安防之家讯：1、引言 无线传感器网络通常包括传感器节点，汇聚节点和管理节点。大量传感器节点随机部署在监测区域内，通过自组织方式构成网络。各节点监测数据沿其他节点逐跳传输后送至汇聚节点，最后通过远距数据传输技术到达管理节点。用户通过管理节点对传感器网络进行配置和管理，发布监测任务及收集数据。无线传感器网络可广泛应用于军事安全、环境监测、交通管理、灾害预报、医疗卫生等领域。美国《技术评论》认为，无线传感器网络是21世纪十种会产生巨大影响的新兴技术中的一项[1]-[2]。

在不同应用中，传感器网络节点的组成不尽相同，但一般都由传感器模块、处理模块、无线通讯模块和能量提供模块组成，其中能量提供模块是节点生命周期最大化的关键。无线传感器网络节点大多为随机播撒安放，且由于环境恶劣或节点移动等原因，各节点一般采用一次性自备电源，一旦播散后无法更换。基于上述原因，传感器网络节点的能源提供与管理技术一直是无线传感器网络技术中研究的重点。本文将针对应用于环境监测的无线传感器网络节点，从能源提供技术、能源补充技术、能耗降低技术三个方面进行论述。

2、环境监测传感器节点能源的提供技术

传感器网络应用于环境监测，改变了以往单一传感器定点、定时测量的模式。实现了对观测对象多角度（多种类传感器）、同步、连续测量。因此获得的数据更全面，更有代表性，便于描述观测对象空间与时间变化规律，发现其内在联系。

2.1环境监测对传感器节点能源提供技术的要求

● 体积小

传感器网络节点应该在体积上足够小，保证对目标系统本身不会造成影响，在某些场合甚至需要节点能小到不被觉察的程度，以完成特殊任务。因此各节点的能源提供模块体积也要小。

● 环境适应性强

作为环境监测的传感器节点经常安放于环境较为恶劣，人迹罕至的区域。因此，节点能源提供模块需要具备较强的环境适应能力，主要是工作温度，水密性等指标应满足使用需要。

● 放电特性稳定

随着芯片制造技术和传感器技术的发展，节点传感器、处理器和无线收发模块的功耗大大降低。因此，节点对供电系统瞬时放电能力的要求不是很高，但持续放电稳定性对系统使用及寿命影响较大。

● 成本低

低成本是传感器节点的基本要求。只有成本低，才能大量布置，因此供电模块不能使用价格昂贵的技术方案。

● 无污染

应用于环境监测的节点由于使用环境艰险且数量巨大，因而能源模块必须采用无污染或低污染的技术方案。

2.2环境监测传感器节点电池特性比较与选择

根据环境监测对传感器节点能源模块的技术要求，目前可行且基本满足要求的解决方案是采用高性能电池作为能源提供模块。下面对几种主要类型的电池特点进行分析比较。

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