1.1 无线传感器网络的基本结构

无线传感器网络是由许多个功能相同或不同的传感器节点以自组织、多跳方式构成的无线网络。该网络集传感器技术、嵌入式技术、无线通信技术及分布式信息处理技术于一体，能够协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息，并对其进行处理，再将处理后的信息传送到外部目标。无线传感器网络的基本结构如图1-1所示。

图1-1 无线传感器网络的基本结构

基站的处理能力、存储能力和通信能力相对比较强，它连接无线传感器网络与因特网等外部网络，实现两种协议栈之间的通信协议转换，同时发布管理节点的监测任务，并把收集的数据转发到外部网络中。

传感器节点通常是一个微型的嵌入式系统，它构成了无线传感器网络的基础层支持平台，它的处理能力、存储能力和通信能力相对较弱，通过携带能量有限的电池供电。从网络功能上看，每个传感器节点兼顾网络节点的中断和路由器双重功能，除进行本地信息收集和数据处理外，还要对其他节点转发来的数据进行存储、管理和融合等处理，同时与其他节点协作完成一些特定任务。

典型的传感器节点由数据采集模块、数据处理和控制模块、通信模块和供电模块组成。其中，数据采集模块由传感器、A/D转换器组成，负责感知监控对象的信息；供电模块负责供给节点工作所消耗的能量，一般为小体积的电池；通信模块完成节点间的交互工作，一般为无线电收发装置；数据处理和控制模块包括存储器和微处理器，负责控制整个传感器节点的操作，存储和处理本身采集的数据及其他节点发来的数据。同时，一些节点上还装配有能量再生装置、运动或执行机构、定位系统等扩展设备以获得更完善的功能。