指标以及视频图像,并能够实时记录数据。此外,其还能够对机房进行远程的操控,从而确保了机房的安全运作和有效的管理。
3 、无线传感器网络远程监控的发展趋势
无线传感器网络远程监控的发展主要围绕着解决如下几个问题:
(1) 通信安全问题。在无线传感器网络中 ,在一个区域中密集的分布着各式各样的传感器,通信数据可能要通过若干个节点的转发才能被观察者获取。传感器网络的多跳结构,要求每个节点都应具有路由功能,因此很容易被攻击,使网络安全受到威胁。为解决这一问题,目前的研究内容有:物理层的高效加密算法 ,减少电磁干扰 ,抗Dos攻击的MAC协议,密钥管理等。
(2) 能量问题。在传感网中有大量的节点分布,这些节点承担着监测环境、数据处理等功能,而这些节点一旦被投放到目标地区,就很难对其电池进行更换。因此,可供节点使用的能量就十分有限,如何在不对节点功能产生影响的前提下,尽可能的减少无线传感器网络的能量损耗成为无线传感器网络软硬件设计之中的重要问题之一。目前的解决方案有:让传感器具有能够自适应的休眠和唤醒功能、动态调节电压以节省能量 ,根据负载状态动态调节供电电压 ,形成一个闭环控制系统,节省能量。
(3) 节点定位问题。在很多无线传感网络的实际应用中,观察者需要对获得的信息进行定位,例如:监测森林火灾,为避免火灾形势扩大,若传感器测得温度数据大于某一阈值,工作人员应该立即前去灭火。数据信息必须与其所在的位置信息相结合才具有意义。因此,在无线传感器网络的应用中,节点定位问题也是急需解决的问题之一。目前的研究方向主要为:与GPS定位系统相结合,少部分节点具有定位功能,随后,其他各个节点通过算法计算出自身的物理位置。 无线传感器网络远程监控研究现状和发展趋势:http://www.chuibin.com/yanjiu/lunwen_205644.html