無線感測器網路(Wireless Sensor Network,WSN)是一種綜合了感測器技術、嵌入式計算和無線通信技術的新興領域。它通過部署大量的小型或微型感測器節點在監測區域內,這些節點通過無線通信方式形成一個多跳的自組織網路系統。WSN的目標是協作地感知、採集和處理網路覆蓋區域中的信息,並將這些信息傳送給需要的用戶。
WSN的特點包括:
分布處理:能夠進行動態和適應性的數據處理。
自組織:網路能夠自我配置,無需手動配置即可運行。
嚴格資源限制:由於感測器節點通常由電池供電,因此能量有限,需要高效使用資源。
實時處理:能夠快速回響環境變化或事件。
低功耗狀態:大部分時間保持低功耗狀態以延長網路壽命。
WSN的套用非常廣泛,包括但不限於:
環境監測
智慧型交通系統
軍事監控
醫療健康監控
農業管理
WSN的作業系統(WSNOS)是WSN系統的基本軟體環境,為套用軟體開發提供了基礎。例如,伯克利開發的TinyOS就是一種WSNOS系統,它致力於提供有限資源的並發控制,而不是提供接口或形式。
WSN的組成和工作原理:
感測器節點:負責感知環境信息並與其他節點通信。
無線通信:節點之間通過無線信號傳輸數據。
數據處理:節點對收集到的數據進行初步處理後,傳送給觀察者或上級節點。
自組織網路:無需手動配置即可形成網路,提高了靈活性和適應性。
WSN的發展和套用正在改變我們對世界的感知和處理方式,開啟了後PC時代的革命。