Ⅰ 无线传感器网络面临的挑战有哪些
无线通信和低功耗嵌入式技术的飞速发展，孕育出无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)，并以其低功耗、低成本、分布式和自组织的特点带来了信息感知的一场变革，无线传感器网络是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点，通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。
信息安全
很显然，现有的传感节点具有很大的安全漏洞，攻击者通过此漏洞，可方便地获取传感节点中的机密信息、修改传感节点中的程序代码，如使得传感节点具有多个身份ID，从而以多个身份在传感器网络中进行通信，另外，攻击还可以通过获取存储在传感节点中的密钥、代码等信息进行，从而伪造或伪装成合法节点加入到传感网络中。一旦控制了传感器网络中的一部分节点后，攻击者就可以发动很多种攻击，如监听传感器网络中传输的信息，向传感器网络中发布假的路由信息或传送假的传感信息、进行拒绝服务攻击等。
对策：由于传感节点容易被物理操纵是传感器网络不可回避的安全问题，必须通过其它的技术方案来提高传感器网络的安全性能。如在通信前进行节点与节点的身份认证;设计新的密钥协商方案，使得即使有一小部分节点被操纵后，攻击者也不能或很难从获取的节点信息推导出其它节点的密钥信息等。另外，还可以通过对传感节点软件的合法性进行认证等措施来提高节点本身的安全性能。
根据无线传播和网络部署特点，攻击者很容易通过节点间的传输而获得敏感或者私有的信息，如：在使用WSN监控室内温度和灯光的场景中，部署在室外的无线接收器可以获取室内传感器发送过来的温度和灯光信息;同样攻击者通过监听室内和室外节点间信息的传输，也可以获知室内信息，从而非法获取出房屋主人的生活习惯等私密信息。[6]
对策：对传输信息加密可以解决窃听问题，但需要一个灵活、强健的密钥交换和管理方案，密钥管理方案必须容易部署而且适合传感节点资源有限的特点，另外，密钥管理方案还必须保证当部分节点被操纵后（这样，攻击者就可以获取存储在这个节点中的生成会话密钥的信息），不会破坏整个网络的安全性。由于传感节点的内存资源有限，使得在传感器网络中实现大多数节点间端到端安全不切实际。然而在传感器网络中可以实现跳-跳之间的信息的加密，这样传感节点只要与邻居节点共享密钥就可以了。在这种情况下，即使攻击者捕获了一个通信节点，也只是影响相邻节点间的安全。但当攻击者通过操纵节点发送虚假路由消息，就会影响整个网络的路由拓扑。解决这种问题的办法是具有鲁棒性的路由协议，另外一种方法是多路径路由，通过多个路径传输部分信息，并在目的地进行重组。
传感器网络是用于收集信息作为主要目的的，攻击者可以通过窃听、加入伪造的非法节点等方式获取这些敏感信息，如果攻击者知道怎样从多路信息中获取有限信息的相关算法，那么攻击者就可以通过大量获取的信息导出有效信息。一般传感器中的私有性问题，并不是通过传感器网络去获取不大可能收集到的信息，而是攻击者通过远程监听WSN，从而获得大量的信息，并根据特定算法分析出其中的私有性问题。因此攻击者并不需要物理接触传感节点，是一种低风险、匿名的获得私有信息方式。远程监听还可以使单个攻击者同时获取多个节点的传输的信息。
对策：保证网络中的传感信息只有可信实体才可以访问是保证私有性问题的最好方法，这可通过数据加密和访问控制来实现;另外一种方法是限制网络所发送信息的粒度，因为信息越详细，越有可能泄露私有性，比如，一个簇节点可以通过对从相邻节点接收到的大量信息进行汇集处理，并只传送处理结果，从而达到数据匿名化。
拒绝服务攻击（DoS）
专门的拓扑维护技术研究还比较少，但相关研究结果表明优化的拓扑维护能有效地节省能量并延长网络生命周期，同时保持网络的基本属性覆盖或连通。本节中，根据拓扑维护决策器所选维护策略
在无线传感器网络的研究中，能效问题一直是热点问题。当前的处理器以及无线传输装置依然存在向微型化发展的空间，但在无线网络中需要数量更多的传感器，种类也要求多样化，将它们进行链接，这样会导致耗电量的加大。如何提高网络性能，延长其使用寿命，将不准确性误差控制在最小将是下一步研究的问题。
采集与管理数据
在今后，无线传感器网络接收的数据量将会越来越大，但是当前的使用模式对于数量庞大的数据的管理和使用能力有限。如何进一步加快其时空数据处理和管理的能力，开发出新的模式将是非常有必要的。
无线通讯的标准问题
标准的不统一会给无线传感器网络的发展带来障碍，在接下来的发展中，要开发出无线通讯标准。
Ⅱ 当前无线城市有哪些解决方案
无线城市在中国的发展表现出强劲的势头，除了台北，香港大规模部署外，中国大陆地区的北京，上海，广州，武汉，深圳等地也已经或准备开始无线城市建设。目前中国大陆地区无线城市建设采用的主要无线技术体制为wimax+mesh wifi，其中wimax处于无线骨干网络，用来汇聚各个区域的流量，与有线网络连接;mesh wifi则处于无线接入层，完成终端到网络的接入，以及小范围内无线数据的跳接。
使用mesh wifi作为无线接入层的好处在于：
1. WIFI技术产业链成熟，各个环节的产品种类繁多，竞争充分，产品价格便宜。
2. WIFI技术发展快，各个方面的改进技术不断涌现并形成规范，未来演进道路清晰。
3. WIFI终端数量庞大，手机，笔记本等电子产品中内置了WIFI功能，潜在的客户巨大，市场前景诱人。
4. MESH WIFI技术可以有效解决城市建设无线网络时遇到的落地问题，大大降低工程难度，节省建设成本，缩短建设周期。
虽然有以上好处，但是MESH WIFI建设网络还是存在一定的问题，无线信号干扰问题就是必须要考虑的问题之一。
无线城市建设的无线网络中的干扰通常来自两个方面：
1.系统内部的自干扰：MESH WIFI回传网络各个相邻设备如果处于同一频点，则设备之间可能存在一定的干扰。此类干扰可以通过小心的网络频率规划来避免。
2.系统外部的随机干扰和恶意干扰：由于WIFI设备被大量的使用，以及ISM频段上其他类型设备的大量使用，无线城市网络体系之外的信号干扰可能非常强，且表现比较随机。为了在一定程度上规避此问题，目前无线城市建设中，普遍采用5.8G频段作为MESH WIFI回传频点，2.4G频段作为MESH WIFI覆盖频点。由于终端设备大多使用2.4G频段，因此采用5.8G频段作为回传频段可以减轻干扰带来的网络稳定性问题，但是并不能从根本上解决问题。采用频点规划的方式来规避干扰问题缺乏灵活性和适应性，从干扰发生到问题定位再到问题解决需要耗费很大的人力，浪费宝贵的时间，最终还会严重影响网络的业务质量。
在传统的2G/3G蜂窝系统中，由于系统使用的频段为专用的频段，需要经过政府授权，因此无线系统对于外部系统的干扰考虑不多。无线城市建设中MESH WIFI遇到的系统外干扰为大型无线网络建设的崭新问题，必须采用创新的技术和设备来解决这个问题。
作为专注于MESH WIFI领域的专业设备厂家，上海寰创通信(GBCOM)提出了有针对性的解决方案，技术副总裁尚涛认为“干扰问题的解决可以从频点和功率谱密度两个方面来考虑”。外部系统要对MESH WIFI无线网络产生影响，必须要在MESH WIFI无线网络使用的频点上产生足够的功率谱密度。在排除恶意干扰的情况下，由于MESH WIFI回传使用的5.8G频段有100MHZ带宽，一般的电子设备/干扰源来很难在这么宽的频段内，同时发射足够的功率形成对MESH WIFI网络的全频段阻塞。基于这一点考虑，GBCOM的MESH设备实现了一种动态检测和调整机制，来保证MESH WIFI使用的信道在任何时候都是干扰最小的，以确保网络的稳定性。在这种机制中，GBCOM的MESH设备动态实时检测所有信道上的干扰情况，并对干扰进行分析和评估，选择出相对干净的信道。同时该机制还包括一种可靠的控制信道技术，MESH网络中的各个节点通过可靠的控制信道可以动态调整数据信道，实现各个节点中的数据信道同步切换。为了有效的避免随机干扰源对无线网络的干扰问题，GBCOM的数据信道同步切换速度达到每秒数百次。这样，除了可以避免随机的无意干扰外，在一定程度上还可以有效的抵抗恶意的干扰，这些恶意的干扰很可能在一些指定的信道上发射大功率信号来干扰网络。基于这种机制，一些更高级的干扰方式也无法对网络构成有效威胁。这要归功于数据信道的全动态调整策略，并不是象一些系统按照预先设定的跳频顺序更改信道，而是完全根据信道干扰强度和特性来调整信道。因此企图通过分析MESH设备的跳频顺序来破解系统也是不可能的。另外，由于MESH设备具备自动跳频的功能，无线频点的规划和调整也变的轻松简单。
由于WIFI技术最初并不是基于电信运营系统要求来设计，因此直接应用到无线城市存在一些关键性技术问题，如果这些问题不解决将直接影响到无线城市运营的成败。面对技术挑战，设备提供商和运营商必须更加紧密的合作，从大规模电信运营的角度出发，解决现有的技术问题，暴露出更多没有考虑到的潜在问题，对基于MESH WIFI技术建立的电信级运营网络进行标准化和规范化，以促进无线城市的有效部署，推动无线城市市场的成熟和繁荣。