李梅菊

(青海民族大学 物电学院， 西宁　810007)



水下无线传感器网络综述

李梅菊

(青海民族大学 物电学院， 西宁810007)

水下无线传感器网络具有高时延、邻居节点不固定、能量有限、误码率高的特点，这使得在陆地无线传感器网络中使用的技术及协议无法直接在水下无线传感器网络中使用。针对该问题，介绍了目前水下无线传感器网络的应用领域，分析了3种常见的水下无线传感器网络结构以及各层的技术问题；从设备成本、协议、安全、能量效率、硬件寿命、通信质量等方面分析了水下无线传感器网络面临的挑战；对水下传感器网络今后的研究方向进行了展望。

无线传感器网络；网络结构；应用领域；挑战

地球是一个大水球，几十年来，人类一直努力于水下环境及生物的科学探测、商业开发以及海洋环境的保护。高精度、实时的和时空交叉的连续水生监测系统在许多应用领域极其重要，例如海洋数据的收集、污染监测等。无线传感技术和运输设备的进步推动了水下无线传感器网络(UWSNs)的发展。UWSNs多用声音通信，作为补充的通信技术有光纤通信、无线电通信、射频通信等，这些通信技术通常具有较高的带宽，但由于在水下衰减很快，通常只能传播1～10 m，故只能作为短距离通信，这就要求更大的发射功率或者很大的接收天线。在水下环境中，声学通信系统可以传输更远的距离， 但是它受以下几方面的制约[1]：

1) 低带宽和高时延

声音信号在水下的传播速度是1 500 m/s，这比无线传播速度低了5个数量级。……