室内无线传感器网络及其应用摘要：介绍了传统无线传感器网络的起源、发展和现状，分析了室内环境对传统无线传感器网络技术的挑战，提出了一种新颖的室内无线传感器网络节点的构架设计方案；最后展望了室内无线传感器网络技术的应用前景。关键词：普适计算；无线传感器网络；室内无线传感器网络；构架设计中图法分类号：TP393文献标识码：A：1001－3695(2006)09－0209－04普适计算[1]（UbiquitousComputing）思想作为21世纪的计算模式，自MarkWeiser在1991年首次提出以来，日益受到人们的关注和重视。国内外研究机构投入大量的人力、物力和财力进行研究工作。例如，进行中的普适计算项目有MIT的Oxy￣genProjects[2],CMU的ProjectAura[3]，UCLA的SmartKindergarten[4]等，主要研究方向包括支持普适计算的新型网络技术（如无线传感器网络）、软件系统(如支持普适计算的操作系统与网络中间件技术)，上下文感知计算技术等。其中无线传感器网络技术作为普适计算思想大系统中的一个典型应用，因其在军事侦察、工业生产控制、森林火灾监控、医疗监护、农业养殖和太空探索等领域的巨大应用价值得到了各国政府、军方、跨国公司和科研机构的关注与重视，成为当今世界工业界与学术界的研究热点。??1无线传感器网络的起源、发展与现状??随着传感器技术、嵌入式计算技术、通信技术和半导体与微机电系统制造技术的飞速发展，具有感知、计算存储和通信能力的微型传感器开始出现在军事、工业、农业和宇航各个领域中。无线网络传感器是集传感器执行器、控制器和通信装置于一体，集传感与驱动控制能力、计算能力、通信能力于一身的资源（计算、存储和能源）受限的嵌入式设备。由这些微型传感器构成的无线传感器网络能够实时监测、感知和采集网络分布区域内的各种监测对象信息，并对这些信息进行处理，传送给需要这些信息的用户。??传感器网络在军事侦察、环境信息检测、医疗健康监护、农业生产、建筑与家居、工业生产控制以及商业等领域有着广阔的应用前景[5]。??（1）军事领域。该领域的应用需求是无线传感器网络产生的主要推动力量，如UCBerkeley的SmartMote的应用背景就是战场侦察系统。在未来无线传感器网络将会成为C4ISRT(Command，Control，Communication，Computing，Intelligence，Surveillance，ReconnaissanceandTargeting)系统不可或缺的部分。C4ISRT系统的目标是利用先进的高科技技术，为未来的现代化战争设计一个集命令、控制、通信、计算、智能、监视、侦察和定位于一体的战场指挥系统。因为无线传感器网络是由密集型、低成本、随机分布的节点组成的，自组织性和容错能力使其不会因为某些节点在恶意攻击中的损坏而导致整个系统的崩溃；而且由于无线传感器网络无需外界配置管理的自组织特性，使无线传感器网络易于快速部署，非常适合应用于恶劣的战场环境中。它可以提供监控我军兵力、装备和物资,监视冲突区，侦察敌方地形和布防，定位攻击目标，评估损失，侦察和探测核、生物和化学攻击等功能，及时准确地将采集到的各种信息，通过汇聚节点将数据传送到各级指挥部门；最后利用数据融合技术(包括分布式数据融合算法等)融合决定战场胜败的、完备的、及时更新的战区信息库，为指挥决策提供及时准确的信息。??（2）环境监测。随着人们对环境问题的日益关注，环境科学所涉及的范围越来越广泛。通过传统方式采集原始数据是一件困难的工作。传感器网络为野外随机性的研究数据获取提供了方便，如跟踪候鸟和昆虫的迁移，研究环境变化对农作物的影响。此外，无线传感器网络还可以有效地检测到森林火灾发生，并向相关部门提供有助于指定救火方案决策的详实有效的火场信息。??（3）医疗健康。如果在住院病人身上安装特殊用途的传感器节点，如心率和血压监测设备,利用传感器网络，医生就可以随时了解被监护病人的病情，并进行及时处理[6]，而安装在被监测对象身上的微型传感器也不会给人的正常生活带来太多的不便。传感器网络为未来的远程医疗提供了更加方便、快捷的技术实现手段。??（4）其他商业应用。在灾难拯救、仓库管理、交互式博物馆、交互式玩具、工厂自动化生产线等众多领域，无线传感器网络...