معرفی شبکههای بیسیم حسگر WSN پیشرفتهای اخیر در زمینه الکترونیک و مخابرات بیسیم توانایی طراحی و ساخت حسگرهایی را با توان مصرفی پایین، اندازه کوچک، قیمت مناسب و کاربریهای گوناگون داده است. این حسگرهای کوچک که توانایی انجام اعمالی چون دریافت اطلاعات مختلف محیطی (بر اساس نوع حسگر، پردازش و ارسال آن اطلاعات را دارند، موجب پیدایش ایدهای برای ایجاد و گسترش شبکههای موسوم به شبکه بیسیم حسگر WSN شدهاند. یک شبکه حسگر متشکل از تعداد زیادی گرههای حسگری است که در یک محیط به طور گسترده پخش شده و به جمعآوری اطلاعات از محیط میپردازند. لزوماً مکان قرار گرفتن گرههای حسگری، از قبلتعیینشده و مشخص نیست. چنین خصوصیتی این امکان را فراهم میآورد که بتوانیم آنها را در مکانهای خطرناک و یا غیرقابل دسترس رها کنیم از طرف دیگر این بدان معنی است که پروتکلها و الگوریتمهای شبکههای حسگری باید دارای تواناییهای خودساماندهی باشند. دیگر خصوصیتهای منحصر به فرد شبکههای حسگری، توانایی همکاری و هماهنگی بین گرههای حسگری است. هر گره حسگر روی برد خود دارای یک پردازشگر است و به جای فرستادن تمامی اطلاعات خام به مرکز یا به گرهای که مسئول پردازش و نتیجهگیری اطلاعات است، ابتدا خود یک سری پردازشهای اولیه و ساده را روی اطلاعاتی که به دست آورده است، انجام میدهد و سپس دادههای نیمه پردازش شده را ارسال میکند. با اینکه هر حسگر به تنهایی توانایی ناچیزی دارد، ترکیب صدها حسگر کوچک امکانات جدیدی را عرضه میکند. در واقع قدرت شبکههای بیسیم حسگر در توانایی بهکارگیری تعداد زیادی گره کوچک است که خود قادرند سرهم و سازماندهی شوند و در موارد متعددی چون مسیریابی همزمان، نظارت بر شرایط محیطی، نظارت بر سلامت ساختارها یا تجهیزات یک سیستم به کار گرفته شوند. گستره کاربری شبکههای بیسیم حسگر بسیار وسیع بوده و از کاربردهای کشاورزی، پزشکی و صنعتی تا کاربردهای نظامی را شامل میشود. به عنوان مثال یکی از متداولترین کاربردهای این تکنولوژی، نظارت بر یک محیط دور از دسترس است. مثلاً نشتی یک کارخانه شیمیایی در محیط وسیع کارخانه میتواند توسط صدها حسگر که به طور خودکار یک شبکه بیسیم را تشکیل میدهند، نظارت شده و در هنگام بروز نشت شیمیایی به سرعت به مرکز اطلاع داده شود. در این سیستمها بر خلاف سیستمهای سیمی قدیمی، از یک سو هزینههای پیکربندی و آرایش شبکه کاسته میشود از سوی دیگر به جای نصب هزاران متر سیم فقط باید دستگاههای کوچکی را که تقریباً به اندازه یک سکه هستند شبکه حسگر بیسیم (Wireless Sensor Network/ WSN) به یک شبکه بی سیم از حسگرهای خودراهبر گفته میشود که با فاصله پخش شده اند و برای اندازه گیری گروهی برخی از کمیتهای فیزیکی یا شرایط محیطی مانند دما، صدا، لرزش، فشار، حرکت یا آلاینده ها، در مکانهای مختلف یک محدوده کاربرد دارد. شبکههای حسگر با انگیزه استفاده در کاربردهای نظامی مانند نظارت بر میدان جنگ، توسعه پیدا کرد. اما امروزه شبکههای حسگر بی سیم در صنعت و بسیاری از مقاصد غیر نظامی استفاده میشوند، از جمله نظارت و کنترل فرآیندهای صنعتی، نظارت بر سلامت دستگاهها، نظارت بر محیط و یا خانه، کاربردهای مراقبت از سلامتی، خانههای هوشمند و کنترل ترافیک.
علاوه بر یک یا چند سنسور، هر گره از شبکه معمولاً مجهز به یک فرستنده و گیرنده رادیویی (یا هر وسیله مخابراتی بی سیم دیگر)، یک میکروکنترلر کوچک، و یک منبع انرژی (معمولا یک باتری) است. اندازه یک گره سنسوری بسته به اندازه بسته بندی آن تغییر کرده و تا یک دانه شن قابل کوچک سازی است. که قطعات این شنریزه در ابعاد میکروسکوپی هنوز باید ساخته شود. به طور مشابه قیمت هر گره حسگر میتواند بین چند صد دلار تا چند سنت، بسته به اندازه و پیچیدگی مورد نیاز یک گره متفاوت باشد. محدودیتهای قیمت و اندازه در گرههای حسگر منجر به محدودیت در منابعی مانند انرژی، حافظه، سرعت پردازش و پهنای باند در آنها میشود.
یک شبکه سنسور معمولاً تشکیل یک شبکههای بیسیم اقتضایی (ad-hoc) را می دهد، به این معنی که هر گره از الگوریتم مسیریابی multi-hop استفاده میکند. (تعداد زیادی گره یک بسته اطلاعاتی را جلو برده و به ایستگاه مرکزی می رساند).
در حال حاضر شبکههای بی سیم حسگر یکی از موضوعات فعال تحقیقاتی در علوم کامپیوتر و ارتباطات است که هر ساله تعداد بیشماری کارگاه و کنفرانس در این زمینه انجام میشود.
