編者語(yǔ)：
    無線傳感器網(wǎng)絡(luò)源于軍事應(yīng)用，在軍事應(yīng)用中也最成熟。
    信息技術(shù)正推動(dòng)著一場(chǎng)新的軍事變革。信息化戰(zhàn)爭(zhēng)要求作戰(zhàn)系統(tǒng)“看得明、反應(yīng)快、打得準(zhǔn)”，誰在信息的獲取、傳輸、處理上占據(jù)優(yōu)勢(shì)（取得制信息權(quán)），誰就能掌握戰(zhàn)爭(zhēng)的主動(dòng)權(quán)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，能在多種場(chǎng)合滿足軍事信息獲取的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性、全面性等需求。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以協(xié)助實(shí)現(xiàn)有效的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知，滿足作戰(zhàn)力量“知己知彼”的要求。典型設(shè)想是用飛行器將大量微傳感器結(jié)點(diǎn)散布在戰(zhàn)場(chǎng)的廣闊地域，這些結(jié)點(diǎn)自組成網(wǎng)，將戰(zhàn)場(chǎng)信息邊收集、邊傳輸、邊融合，為各參戰(zhàn)單位提供“各取所需”的情報(bào)服務(wù)。
    據(jù)白宮的信息技術(shù)專家介紹，計(jì)算機(jī)、通信及小型化技術(shù)進(jìn)步正引導(dǎo)美軍進(jìn)入一個(gè)新時(shí)代，在防御技術(shù)上產(chǎn)生“革命性”效果。隸屬于總統(tǒng)辦公廳的國(guó)家信息技術(shù)研究與發(fā)展綜合辦公室主任大衛(wèi)·納爾遜說，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，預(yù)示著為戰(zhàn)場(chǎng)上帶來新的電子眼和電子耳，“能夠在未來幾十年內(nèi)變革戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境”。由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有密集型、隨機(jī)分布的特點(diǎn)，使其非常適合應(yīng)用于惡劣的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中，使其非常適合應(yīng)用于惡劣的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中，包括偵察敵情、監(jiān)控兵力、裝備和物資，判斷生物化學(xué)攻擊等多方面用途。友軍兵力、裝備、彈藥調(diào)配監(jiān)視；戰(zhàn)區(qū)監(jiān)控；敵方軍力的偵察；目標(biāo)追蹤；戰(zhàn)爭(zhēng)損傷評(píng)估；核、生物和化學(xué)攻擊的探測(cè)與偵察等。
    鑒于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在軍事應(yīng)用的巨大作用，引起了世界許多國(guó)家的軍事部門、工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的極大關(guān)注.美國(guó)自然科學(xué)基金委員會(huì)2003年制定了傳感器網(wǎng)絡(luò)研究計(jì)劃,投資34 000 000美元,支持相關(guān)基礎(chǔ)理論的研究.美國(guó)國(guó)防部和各軍事部門都對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)給予了高度重視,在C4ISR的基礎(chǔ)上提出了C4KISR計(jì)劃,強(qiáng)調(diào)戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)的感知能力、信息的綜合能力和信息的利用能力,把傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一個(gè)重要研究領(lǐng)域,設(shè)立了一系列的軍事傳感器網(wǎng)絡(luò)研究項(xiàng)目.美國(guó)英特爾公司、美國(guó)微軟公司等信息工業(yè)界巨頭也開始了傳感器網(wǎng)絡(luò)方面的工作,紛紛設(shè)立或啟動(dòng)相應(yīng)的行動(dòng)計(jì)劃.日本、英國(guó)、意大利、巴西等國(guó)家也對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)出了極大的興趣,紛紛展開了該領(lǐng)域的研究工作。
    無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的典型應(yīng)用模式可分為兩類，一類是傳感器結(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)環(huán)境狀態(tài)的變化或事件的發(fā)生，將發(fā)生的事件或變化的狀態(tài)報(bào)告給管理中心；一類是由管理中心發(fā)布命令給某一區(qū)域的傳感器結(jié)點(diǎn)，傳感器結(jié)點(diǎn)執(zhí)行命令并返回相應(yīng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。與之對(duì)應(yīng)的，傳感器網(wǎng)絡(luò)中的通信模式也主要有兩種，一是傳感器將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦芾碇行?，稱為多到一通信模式；一是管理中心向區(qū)域內(nèi)的傳感器結(jié)點(diǎn)發(fā)布命令，稱為一到多通信模式。前一種通信模式的數(shù)據(jù)量大，后一種則相對(duì)較小。
在這里收集了一些目前西方國(guó)家（主要是美國(guó)）在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)軍事應(yīng)用方面的主要研究：
1） 智能微塵（smart dust）
    智能微塵（smart dust）是一個(gè)具有電腦功能的超微型傳感器，它由微處理器、無線電收發(fā)裝置和使它們能夠組成一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)的軟件共同組成。將一些微塵散放在一定范圍內(nèi)，它們就能夠相互定位，收集數(shù)據(jù)并向基站傳遞信息。近幾年，由于硅片技術(shù)和生產(chǎn)工藝的突飛猛進(jìn)，集成有傳感器、計(jì)算電路、雙向無線通信模塊和供電模塊的微塵器件的體積已經(jīng)縮小到了沙粒般大小，但它卻包含了從信息收集、信息處理到信息發(fā)送所必需的全部部件。未來的智能微塵甚至可以懸浮在空中幾個(gè)小時(shí)，搜集、處理、發(fā)射信息，它能夠僅依靠微型電池工作多年。智能微塵的遠(yuǎn)程傳感器芯片能夠跟蹤敵人的軍事行動(dòng)，可以把大量智能微塵裝在宣傳品、子彈或炮彈中，在目標(biāo)地點(diǎn)撒落下去，形成嚴(yán)密的監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)，敵國(guó)的軍事力量和人員、物資的流動(dòng)自然一清二楚。
2）目標(biāo)定位網(wǎng)絡(luò)嵌入式系統(tǒng)技術(shù)
    目標(biāo)定位網(wǎng)絡(luò)嵌入式系統(tǒng)技術(shù)（Network Embed System Technology）是戰(zhàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)是美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局主導(dǎo)的一個(gè)項(xiàng)目，它將實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)和信息處理融合。項(xiàng)目的定量目標(biāo)是建立包括10 ～100萬個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)的可靠、實(shí)時(shí)、分布式應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)。這些節(jié)點(diǎn)包括連接傳感器和作動(dòng)器的物理和信息系統(tǒng)部件?；A(chǔ)嵌入式系統(tǒng)技術(shù)節(jié)點(diǎn)采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA）模式。該項(xiàng)目應(yīng)用了大量的微型傳感器、微電子、先進(jìn)傳感器融合算法、自定位技術(shù)和信息技術(shù)方面的成果。項(xiàng)目的長(zhǎng)期目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)傳感器信息的網(wǎng)絡(luò)中心分布和融合，顯著提高作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)感知能力。2003年該項(xiàng)目成功驗(yàn)證了能夠準(zhǔn)確定位敵方狙擊手的傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它采用多個(gè)廉價(jià)音頻傳感協(xié)同定位敵方射手并標(biāo)識(shí)在所有參戰(zhàn)人員的個(gè)人計(jì)算機(jī)中，三維空間的定位精度可達(dá)到1.5米，定位延遲達(dá)到2秒，甚至能顯示出敵方射手采用跪姿和站姿射擊的差異。
    防核生化襲擊美國(guó)Cyrano Sciences公司已將化學(xué)劑檢測(cè)和數(shù)據(jù)解釋組合到一種專有的芯片技術(shù)中，稱為 Cyrano NoseChip?；谶@一技術(shù)可創(chuàng)建一個(gè)低成本的化學(xué)傳感器系統(tǒng)，捕獲和解釋數(shù)據(jù)，并提供實(shí)時(shí)告警，以應(yīng)付恐怖分子使用化學(xué)武器進(jìn)行的攻擊。該系統(tǒng)在前端使用一個(gè)C320手持傳感器負(fù)責(zé)收集有關(guān)化學(xué)劑的數(shù)據(jù)，該傳感建有與后方筆記本電腦的無線連接，電腦上運(yùn)行著遠(yuǎn)程監(jiān)控和服務(wù)器程序。該系統(tǒng)使用IBM公司的無線通信設(shè)備WebSphere MQ Everyplace傳輸數(shù)據(jù)，這個(gè)手持設(shè)備還可以小型化為微小結(jié)點(diǎn)，部署到監(jiān)測(cè)環(huán)境中去，形成自主工作的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。
3）靈巧傳感器網(wǎng)絡(luò)
    “靈巧傳感器網(wǎng)絡(luò)”（SSW:Smart Sensor Web）是美國(guó)陸軍提出的針對(duì)網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的需求所開發(fā)的新型傳感器網(wǎng)絡(luò)。其基本思想是在戰(zhàn)場(chǎng)上布設(shè)大量的傳感器以收集和中繼信息，并對(duì)相關(guān)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾，然后再把那些重要的信息傳送到各數(shù)據(jù)融合中心，從而將大量的信息集成為一幅戰(zhàn)場(chǎng)全景圖，當(dāng)參戰(zhàn)人員需要時(shí)可分發(fā)給他們，使其對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的感知能力大大提高。SSW系統(tǒng)作為一個(gè)軍事戰(zhàn)術(shù)工具可向戰(zhàn)場(chǎng)指揮員提供一個(gè)從大型傳感器矩陣中得來的動(dòng)態(tài)更新數(shù)據(jù)庫(kù)，并及時(shí)向相關(guān)作戰(zhàn)人員提供實(shí)時(shí)或近實(shí)時(shí)的戰(zhàn)場(chǎng)信息，包括通過有人和無人駕駛的地面車輛、無人駕駛飛機(jī)、空中、海上及衛(wèi)星中得到的高分辨率數(shù)字地圖、三維地形特征、多重頻譜圖形等信息。系統(tǒng)軟件將采用預(yù)先制定的標(biāo)準(zhǔn)來解讀傳感器的內(nèi)容，將它們與諸如公路、建筑、天氣、單元位置等前后相關(guān)信息，以及由其他傳感器輸入的信息相互關(guān)聯(lián)，從而為交戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)提供諸如開火、裝甲車的行動(dòng)以及爆炸等觸發(fā)傳感器的真實(shí)事件的實(shí)時(shí)信息。SSW系統(tǒng)是關(guān)于傳感器基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的集成，這種集成是通過主體交互作用來實(shí)現(xiàn)的。例如，一個(gè)被觸發(fā)的傳感器主體可能會(huì)要求在其范圍內(nèi)激活其他傳感器，達(dá)到對(duì)前后相關(guān)信息的澄清和確認(rèn)，該要求信息同來自氣候或武器層的SSW中的信息相結(jié)合，就生成一幅有關(guān)作戰(zhàn)環(huán)境的全景圖。
4）無人值守地面?zhèn)鞲衅魅?/strong>
    美國(guó)陸軍近期確立了“無人值守地面?zhèn)鞲衅魅?rdquo;項(xiàng)目,其主要目標(biāo)是使基層部隊(duì)指揮員具有在他們所希望部署傳感器的任何地方靈活地部署傳感器的能力.該項(xiàng)目是支持陸軍“更廣闊視野”的3個(gè)項(xiàng)目之一.
5）戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境偵察與監(jiān)視系統(tǒng)
    美國(guó)陸軍最近確立了“戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境偵察與監(jiān)視系統(tǒng)”項(xiàng)目.該系統(tǒng)是一個(gè)智能化傳感器網(wǎng)絡(luò),可以更為詳盡、準(zhǔn)確地探測(cè)到精確信息,如一些特殊地形地域的特種信息 （登陸作戰(zhàn)中敵方岸灘的翔實(shí)地理特征信息,叢林地帶的地面堅(jiān)硬度、干濕度）等,為更準(zhǔn)確地制定戰(zhàn)斗行動(dòng)方案提供情報(bào)依據(jù).它通過“數(shù)字化路標(biāo)”作為傳輸工具,為各作戰(zhàn)平臺(tái)與單位提供“各取所需”的情報(bào)服務(wù),使情報(bào)偵察與獲取能力產(chǎn)生質(zhì)的飛躍.該系統(tǒng)組由撒布型微傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、機(jī)載和車載型偵察與探測(cè)設(shè)備等構(gòu)成.
6）傳感器組網(wǎng)系統(tǒng)
    美國(guó)海軍最近也確立了“傳感器組網(wǎng)系統(tǒng)”研究項(xiàng)目.傳感器組網(wǎng)系統(tǒng)的核心是一套實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng).該系統(tǒng)可以利用現(xiàn)有的通信機(jī)制對(duì)從戰(zhàn)術(shù)級(jí)到戰(zhàn)略級(jí)的傳感器信息進(jìn)行管理,而管理工作只需通過一臺(tái)專用的商用便攜機(jī)即可,不需要其他專用設(shè)備.該系統(tǒng)以現(xiàn)有的帶寬進(jìn)行通信,并可協(xié)調(diào)來自地面和空中監(jiān)視傳感器以及太空監(jiān)視設(shè)備的信息.該系統(tǒng)可以部署到各級(jí)指揮單位.
7）防生化網(wǎng)絡(luò)
    2002年5 月,美國(guó)Sandia國(guó)家實(shí)驗(yàn)室與美國(guó)能源部合作,共同研究能夠盡早發(fā)現(xiàn)以地鐵、車站等場(chǎng)所為目標(biāo)的生化武器襲擊,并及時(shí)采取防范對(duì)策的系統(tǒng).該研究屬于美國(guó)能源部恐怖對(duì)策項(xiàng)目的重要一環(huán).該系統(tǒng)融檢測(cè)有毒氣體的化學(xué)傳感器和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)于一體.安裝在車站的傳感器一旦檢測(cè)到某種有害物質(zhì),就會(huì)自動(dòng)向管理中心通報(bào),自動(dòng)進(jìn)行引導(dǎo)旅客避難的廣播,并封鎖有關(guān)入口等.該系統(tǒng)除了能夠在專用管理中心進(jìn)行監(jiān)視之外,還可以通過WWW進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視.
8）網(wǎng)狀傳感器系統(tǒng)CEC
    美國(guó)海軍最近開展的網(wǎng)狀傳感器系統(tǒng)CEC（cooperative engagement capability）是一項(xiàng)革命性的技術(shù).CEC是一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò),其感知數(shù)據(jù)是原始的雷達(dá)數(shù)據(jù).該系統(tǒng)適用于艦船或飛機(jī)戰(zhàn)斗群攜帶的電腦進(jìn)行感知數(shù)據(jù)的處理.每艘戰(zhàn)船不但依賴于自己的雷達(dá),還依靠其他戰(zhàn)船或者裝載 CEC的戰(zhàn)機(jī)來獲取感知數(shù)據(jù).例如,一艘戰(zhàn)船除了從自己的雷達(dá)獲取數(shù)據(jù)以外,還從艦船戰(zhàn)斗群的20個(gè)以上的雷達(dá)中獲取數(shù)據(jù),也可以從鳥瞰戰(zhàn)場(chǎng)的戰(zhàn)機(jī)上獲取數(shù)據(jù).空中的傳感器負(fù)責(zé)偵察更大范圍的低空目標(biāo),這些傳感器也是網(wǎng)絡(luò)中重要的一部分.利用這些數(shù)據(jù)合成圖片具有很高的精度.由于CEC可以從多方面探測(cè)目標(biāo),極大地提高了測(cè)量精度.利用CEC數(shù)據(jù)可以準(zhǔn)確地?fù)糁心繕?biāo).CEC還可以快速而準(zhǔn)確地跟蹤混亂戰(zhàn)爭(zhēng)環(huán)境中的敵機(jī)和導(dǎo)彈,使戰(zhàn)船可以擊中多個(gè)地平線或地平線以上近海面飛行的超聲波目標(biāo).因此,即使是今天最先進(jìn)的反艦巡航導(dǎo)彈也會(huì)被實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)到并被擊中。