也许传感器网络对于我们大多数人来说，还是很陌生，其实她己经是二十多岁的“青年人”，只是一开始她就在军事与特种领域“服役”。但是现在她已经“转业”到地方，成为我们感知物理世界的网络——一物联网的神经末梢。
1.无线网络的基本概念
1.1无线网络技术的分类
无线网络是网络技术研究与发展的另一条主线，它的研究、发展与应用将对21世纪信息技术与产业发展产生重要的影响。从是否需要基础设施的角度来看，可以分为两大类：基于基础设施的无线网络与无基础设施的无线网络。图4-1给出了无线网络的分类。
1.2无线分组网与无线自组网
1972年在美国国防部高级研究计划署启动ARPANET的研究计划后，又启动将分组交换技术移植到军用无线分组网(PacketRadi。NETw。rk，PRNET)的项目。该项目研究战场环境中无线分组交换技术在数据通信中的应用。无线分组网的研究成果为无线自组网的发展奠定了良好的基础。
在无线分组网项目结束后，DARPA认为尽管无线分组网的可行性得到验证，但还是不能支持大型网络环境的需要，无线移动自组网络还有几个关键技术没有解决。在这样的背景下，DARPA在1983年启动残存性自适应网络(SURvivableAdaptiveNetwork，SURAN)项目。该项目研究如何将无线分组网技术用于支持更大规模的网络，并开发能适应战场快速变化的自适应网络协议。
在无线分组网的基础上发展起来的无线自组网是一种特殊的自组织、对等式、多跳、无线移动网络，在军事、特殊应用领域有重要的应用前景。
20世纪70年代末，美国海军研究实验室完成短波自组织网络(HF-ITF)系统的研究。该系统是采用跳频方式组网的低速无线自组网络。HF-ITF使用短波频段，采用随机信道访问控制方法，可以将500公里范围内的舰只、飞机、潜艇组成一个无线移动自组网络。
1994年美国DARPA启动全球移动信息系统(GlobelMobileinformationsystem，GloMo)计划一GloMo计划的研究范围几乎覆盖无线通信的所有相关领域。其中，无线自适应移动信息系统(WAMIS)是在无线分组网的基础上，研究的一种在多跳、移动环境下支持实时多媒体业务的高速分组无线网。另一个与无线自组网有关的项目是启动于1996年的WINGs研究，其主要目标是如何将无线移动自组网与互联网无缝连接。
1.3无线自组网与无线传感器网络
IEEE将无线自组网的网络定义为一种特殊的自组织、对等式、多跳、无线移动网络，称为移动无线自组网络(MobileAdhocNETwork，MANET)，它是在无线分组网的基础上发展起来的。
无线传感器网络的研究起步于20世纪90年代末期，随着无线自组网技术的日趋成熟，无线通信、微电子、传感器技术也得到快速发展，如何在军事领域中将无线自组网与传感器技术结合起来的研究课题被提出，即开始了无线传感器网络的研究。无线传感器网络可以用于对敌方兵力和装备的监控，战场的实时监视，目标的定位、战场评估以及对核攻击和生物化学攻击的监测和搜索。
近年来，无线传感器网络引起学术、军事和工业界的极大关注，美国和欧洲相继启动很多有关无线传感器网络的研究计划。无线传感器网络研究将涉及传感器、微电子芯片制造、无线传输、计算机网络、嵌入式计算、网络安全与软件等技术，是一个必须由多个学科专家参加的交叉学科研究领域。
1.4无线自组网与无线网状网
无线自组网技术逐渐成熟并进入实际应用阶段时，通常还是局限于军事领域，在民用领域应用无线自组网技术还只是一个研究课题。人们很快就发现，如果将无线自组网技术作为无线局域网与无线城域网等无线接入技术的一种补充，应用于互联网无线接入网中，是一个很有发展前途的课题。在这样的背景下，开始了无线网状网技术的研究。-
无线网状网(WirelessMeshNetwork，WMN)是无线自组网在接入领域的一种应用。WMN也称为无线网格网，它作为对无线局域网、无线城域网技术的补充，将成为解决无线接人“最后一公里”问题的重要技术手段。
目前，无线自组网技术向两个方向发展的趋势已经清晰，一个是向军事和特定行业发展和应用的无线传感器网络；另一个是向民用的接入网领域发展的无线网状网。由于无线网络问题的研究涉及多个学科领域，本章主要介绍与网络技术相关的研究工作。
2．无线局域网与协议
2.1无线局域网的应用领域
随着无线局域网技术的发展，人们越来越深刻地认识到，无线局域网不仅能够满足移动和特殊应用领域网络的要求，还能覆盖有线网络难以涉及的范围。它们主要有以下四个方面：
（1）作为传统局域网的扩充
传统的局域网用非屏蔽双绞线实现10Mbps，甚至更高速率的传输。使得结构化布线技术得到广泛应用。很多建筑物在建设过程中已预先布好双绞线，但是在某些特昧的环境中，无线局域网却能发挥传统局域网起不到的作用，例如在建筑物群之间、工厂建筑物之间的连接，股票交易等场所的活动结点，以及不能布线的历史古建筑，临时性的大型报告会与展览会。在上述的情况中，无线局域网提供一种更有效的联网方式。在大多数情况下，传统的局域网用来连接服务器和一些固定的工作站，而移动和不易于布线的结点可以通过无线局域网接入。图4-3给出了典型的无线局域网结构。
（2）特殊无线网络
无线自组网络采用不需要基站的“对等结构”移动通信模式，该网络中没有固定的路由器，它的所有用户都可以移动，并且支持动态配置和动态流量控制；每个系统都具备动态搜索、定位和恢复连接的能力。这些行为特征可以用“移动分布式多跳无线网络”或“移动的网络”来描述：例如，员工每人有一个带有天线的笔记本，他们被召集在一间房间里开会，计算机可以连接到一个暂时的网络，会议完毕后网络将不再存在。
2.2无线局域网协议
1987年，IEEE802.4组开始进行无线局域网的研究。最初的目标是希望开发一个基于无线网令牌总线协议。在进行一段时间的研究后，发现令牌总线并不适合于无线电信道。在1990年，IEEE802委员会成立新的802.11工作组，专门从事无线局域网的研究，并开发一个无线信道访问控制子层协议和物理介质标准。1997年形成第1个无线局域网标准802.11，以后又出现两个扩展版本。802.11定义使用红外、跳频扩频与直接序列扩频技术，数据传输速率为1Mbps或2Mbps的无线局域网标准。802.1lb定义使用跳频扩频技术，传输速率为1、2、5.5与11Mbps的无线局域网标准。802.11a将传输速率提高到54Mbps。无线局域网是当前网络研究