一個(gè)適用于火災(zāi)監(jiān)測的傳感器網(wǎng)絡(luò)除了傳感器節(jié)點(diǎn)外，還有基站和Intemet。最底層的傳感器節(jié)點(diǎn)向上層依次為傳輸層、基站、最終連接到Intemet。為獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，傳感器節(jié)點(diǎn)將感應(yīng)到的數(shù)據(jù)傳送到一個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)將傳感器節(jié)點(diǎn)傳來的數(shù)據(jù)經(jīng)由一個(gè)傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到基站上。傳輸網(wǎng)絡(luò)是負(fù)責(zé)協(xié)同各個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)、綜合網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)信息的局部網(wǎng)絡(luò)。基站是能夠和Intemet相連的一臺計(jì)算機(jī)，它將傳感數(shù)據(jù)通過Intemet發(fā)送到數(shù)據(jù)處理中心，同時(shí)它還具有一個(gè)本地?cái)?shù)據(jù)庫副本以緩存最新的傳感數(shù)據(jù)。監(jiān)測人員可以通過任意一臺連人Intemet的終端訪問數(shù)據(jù)中心，或者向基站發(fā)出命令?？紤]到林場可能在非常偏遠(yuǎn)的地區(qū)，基站需要以無線的方式連人Intemet。對于偏遠(yuǎn)地區(qū)來說，使用衛(wèi)星是一種比較可靠的方法。可以將監(jiān)控區(qū)域附近的衛(wèi)星通信站作為傳感器網(wǎng)絡(luò)的基站。

　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳感器節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)通常很多，它們不僅體積小、成本低，另外還要求傳感器節(jié)點(diǎn)功耗非常低，以滿足用電池即可維持長時(shí)間的工作狀態(tài)。因此這些特點(diǎn)決定了對傳感器節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)需要在盡可能簡單的情況下滿足應(yīng)用需求。

　　無線傳感器節(jié)點(diǎn)是由硬件層和軟件層共同配合完成任務(wù)。

　　2.1 硬件層

　　一般都包括以下四個(gè)單元：供電單元、數(shù)據(jù)采集單元（包括傳感器和A／D模數(shù)轉(zhuǎn)換器件）、數(shù)據(jù)處理單元（包括存儲器和微控制器）、無線通信單元。微控制器作為傳感器節(jié)點(diǎn)的“心臟”，在上面運(yùn)行著嵌入式系統(tǒng)軟件，從而對另外三個(gè)單元的工作進(jìn)行控制。在硬件的選取上，盡量采用低功耗器件，還可以考慮在無數(shù)據(jù)采集和無數(shù)據(jù)通信的時(shí)候命令微控制器進(jìn)入“睡眠”狀態(tài)并可切斷無線通信單元的部分電源，從而降低功耗。

　　軟件層用來控制硬件層，是整個(gè)傳感器的“大腦”，除了最基本的數(shù)據(jù)采集和發(fā)送之外，根據(jù)應(yīng)用的場合，還需要實(shí)現(xiàn)關(guān)于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹⒆越M織、路由選擇、能耗節(jié)約、錯(cuò)誤處理、可靠性保證等一系列的算法與設(shè)計(jì)。對于一些簡單的應(yīng)用可以使用單一循環(huán)邏輯的軟件來完成。而一些復(fù)雜性較高的應(yīng)用場景就有必要使用針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)的嵌入式操作系統(tǒng)嘲。這類操作系統(tǒng)，除了要滿足對于資源有限、可移植性、實(shí)時(shí)性等方面的需求外，重點(diǎn)還要考慮節(jié)能性的需求，另外使用事件驅(qū)動的方式也可以適應(yīng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)以數(shù)據(jù)流為中心的特點(diǎn)。

　　2.2 軟件層

　　包括三個(gè)層次：硬件抽象層、系統(tǒng)服務(wù)層和應(yīng)用層。硬件抽象層實(shí)現(xiàn)對硬件平臺（電源管理、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和無線通信單元）的抽象，為上層屏蔽底層硬件細(xì)節(jié)，簡化系統(tǒng)平臺移植。系統(tǒng)服務(wù)層包括通信服務(wù)、傳感服務(wù)、能耗管理服務(wù)、實(shí)時(shí)內(nèi)核四部分，在這個(gè)層次中除了實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)如任務(wù)調(diào)度、信號量等內(nèi)核服務(wù)外，還將完成各種路由、安全算法的實(shí)現(xiàn)，并支持各類通信傳輸協(xié)議。應(yīng)用層是由用戶根據(jù)具體應(yīng)用的需要定義，利用系統(tǒng)服務(wù)層提供的接口，能方便的設(shè)計(jì)出上層軟件。

　　3 結(jié)語

　　森林火災(zāi)監(jiān)測是一個(gè)跨學(xué)科的課題。傳感器網(wǎng)絡(luò)為實(shí)現(xiàn)更加準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)量更大、對環(huán)境影響小的林火監(jiān)測提供了一個(gè)全新的手段。無線傳感器硬件平臺的設(shè)計(jì)對于整個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的開發(fā)與應(yīng)用至關(guān)重要，作為整個(gè)系統(tǒng)的底層支持，其必然向微型化、高度集成化、網(wǎng)絡(luò)化、節(jié)能化、智能化的方向發(fā)展，近幾年，隨著計(jì)算機(jī)成本下降和微處理器體積縮小，開發(fā)和構(gòu)造無線傳感器將有更廣闊的應(yīng)用前景。尤其在環(huán)境監(jiān)測方面的應(yīng)用得到大家的重視，各國都在進(jìn)行這方面的探索，力求研究出更加符合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。

　　但是，我們還應(yīng)該清楚的認(rèn)識到，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)才剛剛開始發(fā)展，它的技術(shù)、應(yīng)用都還遠(yuǎn)遠(yuǎn)談不上成熟，我們期待切實(shí)可行的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)早日應(yīng)用在林火監(jiān)測方面。