對于無線自組織的傳感器網(wǎng)絡(luò)而言，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂凭哂刑貏e重要的意義。通過拓?fù)淇刂谱詣?dòng)生成良好的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，能夠提高路由協(xié)議和MAC協(xié)議的效率，可為數(shù)據(jù)融合、時(shí)間同步和目標(biāo)定位等多方面奠定基礎(chǔ)，有利于節(jié)省節(jié)點(diǎn)的能量來延長網(wǎng)絡(luò)的生存期。所以，拓?fù)淇刂剖莻鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)研究的核心技術(shù)之一。

4) 網(wǎng)絡(luò)安全

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為任務(wù)型的網(wǎng)絡(luò)，不僅要進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，而且要進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和融合、任務(wù)的協(xié)同控制等。如何保證任務(wù)執(zhí)行的機(jī)密性、數(shù)據(jù)產(chǎn)生的可靠性、數(shù)據(jù)融合的高效性以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩裕统蔀閭鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)安全問題需要全面考慮的內(nèi)容。

為了保證任務(wù)的機(jī)密布置和任務(wù)執(zhí)行結(jié)果的安全傳遞和融合，傳感器網(wǎng)絡(luò)需要實(shí)現(xiàn)一些最基本的安全機(jī)制：機(jī)密性、點(diǎn)到點(diǎn)的消息認(rèn)證、完整性鑒別、新鮮性、認(rèn)證廣播和安全管理，水印技術(shù)也成為傳感器網(wǎng)絡(luò)安全的研究內(nèi)容。

5) 時(shí)間同步

在基于TDMA方式的通訊和時(shí)間相關(guān)的監(jiān)測任務(wù)中，工作節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘需要保持同步。然而只有整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存在大量可利用的時(shí)標(biāo)情況下，在龐大的網(wǎng)絡(luò)中維持一個(gè)全局性的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)才是可行的，顯然這種方式并不適合于傳感器網(wǎng)，最好的解決策略是節(jié)點(diǎn)維護(hù)自身的時(shí)鐘。傳感器網(wǎng)時(shí)間同步方案應(yīng)該在系統(tǒng)中建立一個(gè)本地時(shí)鐘與其它時(shí)鐘相關(guān)的偏移參數(shù)表，在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過程中利用這些參數(shù)進(jìn)行本地與遠(yuǎn)地時(shí)間比較。事實(shí)上時(shí)間參數(shù)變換可以封裝進(jìn)數(shù)據(jù)包，即節(jié)點(diǎn)能夠在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)過程中持續(xù)進(jìn)行時(shí)間變換以保證每一跳中能與本地時(shí)鐘一致。時(shí)間同步是傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作的一個(gè)關(guān)鍵機(jī)制。

6) 定位技術(shù)

位置信息是傳感器節(jié)點(diǎn)采集數(shù)據(jù)中不可缺少的部分，沒有位置信息的監(jiān)測消息通常是毫無意義的。考慮到大多數(shù)傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場景，獲得傳感器的絕對或相對位置是十分重要的。目前的一些研究是通過借助GPS技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)定位。

7) 數(shù)據(jù)融合

數(shù)據(jù)融合是將多份數(shù)據(jù)或信息進(jìn)行綜合，以獲得更符合需要結(jié)果的過程。數(shù)據(jù)融合技術(shù)應(yīng)用在傳感器網(wǎng)絡(luò)中，可以在匯聚數(shù)據(jù)的過程中減少數(shù)據(jù)傳輸量，提高信息的精度和可信度，以及網(wǎng)絡(luò)采集數(shù)據(jù)的整體效率。在應(yīng)用層可以利用分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)，對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行逐步篩選；網(wǎng)絡(luò)層的很多路由協(xié)議均結(jié)合了數(shù)據(jù)融合機(jī)制，以期減少數(shù)據(jù)傳輸量。

8) 容錯(cuò)性

由于周圍物理環(huán)境或其自身能量耗盡傳感器就會(huì)失效，對于替換傳感器可能性不大的情況下，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)必須能夠在其應(yīng)用過程中及時(shí)屏蔽掉發(fā)生故障的傳感器。容錯(cuò)過程可以在數(shù)據(jù)交換中實(shí)現(xiàn)（例如SPIN協(xié)議），但該過程要消耗能量。因此出現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和能量利用矛盾的沖突，衡量數(shù)據(jù)交換與功耗的優(yōu)先權(quán)在取決于實(shí)際應(yīng)用情況。

9) 無線通信技術(shù)

傳感器網(wǎng)絡(luò)需要低功耗短距離的無線通信技術(shù)。IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)是針對低速無線個(gè)域網(wǎng)的通信標(biāo)準(zhǔn)，把低功耗、低成本作為設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)，旨在為個(gè)人或者家庭范圍內(nèi)不同設(shè)備之間低速聯(lián)網(wǎng)提供統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。由于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)特征與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特征十分類似，目前有許多研究機(jī)構(gòu)把它作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的無線通信平臺(tái)。超寬帶技術(shù)（UWB）是一種極具潛力的無線通信技術(shù)。超寬帶技術(shù)具有對信道衰落不敏感，發(fā)射信號(hào)功率譜密度低、低截獲能力、系統(tǒng)復(fù)雜度低、能提供數(shù)厘米的定位精度等優(yōu)點(diǎn)，非常適合應(yīng)用在無線智能傳感器網(wǎng)絡(luò)中.迄今為止關(guān)于UWB有兩種技術(shù)方案，一種是以Freescale公司為代表的DS-CDMA單頻方案，另一種是有英特爾、德州儀器等公司共同提出的多頻帶OFDM方案，但目前還沒有一種方案成為正式的國際標(biāo)準(zhǔn)。本文源自澤天傳感，轉(zhuǎn)載請保留出處。