隨著信息時代的到來，傳感器技術成為了獲取數據和信息的最重要方法，而無限傳感網絡更是成為了物聯網系統(tǒng)的核心組成部分，它實現了信息的采集、分析和傳輸三大功能，與計算機技術和通信技術共稱為信息技術的三大支柱。

　　無線傳感網絡的官方定義為：“由大量無處不在的、具有通信與計算能力的微小傳感器節(jié)點，密集布設在無人值守的監(jiān)控區(qū)域而構成的能夠根據環(huán)境自主完成指定任務的自治測控網絡系統(tǒng)。”由定義可以知道，無線網絡可以由大量靜止或移動的傳感器組成，而節(jié)點是其基本結構，整個無限傳感網絡由傳感器節(jié)點、網關節(jié)點、傳輸網絡和遠程監(jiān)控中心四個基礎節(jié)點組成。

　　傳感器節(jié)點是一個小型的嵌入式系統(tǒng)，它是傳感網最基礎的平臺，由傳感器模塊、處理器模塊、無線通信模塊和能量供應模塊組成。其硬件結構圖如下：

　　其中，傳感器模塊由傳感器和轉換器組成，負責感知被監(jiān)控對象的數據信息。處理器模塊包括處理器和存儲器，負責存儲采集信息并控制整個傳感網絡節(jié)點的工作。無線通信模塊就像一個收發(fā)裝置，負責完成節(jié)點間的通信工作。而能源供應模塊就是一個小型的電池，負責各節(jié)點的能源供給。

　　網關節(jié)點又叫匯聚節(jié)點，就是將眾多的傳感器節(jié)點所監(jiān)測到的數據進行匯總，再通過傳輸網絡傳送到控制服務器，是傳感網與互聯網的連接紐帶。由于傳輸需要，該節(jié)點無論是處理能力、通信能力還是存儲能力都較傳感器節(jié)點要強。

　　傳輸網絡和遠程監(jiān)控中心的結構較簡單，傳輸網絡負責傳感器與監(jiān)控服務器之間，以及傳感器之間的互傳信息，并建立合適的通信路徑。而遠程監(jiān)控中心則是對無線傳感器網絡進行管理和配置，并發(fā)布測控任務。

　　無線傳感網絡的各個節(jié)點協同操作，不僅可以探測磁場、地震、溫度、光照度、噪音、物體的各項屬性，還能在航空、軍事、救災、環(huán)境保護、醫(yī)療等應用領域發(fā)揮重要作用。當然，完成這些復雜的工作還需要技術的支持，經簡略劃分，無線傳感網絡主要用到以下關鍵技術：

　　第一，定位技術。為實現秘密檢測，無線傳感網絡系統(tǒng)的體積通常都很小，這導致其內部資源和能量的儲存量較少。因此，無限傳感網的定位技術必須具有靈活、低復雜度算法、高魯棒性等特點，以便延長網絡壽命，減少能源消耗。

　　第二，數據融合技術。在無線傳感網絡的應用中，每個傳感器都能采集到大量的數據和信息，有用戶需要的數據，也有不需要冗余信息。這時候，就需要數據融合技術將采集到的數據進行分析處理，整合出更加符合用戶需求的高效信息。該技術優(yōu)勢主要體現在以下幾個方面：

　　（1）節(jié)省能量。很多時候，相鄰的兩個傳感器之間所采集的數據非常相近，如果將這些冗余的數據全部傳輸，無疑會增加傳輸網絡的負擔，損耗更多的能源，所以要依靠數據融合來清理重復的數據信息。

　　（2）信息獲取準確。傳感網絡周圍的環(huán)境千遍萬化，傳感器節(jié)點所采集的數據也未必準確，通過對某一區(qū)域的所有傳感節(jié)點進行數據融合，有利于獲取更加可靠的信息。

　　（3）能提高數據收集速度。在無線傳感網絡中，數據傳輸通道的大小使固定的，數據融合之后，體積變小，減少了傳輸延遲，在一定程度上提高了數據收集的效率。

　　第三，QoS建設技術。QoS在上文提到過，是一種保障網絡服務質量，解決網絡堵塞和延遲的一種核心技術，無線傳感網絡中的QoS，會根據用戶具體應用的不同，結合其網絡特征完成設計。目前，QoS技術的目標是實現帶寬的最優(yōu)化利用、能源使用的最低化和QoS的最合理控制。

　　第四，同步管理技術。在傳統(tǒng)的無線網絡中，主要考慮的還是時間同步，如網絡時間協議（NTP）就可以解決全局時間同步的問題。在無限傳感網絡的應用中，時間同步也是最重要的，難點是每個傳感器都有自己的本地時鐘，不同節(jié)點的頻率不盡相同，而且還受到溫度和磁場的影響。這時候，就需要時間同步管理機制為傳感網中的所有節(jié)點提供相同的時間標準，而結合無線傳感網絡的體積特點，時間同步設備必須要在大小、成本、能耗方面控制得相當到位。

　　第五，網絡安全技術。無線傳感網絡的無線傳輸通道相對于有線傳輸通道有其局限性，那就是安全系數低，很容易意被黑客竊取數據，或進行信息篡改、惡意攻擊。而無線傳感網絡又不能像其他網絡那樣設計空間復雜度大的密匙，因為其計算能力和存儲能力都無法達到。所以，在設計無限傳感網絡的安全系統(tǒng)時，必須要考慮安全管理、點對點消息認證、完整性鑒別、能量有限性等問題。目前，最常用的安全系統(tǒng)是基于塊加密和定制流加密的RC4/6等算法。

　　第六，無線通信網絡技術。無線傳感網絡不光有其自組織性，而且是通過多個節(jié)點的多跳通信，這使得無線通信技術成為了區(qū)別于其他通信技術的全新研究領域。此外，無線通信網絡的優(yōu)劣在一定程度上決定了無線傳感網絡應用的成與敗。

　　第七，嵌入式實時系統(tǒng)軟件技術。無線傳感器的各個節(jié)點就是嵌入式系統(tǒng)，同時，傳感器各節(jié)點的信息采集等功能要求整個網絡系統(tǒng)要對外部的事件進行實時反應。所以，無線傳感網絡節(jié)點的設計既要滿足嵌入式系統(tǒng)的要求，又要有實時系統(tǒng)的特性。