1.2 发展历史

1.2.1 国内外研究情况

无线传感器网络最初的研究背景来源于美国军方[5]。当时，美国曾经投入很 多钱来开发传感器网络项目。例如：2003 年颁布了无线传感器网络项目的研究 规划，；2005 年主要针对如何研究出安全系数高的能拓展的和可编程的无线传感 器网络。另外，美国的其他重要部门也都加入到对应的项目中。

大部分美国有名气的学校都陆续加入到研究的行列。很多国家也加入到研究 无线传感器的庞大队列。而欧洲联盟的第一要务是组织其开发。2004 年 3 月日

本设立了调查研究会。 就我国而言，较迟加入开发无线传感器系统项目[6]，1999 年我国第一次指

出了该领域中五大重点研发的工程项目之一是无线传感器网络技术。2001 年设 立了微系统研究和开发总部，目的是作为研究无线传感器网络的核心工作室来完 成研究任务。

自 90 年代到如今，无论国内还是国外都逐渐投入精力到定位方法的研究中， 并且研究出一点成效。像 Active Badges[7]、Cricket[8]、RADAR[9]、Active Bats 等。AT&T 研发出 Active Bats 和 Active Badges 的定位系统。相比 Active Badges， Active Bats 定位系统具有相当高准确度，较好的可扩展性，而且部署十分容易 的特点，缺点是较高的成本。而 Active Badges 要放置若干基站,这样会增加维 修资金与烦杂性,导致系统的可拓展的特性减少[10]。超声波技术被由 MIT 所提出 的 Cricket 系统使用，实现定位所依据的原理是 TDOA，保证它高准确度的硬件 设备很贵，并且消耗的能量会变多。另外，必须在存在无线局域网的前提下，RADAR 才会安装便利，基站数目很少，因此，这将会很大程度的限制电源功能和网络的 规模。

1.2.2 定位技术

随着社会的发展，对定位技术的要求变多，特别是所在的屋内环境不简单的 情况下，通常需要清楚以下事物的具体位置，如移动终端的位置信息或其持有者、 设备和物品的位置。无线通信技术的逐步发展，包括红外射线技术、无线蓝牙技 术、无线射频识别技术、超声波技术、ZigBee、WLAN/WiFi、超宽带技术、蜂窝 系统移动定位技术等新型的定位技术[7]。

（1）红外射线技术[11] 红外线要求定位准确度较高。当标识被放置在口袋里或其他有障碍物的地方论文网

时是不可以准确定位的，要求必须在每一个房间、走廊上都配备能够接收信号的 天线，但代价太大。所以，红外线在距离短时可以使用，但会非常容易被扰乱， 例如有光的情况下，准确定位方面受到一定限制。

（2）无线蓝牙技术[12]

蓝牙技术是 1998 年 5 月份提议研发的。近几年来，蓝牙技术开始被使用在 电声行业。通常，在半径 10m 范畴里，几台仪器相互连接。蓝牙设备有规模比较 小，在 PDA、手机和电脑中容易集成的特点，所以很受人们的青睐。缺点是蓝牙 仪器很贵，在比较烦杂的情况下，系统不稳定，并且容易受噪声的影响。

（3）无线射频识别技术[13] 通过其所发射的无线电波实现定位。无线射频识别技术包含有源与无源两种

类型电子标签，电源提供电能实现有源标签的运转，可以存放被识别事物的信息， 而无源标签需要的电能是由感知的电磁波提供。无线射频识别技术的读写器和电 子标签是通过无线进行无线通信的。

（4）ZigBee[14]

ZigBee 有速度慢、距离短的特点。通过在传感器网络中放置移动节点和参 考节点来实现定位。系统一般利用分布式的节点设定，这样能解决通讯上的延迟 情况和减少由大量数据引发的任务量。ZigBee 被广泛的应用是由于它具有花费 资金少和消耗的功耗少的明显优点。