无线传感器网络
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1.7.1 未来的发展方向

无线传感器网络在技术和产业方面都已走向成熟,已经成为21世纪最具潜力的应用之一。可以预见,未来无线传感器网络的发展将朝以下几个方向做进一步深入发展。

1.低能耗

无线传感器网络需要应用于各种各样的特殊场合,大部分应用领域需要拥有独立的一次供电系统,因此低能耗的供电系统在无线传感网络中越来越重要,降低能耗,提高网络性能,延长其使用寿命将为无线传感器网络提供更好的发展前景。

2.标准化

由于无线网络应用于军事、医疗、环境等领域,需要有不同的路由机制、组网机制、数据传输模式等。面对具有不同需求的应用场景,无线传感器网络需要有一个灵活自主、适用于各种特殊需要、全球通用的网络协议体系。选择合适的标准制定时间,兼顾与其他物理环境感知技术的融合,制定出一个适合特定场景的协议体系,将是无线传感器网络未来的一个发展方向。

3.微型化

无线传感器网络通常应用于各种特殊场合中,例如在热带森林中放置大量的传感器进行数据采集和处理,及时地向我军汇报敌人行踪。节点体积的缩小有利于对目标不产生任何影响或者不被发现,从而达到隐蔽的目的。例如有些节点需要做成可穿戴式或者直接植入目标体内等。微型化节点也是未来传感器网络发展的一个重要方向。

4.跨层设计

无线传感器网络的各层设计具有一定的独立性和局限性,要使整个无线传感器网络的节能效果达到最优,需要采用跨层设计的思想。跨层设计的目标就是实现逻辑上并不相邻的协议层之间的设计互动与性能平衡。结合能量管理和低能耗设计装置,优化跨层设计能够更好地延长系统的使用寿命,避免本地处理带来的误差。

5.与其他网络融合

无线传感器网络与现有网络的融合将会拓展网络技术的应用领域。无线传感器网络能够感知物理环境,探测和采集环境信息。现有网络如互联网、移动通信网可以帮助无线传感器网络传递信息,并分析处理庞大的数据信息。基于无线传感器网络的基础设施以及其灵活自主的特点,多网融合技术将在军事、医学、农业等各种特殊领域发挥更强大的作用。

6.移动性

在很多现实应用中,节点是需要不断移动的,这就导致网络在快速自组、稳定性上存在诸多问题。无线传感器网络还要进一步加强在移动应用领域的研究。

7.安全可靠

无线传感器网络由于自身能量、带宽、处理和存储能力的限制,使得网络很容易受到各种安全威胁,给攻击者提供了一定的便利。因此,安全可靠的无线传感器网络将会成为研究的热点和重点。