傳感器網絡在環境監測中的應用

摘要：介紹了傳感器網絡的概念，分析了目前在環境監測方面存在的問題以及傳感器網絡在環境監測中應用的優勢，并構建了基于傳感器網絡環境監測系統的工作流程。
關鍵詞：傳感器網絡；環境監測；工作流程

隨著網絡與數據通信、嵌入式計算和傳感器技術的快速發展，出現了具有感知能力、數據處理能力和網絡通信能力的傳感器網絡。傳感器網絡所具有的許多獨特優點使得它在各種領域的應用受到人們的極大關注。

1 傳感器網絡概述
傳感器網絡(Sensor Network)是由一組傳感器以AdHoc方式構成的有線或無線網絡，其目的是協作地感知、采集和處理網絡覆蓋的地理區域中感知對象的信息，并發布給觀察者，從而實現觀察者與傳感器之間的數據通信。

圖1給出了一個典型的傳感器網絡的結構。這個網絡由傳感器節點、接收發送器、計算機網絡或通信衛星、觀察者等部分構成。傳感器節點散布在指定的感知區域內，每個節點都可以感知信息，感知信息通過多跳的方式傳輸給接收發送器，接收發送器再將感知信息送到計算機網絡或通信衛星，通過計算機網絡或通信衛星實現觀察者與傳感器之間的數據通信。

傳感器、感知對象和觀察者是傳感器網絡的三個基本要素。網絡中的傳感器節點(或稱為傳感器子系統)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的信息進行必要的處理、保存，數據傳輸單元負責與其他傳感器或接收發送器之間的通信。觀察者是傳感器網絡的用戶，是感知信息的接受者或任務管理者，觀察者可以是人，也可以是計算機或其他設備。