傳感器節點是一種微型嵌入式設備，要求它的價格低、功耗小，些限制必然導致其攜帶的處理器能力比較弱、存儲器容量比較小。為了完成各種任務，傳感器節點需要完成監測數據的采集和轉換、數據的管理和處理、應答匯聚節點的任務請求和節點控制等多種工作。如何利用有限的計算和存儲資源完成諸多協同任務成為傳感器網絡設計的挑戰之一。

傳感器節點結構

傳感器節點主要由傳感部分、處理部分、通信部分和電源部分構成。其中，處理部分是傳感器節點的核心部分，負責整個節點的設備控制、任務分配、任務調度、數據整合、數據傳輸等功能。由于受節點體積的限制，傳感器節點能量十分有限，因此需要電源部分來為其提供能量。

無線傳感器網絡

無線傳感器網絡，英文名稱為Wireless Sensor Networks，簡寫為WSN，是一種由傳感器節點組成的分布式傳感網絡，是一個基于無線通信技術而形成的一個多跳自組織網絡。隨著微機電系統、片上系統、無線通信、低功耗嵌入式等技術的飛速發展，無線傳感器網絡也得到了迅猛發展并已廣泛應用于智能交通、軍事、環境監控、醫療衛生等各個領域。

傳感器節點體系結構

傳感器節點是無線傳感網的一個基本組成部分。根據應用需求的不同，傳感器節點必須滿足的具體要求也不同。傳感器節點可能是小型的、廉價的或節能的，必須配備合適的傳感器，具有必要的計算和存儲資源，并且需要足夠的通信設施。一個典型的傳感器節點由感知單元、處理單元（包括處理器和存儲器）、通信單元、能量供給單元和其他應用相關單元組成，傳感器節點的體系結構如下圖所示。

在上圖中，感知單元主要用來采集現實世界的各種信息，如溫度、濕度、壓力、聲音等物理信息，并將傳感器采集到的模擬信息轉換成數字信息，交給處理單元進行處理。處理單元負責整個傳感器節點的數據處理和操作，存儲本節點的采集數據和其他節點發來的數據。通信單元負責與其他傳感器節點進行無線通信、交換控制消息和收發采集數據。能量供給單元提供傳感器節點運行所需的能量，是傳感器節點最重要的單元之一。另外，為了對節點精確定位以及對移動狀態進行管理，傳感器節點需要相應的應用支持單元，如位置查找單元和移動管理單元。

傳感器節點通常是一個微型嵌入式系統，它的處理能力、存儲能力和通信能力是受限的。節點要正常工作，需要軟硬件系統的密切配合。硬件系統的組成參照上圖。軟件系統由5個基本的軟件模塊組成，分別是操作系統（OS）微碼、傳感器驅動、通信處理、通信驅動和數據處理mini-app軟件模塊。OS微碼控制節點的所有軟件模塊以支持節點的各種功能。TinyOS就是一種專為嵌入式無線傳感網設計的操作系統。傳感器驅動模塊管理傳感器收發器的基本功能；此外，傳感器的類型可能是模塊或插件式的，根據傳感器的不同類型和復雜度，該模塊也要支持對傳感器進行的相應配置和設置。通信處理模塊管理通信功能，包括路由、數據包緩沖和轉發、拓撲維護、介質訪問控制、加密和前向糾錯等。通信驅動模塊管理無線電信道傳輸鏈路，包括時鐘和同步、信號編碼、比特計數和恢復、信號分級和調制。數據處理mini-app模塊支持節點的數據處理，包括信號值的存儲與操作或其他的基本應用。