无线传感器网络期末复习知识点总结资料

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一、无线传感器网络概述？

1.什么是传感器网络

无线传感器网络（WSN）是一种由传感器节点构成的网络，由传感区域的大量的无线节点、Sink节点、外部网络构成。

2.WSN特点

1.自组织
2.分布式
3.节点平等
4.安全性差

3.传感器的节点结构

4.无线传感器网络架构

WSN采用分层体系结构，分为五层：
物理层（无线传感器网络推荐使用免许可证频段ISM），数据链路层，网络层，传输层，应用层。

5.无线传感器网络面临的挑战

无线传感器网络面临的挑战主要体现在五个方面：
低能耗、实时性、低成本、安全和防干扰、协作。

二、物理层设计

1.工作状态

发送（耗电最高），接收，空闲，休眠（功耗最小）。

2.传输介质

传输介质包括无线电波，光纤，红外线和光波等。
无线电波易于产生，传播距离远，容易穿透建筑物。

3.编码调制方式的选择

在相同码元速率的情况下，M-ary调制方式传输的信息量是二进制调制方式的log2M倍。

三、数据链路层设计

1.基于竞争的MAC协议

1.S-MAC协议

S-MAC协议将长消息分成很多子段（切断），只采用一次RTS/CTS握手，就可以连续集中发送给全部子段，只就是分段机制 。
1.提高了能量效率
2.周期性地倾听和睡眠

2.T-MAC协议（S-MAC基础上）

1.通过动态地调整倾听与睡眠时间的比值，从而节省消耗

四、网络层设计

1.基于数据的路由协议

在以数据为中心的路由技术中，重点是获取和传播特定类型或具有某种属性的信息，而丕是从特定节点收集数据。在基于数据的路由协议中，网络的各个节点地位平等，不存在等级和层次差异，路由简单，无需进行任何架构维护，不易产生瓶颈效应，具有较好的健壮性。

1.SPIN路由算法（基于协商的路由算法）

2.DD路由算法（定向扩散路由算法）

2.基于集群结构的路由协议

数据，负责簇间的的通信，分层路

1.LEACH路由协议（基于协商的路由算法）

LEACH协议是第一个提出数据集合的层次性路由协议。分为两个阶段，即簇建立阶段和数据传输阶段，

六、通信标准

1.IEEE 802.15.4协议

1.LR WPAN网络

2.IEEE 802.15.4协议栈

3.ZigBee协议栈

七、时间同步技术

1.TPSN同步

八、网络节点定位技术

1.基于测距的定位技术

1,。三边定位技术基本思想

三边定位：分别以三个已知节点A、B、C，已A、B、C为圆心，待测点到已致点距离为半径作圆。三个圆的焦点O为未知点D的位置。

公式：（已知x1,y1）

2.定位技术

根据信号传播时间测距（TOA）

TOA测距模型

信号在介质中的传播时间

t=（T2-T1）+（T4-T3）

3.角度定位

2.基于非测距的定位技术

质心定位算法

DV-Hop算法

1.计算最小跳数
2.平均每跳距离HopSize
距离和/跳数和
3.三边测量计算

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