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计算机网络编码技术在无线传感器网络中的

应用

作者：魏秀娟

来源：《电脑知识与技术》2017年第07期

摘要；近年来，随着科学技术的不断发展，无线传感器由于其自身的易部署性和多功能性

被广泛应用于各种领域，但另一方面，传感器节点能量的有限性和无线链路的不可靠性也是我

们需要完善的地方。

关键词：计算机网络编码；无线传感器网络；应用方面

中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044（2017）07-0023-03

无线传感器网络的发展离不开路由技术的支撑，在无线传感器网络路由的发展过程中，网

络特点、业务特点和应用需求都显现出了与传统网络不同的地方，所以我们必须要积极应对无

线传感器网络路由设计变化带来的挑战。

无线传感器网络的1概述

无线传感器网络，简称WSN，随着微机电系统（MEMS）的出现，有效推动了智能传感

器的发展，尤其是在发展的过程中，传感器节点降低了制造成本，与传统的传感器相比，不但

能够从环境中感知、测量和收集信息，且它的体积相对较小，还能够快速传递收集到的信息，

所以得到了人们的广泛关注，且被应用于自然灾害的紧急救援、军事目标的监督及跟踪、生物

的健康监控等方面。由于无线传感器网络可以帮助人们在恶劣或者人们无法接近的特殊环境下

工作，所以各个国家对无线传感器网络技术投入了大量的财力物力进行研究。而我国也认识到

无线传感器网络技术对人们的生活及科学产生的巨大影响，也加入到无线传感器网络技术的理

论和应用研究，并且在微型传感器、无线智能传感网络通信技术、应用系统及传感器节点等方

面取得了一定的研究成果，且一部分研究理论已经被应用于实际的工程系统中。我们知道，无

线传感器网络在发展过程中，最具重要性的三要素是传感器、感知对象和观察者，对无线传感

器网络技术进行研究，不但可以让信息感知和信息采集完成一次巨大的飞跃，更能够对我们人

类的发展产生巨大影响。在无线传感器网络技术的发展过程中，由于其在各个环境的应用不

同，从而演化出了一系列的无线传感器网络。

地面无线传感器网络1.1

其一般是由自组织方式组网或者是预先规划的方式组网，这是由于地面无线传感器网络通

常由许许多多的廉价的部署在一个预先指定好的区域的传感器节点决定的。在陆地无线传感器

网络中，由于所处的环境较为密集，因此需要采取有效措施来确保其通信的可靠性，同时还需

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要确保陆地传感器节点能够将数据信息快速、高效地传递到基站，这就决定了陆地无线传感器

网络的运作需要消耗大量的电力，但是在这个过程中电池的能力是有限的，并且可能不能被充

电，即使我们可以借助太阳能电源或者是其他第二能量，我们仍然需要注意保存能量。为了让

陆地传感器节点可以更好地运作，我们可以通过提高网内数据聚合、缩短运输范围、降低延迟

等方法来实现能量的有效保存。

地下无线传感器网络1.2

与地面无线传感器网络相比，地下无线传感器网络具有更高的造价成本，这是因为大部分

地下无线传感器网络都是部署于山洞中的节点，或埋于地下的传感器节点，或矿下以实现对地

下条件监控的节点，在部署节点时，由于操作地点处于地下或者是矿下，较于地面节点的部署

难度更大，在维护时需要付出的也更多。在进行节点的材料选择时，我们为了保证通信的可靠

性，一般要使选择的节点能够有效的穿过岩石、油、水及其他物质，所以在制造地下传感器节

点时，我们就必须投入更多的财力，且要仔细考虑能量开销投入并详细部署规划，这样才能保

证地下无线传感器在高强度的信号衰减的地下环境下可以让无线通信顺利传达。在地下无线传

感器网络中，我们必须给地下传感器节点配备相应的电池能量，并且利用高效的通讯协议来达

到增加网络可靠性的目的。

水1.3下无线传感器网络

与地面无线传感器网络不同的是，虽然水下无线传感器网络涉及大量的传感节点，但是水

下传感器节点更贵，但是需要部署的节点却较少。在水下通信网络中，比较具有代表性的是声

波通信。但是声音通信处于水下，这样的环境很容易引起节点失效，而且在有限的宽带中，需

要进行长距离的信息传输，所以在传输过程中会出现传输延迟和信号衰退等问题。水下传感器

节点一般需要依靠有限的电池来进行运作，但是无法进行重新充电或被替换，但是我们可以通