2 WSN技術體系及其發(fā)展現(xiàn)狀
WSN技術是多學科交叉的研究領域，因而包含眾多研究方向，WSN技術具有天生的應用相關性，利用通用平臺構建的系統(tǒng)都無法達到最優(yōu)效果。WSN技術的應用定義要求網絡中節(jié)點設備能夠在有限能量(功率)供給下實現(xiàn)對目標的長時間監(jiān)控，因此網絡運行的能量效率是一切技術元素的優(yōu)化目標。下面從核心關鍵技術和關鍵支撐技術兩個層面分別介紹應用系統(tǒng)所必須的設計和優(yōu)化的技術要點。
2.1 核心關鍵技術
2.1.1 組網模式
在確定采用無線傳感器網絡技術進行應用系統(tǒng)設計后，首先面臨的問題是采用何種組網模式。是否有基礎設施支持，是否有移動終端參與，匯報頻度與延遲等應用需求直接決定了組網模式。
(1)扁平組網模式
所有節(jié)點的角色相同，通過相互協(xié)作完成數(shù)據(jù)的交流和匯聚。最經典的定向擴散路由(Direct Diffusion)研究的就是這種網絡結構。
(2)基于分簇的層次型組網模式
節(jié)點分為普通傳感節(jié)點和用于數(shù)據(jù)匯聚的簇頭節(jié)點，傳感節(jié)點將數(shù)據(jù)先發(fā)送到簇頭節(jié)點，然后由簇頭節(jié)點匯聚到后臺。簇頭節(jié)點需要完成更多的工作、消耗更多的能量。如果使用相同的節(jié)點實現(xiàn)分簇，則要按需更換簇頭，避免簇頭節(jié)點因為過渡消耗能量而死亡。
(3)網狀網(Mesh)模式
Mesh模式在傳感器節(jié)點形成的網絡上增加一層固定無線網絡，用來收集傳感節(jié)點數(shù)據(jù)，另一方面實現(xiàn)節(jié)點之間的信息通信，以及網內融合處理。Akyildiz L F等[1]總結了無線Mesh網絡的應用模式。