我国《信息产业科技发展“十一五”计划和2020年中长期规划（纲要）》中将“智能信息处理和物与物通信网络技术”确定为网络与通信领域11个主要技术领域之一，并将之确定为我国需要重点突破的核心技术，其发展目标包括“重视rfid、传感器网络等物与物通信网络技术的研发，形成自主知识产权的核心技术和产品，打造完善的产业链；推广rfid、传感器网络技术在全社会的应用，形成一大批有示范效应的应用范例，为无处不在、人与物共享的网络应用奠定基础”。
本文重点介绍传感器网络的定义、结构、研究意义和关键技术，以期让读者对传感器网络及其关键技术建立初步、较为清晰的概念。
1、传感器网络的定义与网络结构
随着近年来通信网络技术、嵌入式计算技术、电子" target="_blank class=qqx_gjz>微电子技术和传感器技术的飞速发展和日益成熟，使得制造大量体积小、功耗低同时具有感知能力、计算能力和通信能力等多种功能的微型传感器成为了可能，这些传感器可以感知周围的环境，并对数据进行一定的处理，同时可以通过无线通信部件进行相互通信。传感器网络就是由许多这种传感器节点协同组织起来的。
所谓传感器网络是由大量部署在作用区域内的、具有无线通信与计算能力的微小传感器节点通过自组织方式构成的能根据环境自主完成指定任务的分布式智能化网络系统。传感网络的节点间距离很短，一般采用多跳（multi-hop）的无线通信方式进行通信。传感器网络可以在独立的环境下运行，也可以通过网关连接到internet，使用户可以远程访问。
传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等，能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息，通过嵌入式系统对信息进行处理，并通过随机自组织无线通信网络以多跳中继方式将所感知信息传送到用户终端。从而真正实现“无处不在的计算”理念。
传感器网络节点的组成和功能包括如下四个基本单元：传感单元（由传感器和模数转换功能模块组成）、处理单元（由嵌入式系统构成，包括cpu、存储器、嵌入式操作系统等）、通信单元（由无线通信模块组成）、以及电源部分，如图1所示。此外，可以选择的其它功能单元包括：定位系统、运动系统以及发电装置等。
图1 传感器网络节点的基本结构示意图
在传感器网络中，节点通过各种方式大量部署在被感知对象内部或者附近。这些节点通过自组织方式构成无线网络，以协作的方式感知、采集和处理网络覆盖区域中特定的信息，可以实现对任意地点信息在任意时间的采集，处理和分析。一个典型的传感器网络的结构包括分布式传感器节点（群）、sink节点、互联网和用户界面等，如图2所示。
图2 典型传感器网络的网络结构
传感节点之间可以相互通信，自己组织成网并通过多跳的方式连接至sink（基站节点），sink节点收到数据后，通过网关（gateway）完成和公用internet网络的连接。整个系统通过任务管理器来管理和控制这个系统。传感器网络的特性使得其有着非常广泛的应用前景，其无处不在的特点使其在不远的未来成为我们生活中不可缺少的一部分。
2、研究传感器网络的重要意义
传感器网络是当前国际上备受关注的、由多学科高度交叉的新兴前沿研究热点领域，是信息感知和采集的一场革命，被认为是21世纪最重要的技术之一，它将会对人类未来的生活方式产生深远影响。2003年2月份的美国《技术评论》杂志《technology review》）评出对人类未来生活产生深远影响的十大新兴技术，传感器网络被列为第一。美国商业周刊认为，传感器网络是全球未来四大高技术产业之一。近几年来在美国国防部高级规划署（darpa）、美国自然科学基金委员会和其它军事部门的资助下，美国科学家正在对无线传感器网络所涉及的各个方面进行了深入的研究。
传感器网络作为“无处不在”思想衍生的产物，可以被广泛地应用在国防军事、环境监测、交通管理、医疗卫生、制造业、抗灾抢险等领域，拥有巨大的应用价值。从目前国外的研究进展来看，虽然传感器网络的应用前景十分美好，但由于仍然面临很多技术难题，还不能走向广泛应用。美国很早就开始这方面的研究，但直到近几年，这方面的研究活动才在各大学及研究所蓬勃开展起来。美国政府也斥巨资支持这方面的研究。在2003年度的自然科学基金自主的专题中，便有一个是传感器与传感器系统及网络，拨款额度达到三千四百万美元。美国国防
