【正文】 部署傳感器網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的課題。截至2008年底，中國國家自然基金共支持面上項(xiàng)目111項(xiàng)、重點(diǎn)項(xiàng)目3項(xiàng)；國家“863”重點(diǎn)項(xiàng)目發(fā)展計(jì)劃共支持面上項(xiàng)目30余項(xiàng)，國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃“973”也設(shè)立2項(xiàng)與傳感器網(wǎng)絡(luò)直接相關(guān)的項(xiàng)目；國家發(fā)改委中國下一代互聯(lián)網(wǎng)工程項(xiàng)目（CNGI）也對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目進(jìn)行了連續(xù)資助?！爸袊磥?0年技術(shù)預(yù)見研究”提出的157個(gè)技術(shù)課題中有7項(xiàng)直接涉及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。2006年初發(fā)布的《國家中長期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》為信息技術(shù)確定了3個(gè)前沿方向，其中2個(gè)與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究直接相關(guān)。最值得一提的是，中國工業(yè)與信息化部在2008年啟動(dòng)的“新一代寬帶移動(dòng)通信網(wǎng)”國家級(jí)重大專項(xiàng)中，有第6個(gè)子專題“短距離無線互聯(lián)與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化”是專門針對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而設(shè)立的。該專項(xiàng)的設(shè)立將大大推進(jìn)WSN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在應(yīng)用領(lǐng)域的快速發(fā)展。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟度分析Gartner信息技術(shù)研究與咨詢公司從2005年到2008年對(duì)WSN網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)追蹤和評(píng)估。2005年，Gartner認(rèn)為WSN技術(shù)的關(guān)注度已經(jīng)越過了膨脹高峰并回歸理性，表現(xiàn)為以美國為首的科研人員開始理性反思這種技術(shù)模式是不是有進(jìn)一步推廣和發(fā)展的機(jī)會(huì)。當(dāng)時(shí)的預(yù)期比較樂觀，認(rèn)為該技術(shù)將在2～5年內(nèi)走向成熟。2006年，Gartner的評(píng)估認(rèn)為該技術(shù)正按照預(yù)定曲線前行，但成熟時(shí)間要更長一些；而到了2007年，Gartner發(fā)現(xiàn)對(duì)該技術(shù)的關(guān)注度又有大幅度回升，但其市場(chǎng)并沒有走向高產(chǎn)能期，而是似乎又回到了技術(shù)膨脹期。同時(shí)，距離成熟的時(shí)間仍然是10年以上。超過5年的市場(chǎng)預(yù)測(cè)往往意味公司對(duì)該項(xiàng)技術(shù)缺乏準(zhǔn)確的判斷。從這一點(diǎn)上看，WSN技術(shù)從市場(chǎng)的角度上看還有些撲朔迷離。Gartner的2008年技術(shù)預(yù)測(cè)報(bào)告中沒有對(duì)該領(lǐng)域進(jìn)行預(yù)測(cè)也正是基于這一點(diǎn)。這種結(jié)果的可能原因是殺手級(jí)應(yīng)用所需的幾項(xiàng)關(guān)鍵性的支撐技術(shù)目前難于突破，微型化、可靠性、能量供給在目前看來是制約應(yīng)用的最大問題。另外，這些技術(shù)之間還彼此制約。首先，微型化使節(jié)點(diǎn)通信距離變短，路徑長度增加，數(shù)據(jù)延遲難于預(yù)期；其次，能量獲取和存儲(chǔ)容量與設(shè)備體積（表面積）呈正比，充足的能源和微型化設(shè)計(jì)之間的矛盾難于調(diào)和；再有，現(xiàn)有電子技術(shù)還很難做到可降解的綠色設(shè)計(jì)，微型化給回收帶來困難，從而威脅到環(huán)境健康。市場(chǎng)不會(huì)向技術(shù)妥協(xié)，如果一項(xiàng)技術(shù)不能在方方面面做到完美就很難被市場(chǎng)所接受。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要想在未來十幾年內(nèi)有所發(fā)展，一方面要在這些關(guān)鍵的支撐技術(shù)上有所突破；另一方面，就要在成熟的市場(chǎng)中尋找應(yīng)用，構(gòu)思更有趣、更高效的應(yīng)用模式。值得慶幸的是，WSN技術(shù)在中國找到了發(fā)展機(jī)會(huì)。政府引導(dǎo)、研究人員推動(dòng)和企業(yè)的積極參與大大加快了WSN技術(shù)的市場(chǎng)化進(jìn)程。中國必將在WSN技術(shù)和市場(chǎng)推進(jìn)中發(fā)揮重要作用。第二章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系及其發(fā)展現(xiàn)狀WSN技術(shù)是多學(xué)科交叉的研究領(lǐng)域，因而包含眾多研究方向，WSN技術(shù)具有天生的應(yīng)用相關(guān)性，利用通用平臺(tái)構(gòu)建的系統(tǒng)都無法達(dá)到最優(yōu)效果。WSN技術(shù)的應(yīng)用定義要求網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)設(shè)備能夠在有限能量（功率）供給下實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的長時(shí)間監(jiān)控，因此網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的能量效率是一切技術(shù)元素的優(yōu)化目標(biāo)。下面從核心關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵支撐技術(shù)兩個(gè)層面分別介紹應(yīng)用系統(tǒng)所必須的設(shè)計(jì)和優(yōu)化的技術(shù)要點(diǎn)。 核心關(guān)鍵技術(shù) 組網(wǎng)模式在確定采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)后，首先面臨的問題是采用何種組網(wǎng)模式。是否有基礎(chǔ)設(shè)施支持，是否有移動(dòng)終端參與，匯報(bào)頻度與延遲等應(yīng)用需求直接決定了組網(wǎng)模式。（1）扁平組網(wǎng)模式所有節(jié)點(diǎn)的角色相同，通過相互協(xié)作完成數(shù)據(jù)的交流和匯聚。最經(jīng)典的定向擴(kuò)散路由（Direct Diffusion）研究的就是這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。（2）基于分簇的層次型組網(wǎng)模式節(jié)點(diǎn)分為普通傳感節(jié)點(diǎn)和用于數(shù)據(jù)匯聚的簇頭節(jié)點(diǎn)，傳感節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)先發(fā)送到簇頭節(jié)點(diǎn)，然后由簇頭節(jié)點(diǎn)匯聚到后臺(tái)。簇頭節(jié)點(diǎn)需要完成更多的工作、消耗更多的能量。如果使用相同的節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)分簇，則要按需更換簇頭，避免簇頭節(jié)點(diǎn)因?yàn)檫^渡消耗能量而死亡。（3）網(wǎng)狀網(wǎng)（Mesh）模式Mesh模式在傳感器節(jié)點(diǎn)形成的網(wǎng)絡(luò)上增加一層固定無線網(wǎng)絡(luò)，用來收集傳感節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，另一方面實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)之間的信息通信，以及網(wǎng)內(nèi)融合處理。Akyildiz L F等總結(jié)了無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用模式。（4）移動(dòng)匯聚模式移動(dòng)匯聚模式是指使用移動(dòng)終端收集目標(biāo)區(qū)域的傳感數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)發(fā)到后端服務(wù)器。移動(dòng)匯聚可以提高網(wǎng)絡(luò)的容量，但數(shù)據(jù)的傳遞延遲與移動(dòng)匯聚節(jié)點(diǎn)的軌跡相關(guān)。如何控制移動(dòng)終端軌跡和速率是該模式研究的重要目標(biāo)。Kim等提出的SEAD分發(fā)協(xié)議就是針對(duì)這種組網(wǎng)模式。Bi Y等研究了多種Sink的移動(dòng)匯聚模式。此外，還有其他類型的網(wǎng)絡(luò)。如當(dāng)傳感節(jié)點(diǎn)全部為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，通過與固定的Mesh網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信（移動(dòng)產(chǎn)生的通信機(jī)會(huì)），可形成目前另一個(gè)研究熱點(diǎn)，即機(jī)會(huì)通信模式。 拓?fù)淇刂平M網(wǎng)模式?jīng)Q定了網(wǎng)絡(luò)的總體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，但為了實(shí)現(xiàn)WSN網(wǎng)絡(luò)的低能耗運(yùn)行，還需要對(duì)節(jié)點(diǎn)連接關(guān)系的時(shí)變規(guī)律進(jìn)行細(xì)粒度控制。目前主要的拓?fù)淇刂萍夹g(shù)分為時(shí)間控制、空間控制和邏輯控制3種。時(shí)間控制通過控制每個(gè)節(jié)點(diǎn)睡眠、工作的占空比，節(jié)點(diǎn)間睡眠起始時(shí)間的調(diào)度，讓節(jié)點(diǎn)交替工作，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓谟邢薜耐負(fù)浣Y(jié)構(gòu)間切換；空間控制通過控制節(jié)點(diǎn)發(fā)送功率改變節(jié)點(diǎn)的連通區(qū)域，使網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)不同的連通形態(tài)，從而獲得控制能耗、提高網(wǎng)絡(luò)容量的效果；邏輯控制則是通過鄰居表將不“理想的”節(jié)點(diǎn)排除在外，從而形成更穩(wěn)固、可靠和強(qiáng)健的拓?fù)?。WSN技術(shù)中，拓?fù)淇刂频哪康脑谟趯?shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的連通（實(shí)時(shí)連通或者機(jī)會(huì)連通）的同時(shí)保證信息的能量高效、可靠的傳輸。 Kumar S等研究了在睡眠喚醒進(jìn)行能耗控制的網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)k 連通的條件。Chen Ai等研究了柵欄（邊界）防護(hù)應(yīng)用中的拓?fù)涓采w問題。Li X則通過圖理論研究無線網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)淇刂扑惴?。Wang X、Ye F、Schurgers C和Lu G等學(xué)者研究了如何利用連通的骨干網(wǎng)絡(luò)減少網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)開銷，延長網(wǎng)絡(luò)生命周期問題。 媒體訪問控制和鏈路控制媒體訪問控制（MAC）和鏈路控制解決無線網(wǎng)絡(luò)中普遍存在的沖突和丟失問題，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)流狀態(tài)控制臨近節(jié)點(diǎn)，乃至網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)的信道訪問方式和順序，達(dá)到高效利用網(wǎng)絡(luò)容量，減低能耗的目的。要實(shí)現(xiàn)拓?fù)淇刂浦械臅r(shí)間和空間控制，WSN的MAC層需要配合完成睡眠機(jī)制、時(shí)分信道分配和空分復(fù)用等功能。Ye W等提出了WSN最經(jīng)典的基于睡眠的MAC協(xié)議——SMAC；Ahn GS等研究了在最后兩跳內(nèi)采用時(shí)分復(fù)用方式緩解由最后兩跳沖突引入的“漏斗”效應(yīng)；Rajendran V等研究了WSN中無競(jìng)爭(zhēng)訪問的高能效方法；Zhai H和Kim Y等則研究了基于多射頻、多信道的MAC協(xié)議。MAC控制是WSN最為活躍的研究熱點(diǎn)，因?yàn)镸AC層的運(yùn)行效率直接反應(yīng)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能量效率。復(fù)雜環(huán)境的短距離無線鏈路特性與長距離完全不同，短距離無線射頻在其覆蓋范圍內(nèi)的過渡臨界區(qū)寬度與通信距離的比例要大得多，因而更多鏈路呈現(xiàn)復(fù)雜的不穩(wěn)定特性。Ganeson D等，Zhao J等通過大量的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了過渡區(qū)的存在；Zuniga M等分析了過渡區(qū)的成因。復(fù)雜的鏈路特征需要在MAC控制中更充分地考慮鏈路特性，Zhu H等研究了適應(yīng)鏈路特性的多鏈路MAC控制機(jī)制。鏈路特征同時(shí)也是在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和匯聚中需要考慮的重要因素。 路由、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)及跨層設(shè)計(jì) WSN網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)流向與Internet相反：在Internet網(wǎng)絡(luò)中，終端設(shè)備主要從網(wǎng)絡(luò)上獲取信息；而在WSN網(wǎng)絡(luò)中，終端設(shè)備是向網(wǎng)絡(luò)提供信息。因此，WSN網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議設(shè)計(jì)有自己的獨(dú)特要求。由于在WSN網(wǎng)絡(luò)中對(duì)能量效率的苛刻要求，研究人員通常利用MAC層的跨層服務(wù)信息來進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)流向的選擇。另外，網(wǎng)絡(luò)在任務(wù)發(fā)布過程中一般要將任務(wù)信息傳送給所有的節(jié)點(diǎn)，因此設(shè)計(jì)能量高效的數(shù)據(jù)分發(fā)協(xié)議也是在網(wǎng)絡(luò)層研究的重點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)也是提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)效率的一項(xiàng)技術(shù)。在分布式存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，一份數(shù)據(jù)往往有不同的代理對(duì)其感興趣，網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)通過有效減少網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)，來提高網(wǎng)絡(luò)容量和效率。 QoS保障和可靠性設(shè)計(jì)QoS保障和可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)是傳感器網(wǎng)絡(luò)走向可用的關(guān)鍵技術(shù)之一。QoS保障技術(shù)包括通信層控制和服務(wù)層控制。傳感器網(wǎng)絡(luò)大量的節(jié)點(diǎn)如果沒有質(zhì)量控制，將很難完成實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境變化的任務(wù)?？煽啃栽O(shè)計(jì)技術(shù)目的則是保證節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)在惡劣工作條件下長時(shí)間工作。節(jié)點(diǎn)計(jì)算和通信模塊的失效直接導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)脫離網(wǎng)絡(luò)，而傳感模塊的失效則可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)出現(xiàn)岐變，造成網(wǎng)絡(luò)的誤警。如何通過數(shù)據(jù)檢測(cè)失效節(jié)點(diǎn)也是關(guān)鍵研究?jī)?nèi)容之一。 移動(dòng)控制模型隨著WSN組織結(jié)構(gòu)從固定模式向半移動(dòng)乃至全移動(dòng)轉(zhuǎn)換，節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)控制模型變得越來越重要。Luo J等指出，當(dāng)匯聚節(jié)點(diǎn)沿著網(wǎng)絡(luò)邊緣移動(dòng)收集可以最大限度地提高網(wǎng)絡(luò)生命周期；Bi Y等提出了多種匯聚點(diǎn)移動(dòng)策略，根據(jù)每輪數(shù)據(jù)匯聚情況，估計(jì)下一輪能夠最大延長網(wǎng)絡(luò)生命期的匯聚點(diǎn)位置。Butler Z等針對(duì)事件發(fā)生頻度自適應(yīng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的位置，使感知節(jié)點(diǎn)更多地聚集在使事件經(jīng)常發(fā)生的地方，從而分擔(dān)事件匯報(bào)任務(wù)，延長網(wǎng)絡(luò)壽命。 關(guān)鍵支撐技術(shù) WSN網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步技術(shù)時(shí)間同步技術(shù)是完成實(shí)時(shí)信息采集的基本要求，也是提高定位精度的關(guān)鍵手段。常用方法是通過時(shí)間同步協(xié)議完成節(jié)點(diǎn)間的對(duì)時(shí)，通過濾波技術(shù)抑制時(shí)鐘噪聲和漂移。最近，利用耦合振蕩器的同步技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)無狀態(tài)自然同步方法也倍受關(guān)注，這是一種高效的、可無限擴(kuò)展的時(shí)間同步新技術(shù)。 基于WSN的自定位和目標(biāo)定位技術(shù)定位跟蹤技術(shù)包括節(jié)點(diǎn)自定位和網(wǎng)絡(luò)區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)定位跟蹤。節(jié)點(diǎn)自定位是指確定網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)自身位置，這是隨機(jī)部署組網(wǎng)的基本要求。GPS技術(shù)是室外慣常采用的自定位手段，但一方面成本較高，另一方面在有遮擋的地區(qū)會(huì)失效。傳感器網(wǎng)絡(luò)更多采用混合定位方法：手動(dòng)部署少量的錨節(jié)點(diǎn)（攜帶GPS模塊），其他節(jié)點(diǎn)根據(jù)拓?fù)浜途嚯x關(guān)系進(jìn)行間接位置估計(jì)。目標(biāo)定位跟蹤通過網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)之間的配合完成對(duì)網(wǎng)絡(luò)區(qū)域中特定目標(biāo)的定位和跟蹤，一般建立在節(jié)點(diǎn)自定位的基礎(chǔ)上。 分布式數(shù)據(jù)管理和信息融合分布式動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)管理是以數(shù)據(jù)中心為特征的WSN網(wǎng)絡(luò)的重要技術(shù)之一。該技術(shù)通過部署或者指定一些節(jié)點(diǎn)為代理節(jié)點(diǎn)，代理節(jié)點(diǎn)根據(jù)監(jiān)測(cè)任務(wù)收集興趣數(shù)據(jù)。監(jiān)測(cè)任務(wù)通過分布式數(shù)據(jù)庫的查詢語言下達(dá)給目標(biāo)區(qū)域的節(jié)點(diǎn)。在整個(gè)體系中，WSN網(wǎng)絡(luò)被當(dāng)作分布式數(shù)據(jù)庫獨(dú)立存在，實(shí)現(xiàn)對(duì)客觀物理世界的實(shí)時(shí)和動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)。信息融合技術(shù)是指節(jié)點(diǎn)根據(jù)類型、采集時(shí)間、地點(diǎn)、重要程度等信息標(biāo)度，通過聚類技術(shù)將收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行本地的融合和壓縮，一方面排除信息冗余，減小網(wǎng)絡(luò)通信開銷，節(jié)省能量；另一方面可以通過貝葉斯推理技術(shù)實(shí)現(xiàn)本地的智能決策。 WSN的安全技術(shù)安全通信和認(rèn)證技術(shù)在軍事和金融等敏感信息傳遞應(yīng)用中有直接需求。傳感器網(wǎng)絡(luò)由于部署環(huán)境和傳播介質(zhì)的開放性，很容易受到各種攻擊。但受無線傳感器網(wǎng)絡(luò)資源限制，直接應(yīng)用安全通信、完整性認(rèn)證、數(shù)據(jù)新鮮性、廣播認(rèn)證等現(xiàn)有算法存在實(shí)現(xiàn)的困難。鑒于此，研究人員一方面探討在不同組網(wǎng)形式、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計(jì)中可能遭到的各種攻擊形式；另一方面設(shè)計(jì)安全強(qiáng)度可控的簡(jiǎn)化算法和精巧協(xié)議，滿足傳感器網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)實(shí)需求。 精細(xì)控制、深度嵌入的操作系統(tǒng)技術(shù)作為深度嵌入的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，WSN網(wǎng)絡(luò)對(duì)操作系統(tǒng)也有特別的要求，既要能夠完成基本體系結(jié)構(gòu)支持的各項(xiàng)功能，又不能過于復(fù)雜。從目前發(fā)展?fàn)顩r來看，TinyOS是最成功的WSN專用操作系統(tǒng)。但隨著芯片低功耗設(shè)計(jì)技術(shù)和能量工程技術(shù)水平的提高，更復(fù)雜的嵌入式操作系統(tǒng)，如Vxworks、Uclinux和Ucos等，也可能被WSN網(wǎng)絡(luò)所采用。 能量工程能量工程包括能量的獲取和存儲(chǔ)兩方面。能量獲取主要指將自然環(huán)境的能量轉(zhuǎn)換成節(jié)點(diǎn)可以利用的電能，如太陽能，振動(dòng)能量、地?zé)帷L(fēng)能等。2007年在無線能量傳遞方面有了新的研究成果：通過磁場(chǎng)的共振傳遞技術(shù)將使遠(yuǎn)程能量傳遞。這項(xiàng)技術(shù)將對(duì)WSN技術(shù)的成熟和發(fā)展帶來革命性的影響。在能量存儲(chǔ)技術(shù)方面，高容量電池技術(shù)是延長節(jié)點(diǎn)壽命，全面提高節(jié)點(diǎn)能力的關(guān)鍵性技術(shù)。納米電池技術(shù)是目前最有希望的技術(shù)之一。第三章 基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀WSN網(wǎng)絡(luò)是面向應(yīng)用的，貼近客觀物理世界的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其產(chǎn)生和發(fā)展一直都與應(yīng)用相聯(lián)系。多年來經(jīng)過不同領(lǐng)域研究人員的演繹，WSN技術(shù)在軍事領(lǐng)域、精細(xì)農(nóng)業(yè)、安全監(jiān)控、環(huán)保監(jiān)測(cè)、建筑領(lǐng)域、醫(yī)療護(hù)理、醫(yī)療監(jiān)護(hù)、工業(yè)監(jiān)控、智能交通、物流管理、自由空間探索、智能家居等領(lǐng)域的應(yīng)用得到了充分的肯定和展示。2005年，美國軍方成功測(cè)試了由美國Crossbow產(chǎn)品組建的槍聲定位系統(tǒng)，為救護(hù)、反恐提供有力手段。美國科學(xué)應(yīng)用國際公司采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)筑了一個(gè)電子周邊防御系統(tǒng)，為美國軍方提供軍事防御和情報(bào)信息。中國，中科院微系統(tǒng)所主導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)積極開展基于WSN的電子圍欄技術(shù)的邊境防御系統(tǒng)的研發(fā)和試點(diǎn)，已取得了階段性的成果。在環(huán)境監(jiān)控和精細(xì)農(nóng)業(yè)方面，WSN系統(tǒng)最為廣泛。2002年，英特爾公司率先在俄勒岡建立了世界上第一個(gè)無線葡萄園，這是一個(gè)典型的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、智能耕種的實(shí)例。杭州齊格科技有限公司與浙江農(nóng)科院合作研發(fā)了遠(yuǎn)程農(nóng)作管理決策服務(wù)平臺(tái)，該平臺(tái)利用了無線傳感器技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)田溫室大棚溫度、濕度、露點(diǎn)、光照等環(huán)境信息的監(jiān)測(cè)。在民用安全監(jiān)控方面，英國的一家博物館利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)了一個(gè)報(bào)警系統(tǒng)，他們將節(jié)點(diǎn)放在珍貴文物或藝術(shù)品的底部或背面，通過偵測(cè)燈光的亮度改變和振動(dòng)情況，來判斷展覽品的安全狀態(tài)。中科院計(jì)算所在故宮博物院實(shí)施的文物安全監(jiān)控系統(tǒng)也是WSN技術(shù)在民用安防領(lǐng)域中的典型應(yīng)用。現(xiàn)代建筑的發(fā)展不僅要求為人們提供更加舒適、安全的房屋和橋梁，而且希望建筑本身能夠?qū)ψ陨淼慕】禒顩r進(jìn)行評(píng)估。WSN技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)控方面將發(fā)揮重要作用。2004年，哈工大在深圳地王大廈實(shí)施部署了監(jiān)測(cè)環(huán)境噪聲和震動(dòng)加速度響應(yīng)測(cè)試的WSN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。醫(yī)療護(hù)理 ，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在醫(yī)療研究、護(hù)理領(lǐng)域也可以大展身手。羅徹斯特大學(xué)的科學(xué)家使用無線傳感器創(chuàng)建了一個(gè)智能醫(yī)療房間，使用微塵來測(cè)量居住者的重要征兆（血壓、脈搏和呼吸）、睡覺姿勢(shì)以及每天24小時(shí)的活動(dòng)狀況。英特爾公司也推出了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的家庭護(hù)理技術(shù)。該技術(shù)是做為探討應(yīng)對(duì)老齡化社會(huì)的技術(shù)項(xiàng)目Center for Aging Services Technologies（CAST