无线传感网概述
无线传感网概述
读写器按照通信方式分为三种模式：
- 主从模式
- 定时模式
- 触发模式
无线传感器网络概述
物联网发展中的重要组成部分：微型传感器组成的无线传感网络的应用
无线传感网络（简称无线传感网络或传感器网络）就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统。
目的：协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息，并发送给观察者。
无线传感器网络的三要素：
（1）传感器
（2）感知对象
（3）观察者
无线传感器网络发展历史
无线传感网络的发展起源于军事领域
第一阶段：最早可以追溯只越战时期使用的传统的传感器系统。
第二阶段：二十世纪80年代至90年代之间。
第三阶段：21世纪开始至今，也就是9-11事件之后
无线传感器网络是继计算机和互联网之后世界信息产业的第三次浪潮，已成为新的一轮全球经济和科技经济发展的战略焦点。
无线传感器网络的体系特征
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格，属于无线自组网，其特点主要包含：
- 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
传感器网络结构
无线传感器网络系统由传感器节点（Sensor Node）、汇集节点（Sink Node）、基础设施网络（Internet或卫星）以及用户交流的管理节点（Manage Node）4个部分组成。
工作方式：监测区域内或监测对象周围的大量传感器节点通过自组织形成一个感知网络，将采集到的数据经过多跳的方式进行传输或处理，最后传递到汇聚节点，当感知网络与管理节点（即终端用户）距离较远时，可经过卫星，互联网或移动通信网络等途径汇聚于网络服务器，这样，物理世界的信息就安全进入到信息世界中，用户可以通过浏览器、手机等多种方式随时随地对传感器网络进行配置和管理，发布监测任务以及收集监测数据。
传感器节点是无线传感器网络中数量最多的节点类型。
汇聚节点相当于网络协调或路由器，主要用于实现传感器网络与因特网等外部网络的连接。
传感器网络的基本功能：协作式的采集、处理、发布感知信息
传感器节点结构
传感器节点通常由6大功能模块组成：
（1）电源模块
（2）传感模块
（3）计算模块
（4）存储模块
（5）通信模块
（6）嵌入式软件系统
电源模块为传感器节点中其他几个模块提供运行所需的能量。
传感器模块主要负责监测区域内信息的采集和转换。
计算模块是传感器节点的核心，负责处理数据和系统管理。
无线通信模块负责与其他节点通信，交换控制信息和首发采集数据。
无线传感网络的重要设计目标是将大量可长时间感知、处理和执行任务的传感器节点嵌入到物理世界中。
无线传感器网络操作系统
通常操作系统（Operating System，OS）是电子计算机系统中负责支撑应用程序运行环境和用户操作环境的系统软件，它是计算机系统的核心与基石。
嵌入式系统是指用于执行独立功能的专用计算机系统。
嵌入式操作系统是一种支持嵌入式系统应用的操作系统软件，是嵌入式系统重要的组成部分。
无线传感器网络对操作系统的需求
根据传感器网络的特点，在其相应操作系统通常需要满足如下要求：
（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的少，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，操纵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快速相应，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的满足这种发生频率，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面的对硬件进行控制，且保证在不影响整体的开销的情况下，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
主要的无线传感器网络操作系统：
（1）TinyOS操作系统
（2）MANTIS操作系统
（3）SOS操作系统
（4）Contiki操作系统
（5）MagnetOS操作系统