無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量無處不在的、具有無線通信與計算能力的傳感器節(jié)點(diǎn)以自組織的方式構(gòu)成的無線網(wǎng)絡(luò)，是能根據(jù)環(huán)境自主完成指定任務(wù)的“智能”系統(tǒng)，其目的是協(xié)作地實時監(jiān)測、感知和采集網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)的各種環(huán)境或感知對象的信息，對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得詳盡、準(zhǔn)確的信息，并傳送給信息觀察者，由定義可以知道，觀察者、感知對象和傳感器是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的三個基本要素。傳感器與觀察者之間、傳感器之間使用無線通信方式建立通信路徑；無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的重要特點(diǎn)之一是大量的功能有限的傳感器節(jié)點(diǎn)自組織地完成大范圍下的監(jiān)測任務(wù)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本功能是協(xié)作地感知、采集、處理和發(fā)布信息。部分或全部傳感器可以在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)移動，隨著傳感器的移動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也會不斷地動態(tài)變化。每個傳感器都可以充當(dāng)路由器的角色，傳感器間以多跳中繼的方式進(jìn)行通信，并且都具備恢復(fù)連接、定位和動態(tài)搜索的能力。
觀察者是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的用戶，可以是人，也可以是計算機(jī)或其他設(shè)備，是感知信息的接收和應(yīng)用者。例如，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的觀察者可以是軍隊指揮官、環(huán)境監(jiān)測工作人員、一個由飛機(jī)攜帶的移動計算機(jī)、衛(wèi)星等等。一個觀察者可以使用多個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，一個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)也可以有多個觀察者。觀察者可以接收無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳回的信息，也可以主動地收集或查詢無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測、采集到的信息。在對傳感器信息進(jìn)行觀察、挖掘、分析之后，觀察者可以對感知對象采取相應(yīng)的行動，或者制定決策。
感知對象是觀察者感興趣的監(jiān)測目標(biāo)，如某一地區(qū)的某種動物數(shù)量、氣體、粉塵濃度、卡車、軍隊、坦克、潛艇等。傳感器通過監(jiān)測感知對象的化學(xué)現(xiàn)象、物理現(xiàn)象或其他現(xiàn)象的數(shù)字量來表征感知信息，如濕度、濃度、溫度、速度、加速度等。一個感知對象可以被多個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)所監(jiān)測，一個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)也可以檢測網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)的多個感知對象。
傳感器也稱為傳感器節(jié)點(diǎn)，既是信息的采集和出發(fā)者，也充當(dāng)信息的路由者，采集的數(shù)據(jù)通過多跳路由到達(dá)基站(Sink)。基站可以采用多種方式與外部通信，如移動通信網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星或因特網(wǎng)。傳感器節(jié)點(diǎn)由于受到成本、體積、發(fā)送功率、通信距離的限制，只能與通信范圍內(nèi)的相鄰節(jié)點(diǎn)進(jìn)行直接通信，通過多跳路由可以與距離在通信范圍外的節(jié)點(diǎn)或者基站通信。傳感器節(jié)點(diǎn)一般由通信部件、存儲器、處理器、傳感器部件、電源和應(yīng)用軟件等六部分構(gòu)成。
