物联网传感技术-----无线传感网概述

无线传感器网络

无线传感器网络的三要素：传感器，感知对象，观察者。

无线网络分为两种：1、有基础设施的网络，需要有固定的基站；

                             2、无基础设施的网络，又称无线自组网；

无线自组网特点：网络节点是分布式的，没有专门的固定基站，但能够快速，灵活和方便的自动组网。

无线传感器网络是大量静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络，属于无线自组网，其特点包含以下几个方面：

        大规模网络；

        自组织网络；

        动态性网络；

        可靠的网络；

        应用相关的网络；

        以数据为中心的网络；

传感器网络的结构

        无线传感器网络系统由传感器节点（Sensor Node）、汇聚节点（Sink Node）、基础设施网络（Internet或卫星）、以及与用户交流的管理节点（Manage Node）4个部分组成。

传感器节点结构

传感器节点通常由6大功能模块组成：

电源模块；

传感模块；

计算模块；

存储模块；

通信模块；

嵌入式软件系统；

无线传感器网络对操作系统的需求

1、由于每个传感器节点只有有限的计算资源和存储资源，因此其操作系统代码量必须尽可能少，复杂度要尽可能低。

2、由于传感器网络的规模可能很大，网络拓扑动态变化，操作系统必须能够适应网络规模和拓扑高度动态变化的应用环境。

3、观测任务需要操作系统支持实时性，对监测环境发生的时间能够快速响应，并迅速执行相关的处理任务。

4、任务并发性很密集，可能存在多个需要同时执行的逻辑控制，需要操作系统能够 有效地满足这种发生频繁，并发程度高，执行过程比较短的逻辑控制流程。

5、硬件模块化程度很高，要求操作系统能够让应用程序方便的对硬件进行控制，并且保证在不影响整体开销的情况下，应用程序中的各个部分能够比较方便的进行重新组合。

现有的无线传感器网络操作系统

TinyOS操作系统

MANTIS操作系统

SOS操作系统

Contiki操作系统

MagnetOS操作系统

【小结】

1、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组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统。

2、无线传感器网络具有：大规模网络、自组织网络、动态性网络、可靠性、应用相关性、以数据为中心的网络等特性。

3、无线传感器网络系统由传感器节点、汇聚节点、基础设施网络以及与用户交流的管理节点4个部分组成。

4、传感器节点通常由电源模块，传感模块、计算模块，存储模块、通信模块、嵌入式软件系统六大模块组成。

5、TinyOS是一种专为无线传感技术的嵌入式操作系统，目前已经成为无线传感器网络领域事实上的标准平台。