无线传感网络

综合了传感器,低功耗,通讯已经微机电等技术;
利用传感器测量周边环境中的热,红外,声纳,雷达和地震波信号,弹出包括温度,湿度,噪声等物质现象
无线传感器网络功能:采集,处理,传输
信息技术的三大支柱:无线传感器网络,通信技术,计算机技术
无线传感器网络 是由大佬的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,目的是协作的采集,处理和传输网路覆盖地域内感知对象的监测信息,并报告给用户

WSN

是一种分布式传感网络,末梢是可以感知和检查外部世界的传感器。
其中的传感器通过无线方式通信,网络设置灵活,设备位置可以随时更改,可有线或无线方式连接
形成一个多跳自组织的网络

WSN的结构

传感器节点
功能:采集,处理,控制和通信等
网络功能:兼顾节点和路由器
资源受限:存储,计算,通信,能量

Sink节点
功能:连接传感器网络与Internet等外部网络,实现两种协议线之间的通信协议转换,发布管理节点的监测任务,转发收集到的数据
特点:连续供电,功能强大,数量少等

管理节点
功能:动态的管理整个无线网络
特点:所有者通过管理节点访问无线传感器网络的资源

传感器网络的特点

大规模网络:地理区域大,部署密集
自组织网络:不确定性,拓扑结构变化
资源受限:计算,存储,通讯,能量
动态拓扑:节点故障,通讯故障,移动性,节点加入
可靠性:环境偏远,不利于人工维护
以数据为中心:用户感兴趣的是数据而不是网络和传感器硬件
集成化:集成多种类型的传感器

关键技术

无线网络,就是利用无线电波作为信息传输的媒介构成的无线局域网(WLAN),与有线网络的用途十分相似,而且最大的不同是媒介不同
无线网络分为有基础设置网无线蜂窝网,他需要大量的天线和大功率基站来支持,基站就是最重要的基础设施
无基础设施网无线传感器网络,他是由一组传感器以特定的方式构成的无线网络,其目的是协作的感知,采纳和处理网络覆盖的地理区域中感知对象的信息,并发布给观察者

无线传感器网络三个基本要素:

感知对象,传感器,观察者
观察者是传感器网络的用户,是感知信息的接受和应用者。
感知对象一般通过表示物理现象,化学现象或其他现象的数字量来表征。
传感器节点一般是由传感单元,处理单元,收发单元,电源单元等功能模块组成。

和传统网络通用模式不同,WSN网络的节点局限性:
节点能量受限
节点处理能力受限
是以数据为中心的,在无线传播网路中,只需要将用户关系的信息数据进行搜集传输,即WSN是一种以数据为中心的网络

网络的自组织和自我管理

WSN采用无线自组织方式进行组网,节点放入检测区域后,搜集被检测信息,并把这些信息发给临接节点,并将其周围的链路连接信息发回给Sink节点,Sink节点把所有信息进行汇总分析后,可以得到网络的拓扑结构和传输路由等信息。

WSN的拓扑结构有三种:平面结构,簇方式,栈方式。三种返回时各有利弊,需要在具体应用中灵活的选用,当节点失效或加入新节点而导致网络拓扑变化较大时,需要能很快的适应这种变化,快速的使网络正常工作,WSN的自适应性。

能源管理

在WSN中,为了能节省能量,可以通过在应用层,网络层,接入层协议的控制,引入能源控制的理念,以此延长网络生存时间。此外,还可以通过将链路层应答和网络层应答跨层结合起来设计,既可以满足性能的要求,也可以降低功耗。

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