无线传感器网络应用
无线传感器网络是由部署在监测区域内部或附近的大量廉价的、具有通信、感测及计算能力的微型传感器节点通过自组织构成的“智能”测控网络[1][2]。无线传感器网络在军事、农业、环境监测、医疗卫生、工业、智能交通、建筑物监测、空间探索等领域有着广阔的应用前景和巨大的应用价值，被认为是未来改变世界的十大技术之一、全球未来四大高技术产业之一。
目前，国内外众多研究机构都已开展了无线传感器网络技术及其应用的相关研究。本文主要针对无线传感器网络技术在不同领域的应用情况及未来发展趋势和制约因素进行介绍。
无线传感器网络概述
无线传感器网络体系结构如图1所示，系统通常包括传感器节点、网关和服务器。
无线传感器网络应用一 军事领域
在军事应用领域，利用无线传感器网络能够实现监测敌军区域内的兵力和装备、实时监视战场状况、定位目标物、监测核攻击或者生物化学攻击等。
美国军方研究的用于军事侦查的NSOF(Networked Sensors for the Objective Force)系统[4]是美国军方目前研究的未来战斗系统的一部分，能够收集侦查区域的情报信息并将此信息及时地传送给战术互联网。系统由大约100个静态传感器和用于接入战术互联网的指挥控制节点C2(command and control)构成，系统架构如图2所示。
无线传感器网络应用二 智能交通应用
图3所示为上海市重点科技研发计划中的智能交通监测系统[17]，采用声音、图像、视频、温度、湿度等传感器，节点部署于十字路口周围，部署于车辆上的节点还包括GPS全球定位设备。重点强调了系统的安全性问题，包括耗能、网络动态安全、网络规模、数据管理融合、数据传输模式等。
通信协议
(1)物理层通信协议：研究传感器网络的传输媒体、频段选择、调制方式等。
(2)数据链路层协议：研究网络拓扑、信道接入方式，拓扑包括平面结构、分层结构、混合结构以及Mesh结构，信道接入包括固定分配、随机竞争方式或以上两者的混合方式。
(3)网络层协议：即路由协议的研究，路由协议分为平面和集群两种，平面协议节点地位平等，简单易扩展，但缺乏管理;集群路由即分簇为簇首和簇成员，便于管理和维护，研究的热点是集成两种路由方式的优点。
(4)传输层协议：研究提供网络可靠的数据传输和错误恢复机制。
网络管理
(1)能量管理：研究在不影响网络性能的基础上，控制节点的能耗、均衡网络的能量消耗以及动态调制射频功率和电压。
(2)安全管理：研究无线传感器网络的安全问题，包括节点认证、处理干扰信息、攻击信息等。
应用层支撑技术
(1)时间同步：针对网络时间同步要求较高情况的应用，例如基于TDMA的MAC协议和特殊敏感时间监测应用，要求网络时间同步。
(2)定位技术：针对节点定位要求较高情况的应用，基于少数已知节点的位置，研究以最少的硬件资源、最低的成本和能耗定位节点位置的技术。
硬件资源
(1)微型化：基于特定应用的要求，研究微型化的节点。
(2)低成本：在不影响节点性能情况下，研究降低节点硬件的成本。
(3)新型电源：研究太阳能电源及其他大容量可再生电源，解决制约传感器网络发展应用的能耗问题。
