無線傳感器網(wǎng)絡(luò)WSN(Wireless Sensor Networks)是由大量傳感器節(jié)點(diǎn)通過無線通信技術(shù)組成的自組織網(wǎng)絡(luò)。WSN具有成本低、功耗低、靈活性高、可擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)[1]，在民用和軍事領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用前景。特別是WSN接入到Internet已成為全新的研究熱點(diǎn)。如果能夠?qū)SN與Internet互聯(lián)起來，則可以通過Internet遠(yuǎn)程訪問和控制WSN，而且WSN也可以將信息傳輸給遠(yuǎn)端感興趣的用戶，不僅實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控、診斷和系統(tǒng)升級(jí)的功能，而且也促進(jìn)了用戶端共享更多的網(wǎng)絡(luò)信息資源。而這也將進(jìn)一步促進(jìn)WSN在環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療監(jiān)護(hù)、城市交通管理、倉儲(chǔ)管理、軍事偵察等領(lǐng)域的應(yīng)用。
1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與Internet的互聯(lián)方案分析
　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有以下特點(diǎn)：節(jié)點(diǎn)可供開發(fā)片上資源(如內(nèi)存等)不多；部分應(yīng)用情形下節(jié)點(diǎn)數(shù)量眾多；節(jié)點(diǎn)可以靜止也可以移動(dòng)等。因此WSN與Internet的互聯(lián)技術(shù)較之一般的設(shè)備連接Internet技術(shù)有更多的難點(diǎn)。隨著技術(shù)的發(fā)展，提出了越來越多的方案，這些方案在不同的場合有不同的應(yīng)用。綜合起來可以分為以下幾種。
　(1)通過IPv6進(jìn)行互聯(lián)
　在某些應(yīng)用中，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中所需的節(jié)點(diǎn)數(shù)量非常多，如果每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都分配一個(gè)IP地址，則需要的IP地址數(shù)量眾多[2]。但實(shí)際應(yīng)用中沒有足夠的IP資源可用。而IPv6是下一代網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，具有地址資源豐富，可以自動(dòng)配置IP地址等優(yōu)點(diǎn)，可以滿足無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)對IP地址數(shù)量大的需求，所以在WSN互聯(lián)Internet技術(shù)中使用IPv6協(xié)議成為一個(gè)研究方向。但是由于Internet還是基于IPv4的TCP/IP協(xié)議，所以采用IPv6的WSN與Internet互聯(lián)需要進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換[3]，并且目前使用IPv6的WSN還處于實(shí)驗(yàn)網(wǎng)階段。
　(2)通過GSM/CDMA網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互聯(lián)
　許多WSN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用在偏遠(yuǎn)區(qū)域，那里除了移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)施外沒有其他的通信基礎(chǔ)設(shè)施，因此在這類區(qū)域中WSN互聯(lián)Internet必須借助于移動(dòng)通信網(wǎng)。移動(dòng)通信網(wǎng)覆蓋范圍廣，并且已過渡到3G CDMA網(wǎng)絡(luò)，都已經(jīng)能夠連接到Internet。因此WSN通過移動(dòng)通信網(wǎng)很容易連接到Internet。但通過移動(dòng)通信網(wǎng)互聯(lián)，要求WSN節(jié)點(diǎn)有較強(qiáng)的無線射頻發(fā)射和接收功率，這將使WSN節(jié)點(diǎn)能耗大大增加，需要增加額外的射頻硬件或發(fā)射天線。且須支持無線通信接口的相關(guān)協(xié)議。
　(3)代理服務(wù)器結(jié)構(gòu)
　由于傳感器節(jié)點(diǎn)片上資源太少，無法在傳感器上完整實(shí)施與Internet互聯(lián)的TCP/IP協(xié)議，因此在傳感器網(wǎng)絡(luò)與TCP/IP網(wǎng)絡(luò)之間設(shè)置一個(gè)代理服務(wù)器是比較常用的方法。使用代理服務(wù)器的WSN與Internet互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　代理服務(wù)器結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是，如果代理服務(wù)器失效，則整個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)都無法接入到Internet。為了避免發(fā)生這種情況，可以再使用一個(gè)備份代理網(wǎng)關(guān)。
　(4)直接實(shí)施TCP/IP協(xié)議
　在傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上實(shí)施TCP/IP協(xié)議，并與Internet直接互聯(lián)是一種比較理想的方案。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2所示。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是不需要通過代理網(wǎng)關(guān)就能夠?qū)崿F(xiàn)與Internet無縫連接，減少傳輸時(shí)延。但是考慮到傳感器節(jié)點(diǎn)自身因素，這種方法大規(guī)模實(shí)施起來難度很大[5]。主要原因有：
?、僖?yàn)門CP/IP協(xié)議簇龐大，在傳感器無法直接使用TCP/IP協(xié)議，只能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)要求實(shí)施實(shí)現(xiàn)互聯(lián)功能的主要部分協(xié)議，這要求程序設(shè)計(jì)人開發(fā)出一套簡化的TCP/IP協(xié)議組件。
?、诓糠謧鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于離城市較遠(yuǎn)的偏僻地區(qū)，這些地區(qū)沒有連接到Internet的基礎(chǔ)設(shè)施，因此即使傳感器網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)實(shí)施了簡化的TCP/IP協(xié)議組件，仍沒有可連接的Internet接入點(diǎn)。
?、蹖τ跀?shù)量眾多的WSN網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)WSN節(jié)點(diǎn)都分配一個(gè)IP地址，則地址數(shù)量過于龐大，目前的IPv4無法滿足要求。
?、躎CP協(xié)議是根據(jù)有線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的，有線網(wǎng)絡(luò)極少出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)差錯(cuò)，數(shù)據(jù)包的丟失主要是由于網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞。而無線網(wǎng)絡(luò)與有線網(wǎng)絡(luò)的最大不同是，無線網(wǎng)絡(luò)極易發(fā)生高比特率錯(cuò)誤，即由于無線鏈路的原因可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)包連續(xù)丟失，這種情況會(huì)使TCP協(xié)議無法工作。因此TCP協(xié)議直接應(yīng)用于無線網(wǎng)絡(luò)，其效率極其低下。