孙利民 刘伟

摘要：资源受限和环境干扰使得无线传感器网络大规模应用面临诸多问题，包括流量不均衡、功能与需求失衡、理论与实际失衡等。文章在分析这些问题的基础上，结合当前技术的发展和应用需求，从传感器网络应用架构、体系结构、稀疏网络部署下的数据传输及大规模传感器网络的仿真、测试技术等方面，给出了对大规模传感器应用的一些思考。

关键词：大规模传感器网络；系统架构；体系结构；移动数据收集；仿真与测试

Abstract:There are a number of issues in large-scale wireless sensor networks because of environmental interference and a scarcity of system resources. Issues include imbalances between sensing and delivering, ability and demand, and theory and practice. In this paper, recommendations are made for a network framework, system architecture, and data forwarding in sparse networks. We also give a brief introduction to simulation and testing technologies for large-scale networks.

Key words:large scale wireless sensor network; system architecture; mobile data collection; simulation and testing

无线传感器网络是大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络，其目的是协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内感知对象的监测信息，并报告给用户。传感器网络一般由传感器节点、汇聚节点和数据服务器组成。越来越多的传感器网络的研究和技术针对于特定的行业和应用。其中，很多应用都需要进行大规模的部署，以达到高覆盖、高精确感知等目的。如森林火灾监测、战场上敌情监测等，成千上万枚传感器节点部署于环境中，用于完成监测任务。然而，与小规模应用相比，大规模应用中除了节点数量上的区别外，还会产生节点管理困难、资源使用不均衡等一系列问题。

1 大规模应用面临的问题

经过传感器网络理论与技术的发展，虽然其在各行各业都得到了广泛的应用，然而目前大多数的应用仍然局限于小规模程度。如在火山活动状况监测的应用[1]中，设计者在火山口布置了16个传感器节点，用来监测火山温度、震动等信息；……