简介：        摘要：无线传感器网络是融合了传感器技术、数字技术、无线通信技术等多种新型技术为一体的综合性技术，并在当前工业监测、环境监测、军事、交通和医疗等多个领域中得到了广泛应用。通过无线传感器网络对设备的在线监测，可以更加快速、方便的了解到设备的运行情况，并对设备可能出现的故障作出准确的分析与判断，从而有效提高设备的维护效率。本文无线传感器网络的技术特点出发，并就无线传感器网络在电力系统中的关键技术进行了简要的分析与探讨。         关键词：无线传感器网络；电力系统；关键技术         引言         无线传感器网络的发展离不开传感技术、集成电路、微机电系统和无线通信技术的发展，这些技术的快速发展使得单一条件下的低成本、低功耗和多功能的传感器也逐渐向微型化、网络化和集成化、智能化的方向进步，从而发展为一项不可或缺的信息收集技术，并且在一定意义上扩大了现有网络的功效，让人们可以通过它与外部世界进行直接接触，并且被各国的政府、军方、跨国公司和科研机构等广泛应用于国防军事、医疗护理、智能家居和环境监测等方面，为了让无线传感器网络技术能够更好地为人们服务于人们生活的各个方面，我们需要对无线传感器的各方面效用进行进一步的研究。         1、无线传感器网络的发展现状          在无线传感器网络的发展历史中，美国是第一个从事无线传感器网络研究的，其发展的目的是满足军方侦查军用系统的需求，所以研究的方向主要是传感器网络中的通信和计算问题，这种最先由军事需要发展起来的无线传感器网络技术，在经过网络技术的革命和网络思想体系的革新之后变得越发的成熟，也由此推动了无线传感器网络的发展。对于我国而言，无线传感器网络的发展是比较晚的，但是我们国家对于无线传感器网络技术的发展高度重视，在短短的几十年时间内，我国在研究、应用和标准化方面已经可以和国际的先进水平相媲美，在无线传感器网络技术得到快速发展的同时，随着“感知中国”计划的提出，无线传感器网络技术已经被应用于国家层面并且已经进入到战略实施阶段，这表明“感知中国”计划的提出对中国的无线传感网络产业起到了一定的促进作用，无线传感器网络产业的发展面临着一个巨大的机遇。          2、 无线传感器网络的特点          无线传感器网络在对传统计算机网络的计算模式和设计模式的革新过程中，渐渐地形成了一系列具有自身优势的特点，例如分布式和自组织、规模大、密度高、以数据为中心、可靠性及安全等。在分布式和自组织中，网络无控制中心并没有事先设置好的节点，并且所有的节点在无线传感器网络中所有的节点都处于一个平等的位置，各节点采用分布式算法进行协调，在没有人力因素影响的情况下节点会自行连接出一个对等式的无线网络。无线传感器网络的节点的数量一般都是巨大的，且节点分布较为密集且都聚集在一个较大的监测区域内，这是为了更好地获取到精确完整的信息。在无线传感器网络中，节点所能计算的资源非常有限，往往不能处理超出负荷的实时数据流，所以每个节点收集到的数据都会汇集于传感器网络，从而生成与某个监测区域内监测对象有关的信息；无线传感器网络的可靠性和安全性是指：传感器网络经常被应用于恶劣的环境或者是无人区域，一旦某一传感节点发生了故障就会导致整个传感器网络失效，所以为了增强无线传感器的耐用性，我们就必须保证传感器网络的节点在硬件上保持坚固不能被轻易损坏，并且能够适应各种各样未知的极端环境。同时，我们还要注意网络的通信加密和安全性，防止无线传感器网络的无线信道和分布式控制被窃听、入侵和拒绝服务等。         3、无线传感器网络关键技术          3.1定位          确定传感器节点自身位置以及事件发生的位置是无线传感器网络的基本功能之一，定位技术对无线传感器网络的各种应用都有着重要的作用，是一项值得研究的关键技术。文献 [1]针对户外消极追踪问题。提出了一种利用光传感器和光源对 WSN中的移动目标进行追踪的方法。文中设计了光追踪协议来计算目标移动的方式 [1]。文献 [2]从无线摄像传感器网络中目标定位的角度，分析覆盖问题，提出一种方向定位传感模式，在此基础上应用贝叶斯估计理论，提出了方向定位的覆盖概念（ L覆盖），根据摄像传感器分布密度和 L覆盖率关系，得到对期望的 L覆盖率的密度要求 [2]。          3.2时间同步          在无线传感器网络应用中，传感器节点通常需要协调操作共同完成传感任务，时间同步技术显得尤为重要。传统的网络时间同步的方法，成本较高且能耗较大，在恶劣的环境下同步精度还会受到很大影响，因此，研究适合于传感器网络的精确节能的时钟同步算法也是目前国内外研究的一个热点方向。          3.3覆盖          在传感器网络资源受限的情况下，通过节点部署策略以及路由选择等手段，可以使无线传感器网络的各种资源得到优化分配，因此，覆盖也是目前研究的热点方向。文献 [3]提出了一种基于新颖的蚁群优化算法解决能量有效覆盖问题的方法， [3]该算法使用三种类型的信息索来解决能量有效覆盖问题，而传统的蚁群优化算法只使用一种类型的信息索，进一步，文中提出了两种具体解决办法： 1、可能传感器侦测模式； 2、在连续空间中使用不同类型的传感器。实验表明，该算法能很好地延长整个网络生命周期。          3.4网络安全          由于无线传感器网络受能耗、数据处理和通信能力的限制，使得无线传感器网络受到的安全威胁，现有的网络安全机制不适合于无线传感器网络，需要开发针对该领域的专门协议。文献 [4]针对双层传感器网络中存储节点被攻击问题， [4]该文提出了一种防止被攻击的协议 SafeQ，使节点在采集数据，和存储节点向 sink节点传输数据更为安全。          3.5数据融合          邻近节点报告的信息存在很大的相似性和冗余性，各个节点单独传送数据会浪费通信带宽，缩短网络生存时间，加速节点的能量消耗。而数据融合技术有助于提高数据的准确性和数据的收集效率。因此，数据融合技术成为无线传感器网络的一项关键技术。文献 [5]针对于无线传感器网络中对环境的监测，提出了一种面向时间相关性的复杂框架， [5]该框架可以对数据压缩的损失进行优化，进而提出了在噪声环境下动态减少能量损失的数据聚集协议。文献 [6]针对无线多媒体传感器网络数据压缩所产生的数据冗余问题， [6]该文提出了一种信息数据压缩框架，将采集到的视觉信息最大化的完整压缩。并在此基础上，结合优先进化遗传机制，提出 DMCP协议，减少压缩过程的数据冗余。          3.6网络协议          路由协议不仅关系到单个节点的能耗，而且直接影响到网络的生命周期，所以，网络协议也成为无线传感器网络的一项研究热点。文献 [7]提出了一种任播路由算法保证数据包准确传到水面 SEA传感器。 [7]通过任播路由协议，将水下不同深度的水压传给 SEA，再由 SEA传给检测中心。该协议采用新颖的机会路由机制，选择最大贪婪进程的代理子集，限制信道干扰。          3.7网络拓扑控制          对于无线传感器网络而言，良好的拓扑结构有利于节省节点的能量来延长网络的生存期，提高路由协议和 MAC协议的效率，所以拓扑控制也是无线传感器网络的核心技术之一。         4、总结          无线传感器网络技术作为现代生活工作中应用广泛的信息技术，不但与人们生活的方方面面有紧密联系，我们更是要对无线传感器网络的无线通信模块加大注意力，以此实现无线传感器与国家军事、环境、医疗、城市交通管理等方面的对接，从而更好地服务于人类，促进人类的进步。          参考文献：         [1]刘昌勇，米高扬，胡南生等 .无线传感器网络若干关键技术 [J].通讯世界， 2016（ 08）： 23.          [2]刘建顺，赵岚光，郭全等 .无线传感器网络关键技术浅析 [J].建筑工程技术与设计， 2015（ 28）： 56-56.