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概述：
无线传感器节点监测数据----->发送给路由节点---->汇聚节点（协调器）----->用户接收和处理
无线传感器网络：大规模，无线，自组织，多跳，无基础设施支持的网络。
其中节点是同构的，成本低，体积小，大部分节点不移动，要求网络生命周期长。
无线传感器网络的体系结构：
五层结构体系（从底层到高层）：
物理层：工作频段？工作温度？信道编码，同步等等。能耗和它有很大关系。
数据链路层：一个适合的MAC，数据成针，差错校验，针监测等等。
网络层：负责节点之间的沟通，路由发现，路由选择，维护等。
传输层：控制数据流的传输，保证通信服务质量等。
应用层：应用层软件，一般包含用户的业务逻辑。
无线传感器网络的基本特点（3缺3优）：
1.节点体积小，能量有限
2.节点计算，存储能哭有限
3.通信半径小，带宽低，也就是速度不行
4.节点数量大，具有适应性
5.没有中心，自己组织网络
6.网络具有弹性，能动态加入节点或者丢失节点
7.以数据为中心的网络，用户从网络中获取的是数据，相当于这个网络就是一个数据库。
物理层相关技术：
1.频率分配：
在中国，3-3kHz主要用于海岸潜艇通信，远程距离用心，超远距离导航。
30-300k主要用于越洋通讯，中距离通讯，地下岩层通讯，远距离导航。
300-3M主要用于船用通讯，业余无线电通信，移动通信，中距离导航
3-30M用于远距离短波，国际定点通信。
30-300M用于电离层散射，流星余迹通信，人造电离层通信，对空间飞行体通信，移动通信
0.3-3G用于小中容量微波中继通信，
3-30G大容量微波中继通信，数字通信，卫星通信
30-300G用于载入大气层时的通信，波导通信。
ISM频段（工业--科学--医学频段）：
物理层设计：
考虑三个问题：编码调制 通信速率 通信频段
编码调制技术包括了窄带调制技术（ASK,FSK,PSK,），扩频调制技术（FHSS,DSSS），无载波的超宽带UWB调制技术。
提高数据传输速率可以节省发送时间，就是节约了功耗，但是高速率容易产生误码而导致重传。
无线传感器网络当前普遍采用的频率是
433-464MHz，一个信道
902-928MHz，10个信道
2.4-2.5GHz，16个信道
信道接入技术：
信道接入技术很重要，如何避免多设备传输信号冲突是非常有必要的。
信道接入是由MAC层控制的，MAC控制了无线通讯模块，因此，MAC层设计的好坏，直接影响能源消耗，也就决定了节点的生命周期。
在考虑信道接入技术时，我们设计MAC层遵循原则进行：
1.能能源有效性 2.可扩展性 3.性能的综合评测 4.分布式算法 5.可靠性
综合考虑之后，出现了三种信道接入技术，分别是
1.基于竞争的信道接入技术
2.基于固定分配的信道接入技术
3.按需分配的信道接入技术
来看第一个，基于竞争的信道接入技术：
原理：各节点竞争使用信道发送数据，如果发生了碰撞，就按照一定的约束进行重新访问竞争，直到把数据发出去。
典型：CSMA（载波侦听多路访问）。
其中，IEEE802.11的DCF访问控制方式就采用了CSMA/CA协议，当然IEEE802.11的PCF是基于优先级的访问控制方式，是不会采用CSMA/CA协议机制的。
另外，S-MAC引入周期性侦听/睡眠，降低了冲突发生几率，控制能耗，但是延时就大了。
Timeout MAC：在S-MAC的基础上，保持一个睡眠活动周期不变，动态调整活动周期和睡眠周期的长短。
Sift协议的出现要求是这样的：有5个节点ABCDE，都收到了事件信息，让AB在最短时间中无冲突发送信号出去，这期间抑制CDE的活动。
第二个，基于固定分配的信道接入技术(预约的信道接入技术)
1.TDMA技术，时分复用，为每一个节点分配固定的通信时间，其他节点在某个节点通信时间内进行睡眠，这样就能节约功耗，但是这种情况下不能很好地调整网络结构，试想为A分配了时隙，但A又跑了，资源就浪费了，无缘无故其他节点也要受到延迟的惩罚，这样不好。
下面就是基于TDMA的MAC层协议：
DEANA协议，在传输时隙前加入控制时隙，如果没有数据传送，我就先睡觉了，不然浪费能源。
TRAMA协议， DMAC协议。
2.CDMA技术，码分多址，采用CDMA技术的MAC层协议，主要运用CDMA的伪随机码分配算法，优点是容量大，缺点是自我干扰严重。
实际运用中将CDMA与CSMA/CA结合起来使用，握手信息由CSMA/CA来传送，数据用CDMA方式来传送
3.FDMA，频分多址，充分利用信道资源，但是生产设备贵，成本高。
4.SDMA，空分复用接入技术，就是划分不用的空间，比如我在我家用2.4GHz的wifi不会干扰到你家的，因为距离太远了，空间已经分开了，这就是SDMA（不准确），目前比如移动通信领域的TD-SCDMA。
第三个，按需分配的信道接入技术：
1.PCF方式，点协调方式，IEEE802.11中，PCF采用轮询的方式进行数据传输，基于优先级，不会产生冲突，更不会发生冲突碰撞。
2.WTRP方式，无线令牌环控制方式，它基于PCF。
IEEE802.15.4标准
868/915MHZ与2.4GHZ的对比
| 868ISM | 欧洲 | 20kb/s | 1 | BPSK |
| 915ISM | 美国 | 40kbps | 10 | BPSK |
| 2.4G ISM | 全世界 | 250kbps | 16 | O-QPSK |
| 频带 | 使用范围 | 数据传输速率 | 信道数 | 调制方式 |
ZIGBEE的主要特征：
1.低速率 2.低功耗 3.短距离 4.低成本 5.低延时 6.免许可 7.三级安全
ZIGBEE网络结构
星型，网型，树形，混合型。
网状网络（Mesh）：网络健壮，系统可靠。普遍采用
星型网络：一个FFD带多个RFD或者FFD，适用于节点少的场合。
zigbee三种设备：
coordinator：协调器。
FFD：全功能设备，一般☞路由节点和协调器节点。
RFD：简化功能设备，一般指终端节点。
ZIGBEE协议栈
1.物理层和MAC层运用的是IEEE制定的 802.15.4协议。
2.网络层，协议栈的核心，NLDE（网络层数据实体），NLME（网络层管理实体），网络层还定义了两种类型的帧：数据帧和命令帧。
3.应用层，包括APS,AF和ZDO。
ZIGBEE通信过程：
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