3.1.1  基本概念

传感器（Sensor）是由敏感元件和转换元件组成的一种监测装置，它可以感受到被监测对象的温度、湿度等信息，并按照一定规律变换为电信号或者其他所需形式输出，以满足信息的传递、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

随着微电子、无线通信、计算机与网络技术的发展，推动了低功耗、多功能传感器的快速发展，使其在微小体积内能够集成信息采集、数据处理和无线通信等多种功能。近年来，WSN的研究越来越引起人们的关注。

WSN是由部署在监测区域内大量微型而又廉价的传感器节点组成，通过无线通信方式组成的一个多跳的具有自组织特性的网络系统，其目的是将覆盖区域中的感知对象的信息进行感知、采集和处理，并最终发送给观测者，WSN结构如图3.1所示。

图3.1 WSN结构

WSN的任务是利用监测区域内大量的传感器节点来监测目标区域的对象，收集相关数据，然后通过无线收发装置并采用多跳路由的方式将监测数据发送给汇聚节点，再通过汇聚节点将数据传递到任务管理单元的用户端，从而达到对目标区域的监测。它综合了计算、通信及传感器技术，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信息，从而实现物理世界、计算机和人类的联通。

传感器、感知对象和观测者共同构成了WSN的三个必不可少的要素，WSN的出现将改变人类和自然界的交互方式，人们可以通过WSN直接感知客观世界，扩展现有网络的功能和人类认识世界的能力。WSN因具有低成本、低功耗、自组网、分布式监测、不需要固定通信设施支持等五大优点，可广泛应用于各行各业。

一个被普遍接受的WSN的定义为：大规模、无线、自组织、多跳、无基础设施支持的网络，其中节点是同构的，成本较低、体积较小，大部分节点不移动，被随意地散布在监测区域，要求网络系统有尽可能长的工作时间。