无线传感器网络应用的难题与研究方向

制约无线传感器网络应用的因素；

WSN技术在实际应用中，主要存在以下几个方面的限制。

成本：传感器网络中节点的成本是制约其大规模广泛应用的一个关键因素，需要根据具体应用的需求，在成本、数据精度和能量供给时间之间取得平衡。

能源消耗：大型应用领域要求网络采用一次性独立供电系统，网络工作消耗低，延长网络使用寿命是扩展网络应用的重要因素。

定位性能：定位精度的高低与硬件资源、网络规模、周边环境、锚点数等因素有关。靶区定位技术是当前的一个研究热点。

移动性：在一些特殊的应用中，节点和网关需要移动，网络难以迅速地进行自组织，这也是影响其应用的一个主要问题。

硬件安全：适用于特殊环境，例如海洋、化学污染区、水流、动物等；要求高的结点硬件，需要防止外部损坏和腐蚀。

WSN实际应用中受多种因素影响，涉及各种应用场景。今后的研究需要克服这些因素，从而使网络可以更广泛地应用。

目前研究重点：

一、通讯协定。

物理通信协议：对传输介质、频段选择、调制方式等进行研究。

数据链路层协议：研究网络扩展和信道接入问题，其中包括平面结构、层结构、混合物和Mesh结构，其中包括固定分配、随机竞争或多个混合物。

网络层协议：对路由协议的研究，分为平面路由协议和整体路由协议。平层协议节点地位平等，易于扩展，但缺乏管理，将路由划分为集体和集体成员，便于管理和维护。

传输层协议：研究并提供可靠的数据传输和误码恢复机制。

二是网络管理。

能量管理：在不影响网络性能的前提下，对节点能耗进行研究，平衡网络能耗，并动态调节RF功率和电压。

安全管理：对无线传感器网络的安全问题进行研究，包括节点认证、干扰信息处理、攻击信息处理等。

三、应用层技术支持。

时间同步：对网络时间同步有较高要求的应用，如基于时分多址的MAC协议以及对时间监控特别敏感的应用，都需要进行时间同步。

定位技术：针对高定位要求的应用，研究了基于少数已知节点位置的硬件资源最小、成本最小和能量最小的定位技术。

四、硬件资源

微型化：根据具体应用要求，对微型节点进行研究。

成本低：不会影响节点性能，也不会降低节点硬件成本。

新型电源：研究大容量可再生能源，如太阳能电源，以解决限制传感器网络发展和应用的能源消耗问题。

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