近年來，隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，人們對于環(huán)境保護(hù)和環(huán)境監(jiān)督提出了更高要求，越來越多的企業(yè)和機(jī)構(gòu)都致力于在環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中應(yīng)用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際效果來看，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)無疑在推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、促進(jìn)治理體系和治理能力現(xiàn)代化、滿足人民日益增長的美好生活需要等方面發(fā)揮著越來越重要的作用。

一、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是什么？

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一項(xiàng)通過無線通信技術(shù)把數(shù)以萬計(jì)的傳感器節(jié)點(diǎn)以自由式進(jìn)行組織與結(jié)合進(jìn)而形成的網(wǎng)絡(luò)形式。構(gòu)成傳感器節(jié)點(diǎn)的單元分別為：數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、數(shù)據(jù)處理單元以及能量供應(yīng)單元。

數(shù)據(jù)采集單元通常都是采集監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的信息并加以轉(zhuǎn)換，比如光強(qiáng)度跟大氣壓力與濕度等；

數(shù)據(jù)傳輸單元則主要以無線通信和交流信息以及發(fā)送接收那些采集進(jìn)來的數(shù)據(jù)信息為主；

數(shù)據(jù)處理單元通常處理的是全部節(jié)點(diǎn)的路由協(xié)議和管理任務(wù)以及定位裝置等；

能量供應(yīng)單元為縮減傳感器節(jié)點(diǎn)占據(jù)的面積，會(huì)選擇微型電池的構(gòu)成形式。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的節(jié)點(diǎn)分為兩種，一個(gè)是匯聚節(jié)點(diǎn)，一個(gè)是傳感器節(jié)點(diǎn)。匯聚節(jié)點(diǎn)主要指的是網(wǎng)關(guān)能夠在傳感器節(jié)點(diǎn)當(dāng)中將錯(cuò)誤的報(bào)告數(shù)據(jù)剔除，并與相關(guān)的報(bào)告相結(jié)合將數(shù)據(jù)加以融合，對發(fā)生的事件進(jìn)行判斷。匯聚節(jié)點(diǎn)與用戶節(jié)點(diǎn)連接可借助廣域網(wǎng)絡(luò)或者衛(wèi)星直接通信，并對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

二、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際應(yīng)用

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測，改變了以往單一傳感器定點(diǎn)、定時(shí)測量的模式。實(shí)現(xiàn)了對觀測對象多角度（多種類傳感器）、同步、連續(xù)測量。因此獲得的數(shù)據(jù)更全面，更有代表性，便于描述觀測對象空間與時(shí)間變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)其內(nèi)在聯(lián)系。

三、環(huán)境監(jiān)測對無線傳感器節(jié)點(diǎn)的要求

環(huán)境監(jiān)測傳感器通常安裝在室外無人值守的地區(qū)，例如揚(yáng)塵監(jiān)測儀、自動(dòng)氣象站等傳感器設(shè)備，這類設(shè)備在室外傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，容易受到干擾和其他信號的攻擊，從而造成系統(tǒng)故障，導(dǎo)致影響傳輸效率。因此，為了保證傳感器網(wǎng)絡(luò)之間的通信就需要根據(jù)檢測環(huán)境，對傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)提出一定的要求。

1、體積小

傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)應(yīng)該在體積上足夠小，保證對目標(biāo)系統(tǒng)本身不會(huì)造成影響，在某些場合甚至需要節(jié)點(diǎn)能小到不被覺察的程度，以完成特殊任務(wù)。因此各節(jié)點(diǎn)的能源提供模塊體積也要小。

2、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)

作為環(huán)境監(jiān)測的傳感器節(jié)點(diǎn)經(jīng)常安放于環(huán)境較為惡劣，人跡罕至的區(qū)域。因此，節(jié)點(diǎn)能源提供模塊需要具備較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力，主要是工作溫度，水密性等指標(biāo)應(yīng)滿足使用需要。

3、放電特性穩(wěn)定

隨著芯片制造技術(shù)和傳感器技術(shù)的發(fā)展，節(jié)點(diǎn)傳感器、處理器和無線收發(fā)模塊的功耗大大降低。因此，節(jié)點(diǎn)對供電系統(tǒng)瞬時(shí)放電能力的要求不是很高，但持續(xù)放電穩(wěn)定性對系統(tǒng)使用及壽命影響較大。

4、成本低

低成本是傳感器節(jié)點(diǎn)的基本要求。只有成本低，才能大量布置，因此供電模塊不能使用價(jià)格昂貴的技術(shù)方案。

5、無污染

應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測的節(jié)點(diǎn)由于使用環(huán)境艱險(xiǎn)且數(shù)量巨大，因而能源模塊必須采用無污染或低污染的技術(shù)方案。