集成无线传感器网络的微环境监测系统的发展[外文翻译].doc

附件C：译文

集成无线传感器网络的微环境监测系统的发展

摘要
无线传感器网络(WSN)在微环境监测领域变得越来越受欢迎，这是由于它的富有前景的能力。但是文献报告中用于环境监测的WSN系统都是为特定的应用开发，而且没有提供开发用户数据处理方法的功能。在这篇论文中，利于WSN优点用于完成微环境监测的新系统被详细的设计出来。硬件工作风格是以应用为导向的，用于数据获取，确认，处理，可视化的系统运行平台也得到系统的展示。此外，提出了基于网络用于远程控制和监测的监控子系统。还有，这个系统有可以让工程师执行他们自己算法的扩展能力。实验结果将表明路径的可靠性和实时的特征，还将显示出系统开发到实践应用的可行性和适应性。
关键字：无线传感器网络；微环境监测；数据处理；可视化；英特网接入
1.介绍
近来，由于应用简单且范围广泛，无线传感器网络正吸引着大量的研究力量。它能被用于习性监测，环境观察，结构探测，远程生理监测和药品管理等。如【17，18.12】所示。为了发挥WSN的高性能，还有在研究和实践里存在的一系列挑战。通常，传感器是由电池供电，只有有限的电力。因此，在硬件和协议设计中最重要的任务之一是如何节约传感器节点和整个传感器网络的有限的能量。这将能够延长网络的寿命。其他的问题还包括：加强网络的稳定性和鲁棒性，以及具有自组织和自康复能力。这些要求使得设计有效的路由协议和网络节点硬件变得有必要。
除了以上的问题，在大规模传感器网络中感知到的数据的处理将急剧增加。例如，在用于环境监测的大规模传感器网络中，要求长时间或高频率的数据获取。在这种情况下，传感器网络会被大量的测得数据充满【15，21】。当数据是多媒体，如监控录像时，情况将变得更加糟糕。数据处理功能将很重要，而且还会消耗很多的能量。为了减轻这个问题，在数据传输和处理中要使用先进的方法。一种方法是：将数据压缩，这样一来，只有在一定范围内的测量数据会被传送到基站用于后处理【25，26】。但是，在这种方法中，传感器网络的有用信息也许会丢失。一种可选的方法叫做分散处理，这允许传感器节点或分散的低成本站点去分析本地传感的数据，而且只传递结果给基站。在许多例子中，集中数据管理和处理是必须的。【21】。第三种方法是改进数据处理中心的数据处理效率。像Matlab等这