1.3　无线传感器网络研究及发展现状

20世纪70年代，第一代传感器网络诞生，第一代传感器网络特别简单，传感器只能获取简单信号，数据传输采用点对点模式，传感器节点与传感控制器相连就构成了这样一个传感器网络。第二代传感器网络比第一代传感器网络在功能上稍有增强，它能够读取多种信号，在硬件上采用串/并接口来连接传感控制器，是一种能够综合多种信息的传感器网络。传感器网络更新的速度越来越快。在20世纪90年代后期，第三代传感器网络问世，它更加智能化，综合处理能力更强，能够智能地获取各种信息，网络采用局域网形式，通过一根总线实现传感器控制器的连接，是一种智能化的传感器网络。到现在为止，第四代传感器网络还在开发之中，虽然实验室的无线传感器网络已经能够运行，但限于节点成本、电池生命周期等原因，大规模使用的产品出现得还很少，这一代网络结构采用无线通信模式，大规模地撒播具有简单数据处理和融合能力的传感器节点，无线自组织地实现网络间节点的相互通信，这就构成了第四代传感器网络，也就是我们所说的无线传感器网络。

考虑到无线传感器网络的巨大发展前景和应用价值，许多国家极度关注无线传感器网络的发展状况，学术界也开始把无线传感器网络作为一个研究的重点。美国的一家基金会于2003年发布了一个无线传感器网络开发项目，投入大量资金来研究无线传感器网络的通信基础理论；美国国防部也把无线传感器网络列入了重点安防对象，提出了一个无线传感器网络感知计划，这个计划重点强调战争中敌方情报的搜集感知能力和信息的处理传输能力。美国国防部还特意开设了许多针对军事的无线传感器网络研究项目；世界各国的通信、IT等知名企业也积极备战迎接无线传感器网络可能带来的机遇，积极组织团队研发无线传感器网络，争取早日实现无线传感器网络的商业化。

在无线传感器网络领域，我国也表现出极大的热情，现代无线传感器网络的研发正积极跟上世界潮流。我国关于无线传感器网络概念的提出要追溯到1999年中国科学院发布的“信息与自动化领域研究报告”，该报告指出，无线传感器已经被列为信息与自动化五个最有影响力的项目之一。另外许多国内高校对无线传感器网络的研究也在如火如荼地进行着。例如，中国科学院上海微系统研究所从1998年开始就一直在跟踪和研究无线传感器网络；国内的一些高校如清华大学、国防科技大学、北京邮电大学、西安电子科技大学、哈尔滨工业大学、复旦大学、中南大学等在无线传感器网络方面也都在深入研究，有的学校已经取得了一定的成果。

无线传感器网络目前是国内外的一个热点话题，许多国家都在研究无线传感器网络，而无线传感器网络的传输层作为无线传感器网络的重要一层，担负着网络间节点的数据传输和可靠性保证的任务，因此对无线传感器网络传输层协议的研究是非常有意义的。

针对无线传感器网络高可靠性和低延迟特性，目前国内外已经提出了相当成熟的协议，针对传输层协议的三个性能指标：拥塞控制、可靠性保证和能量效率，主要有PFSQ（快取慢存）、CODE（拥塞发现和避免）、RMST（可靠多分段传输）等协议，这些协议能够达到一定的可靠性，但是由于协议本身存在的缺陷，只能适用于某一种或者某一类应用，不具有普遍性。

从总体上来说，目前无线传感器网络正处在一个快速成长的时期，无论是国内还是国外，无线传感器网络都是一个重点研究的课题，但是无线传感器网络由于其成本及技术等原因，一直还没有被商业化，随着时间的推移和科技的发展，相信在几年之内无线传感器网络研究必定会取得大的突破。