無線傳感器網絡 論文:無線傳感器網絡技術論文
無線傳感器網絡技術論文
無論在學習或是工作中,大家總少不了接觸論文吧,論文一般由題名、作者、摘要、關鍵詞、正文、參考文獻和附錄等部分組成。寫起論文來就毫無頭緒?以下是小編為大家收集的無線傳感器網絡技術論文,僅供參考,大家一起來看看吧。
摘要:
傳感器,即能夠感受物體屬性參數的元器件,這一概念對于普通人來說并不陌生和新鮮,然而隨著IT和無線通信技術的快速發展,其測量系統的組成已發展到智能化和網絡化。上世紀70年代,是模擬控制和顯示器時代,傳感器測量參數只能實現所謂的點對點傳輸,即多個參數的測控需要多個顯示/控制器,這樣的通信網只能說是傳感器測量網絡的雛形;80年代采用微處理器串/并接口(RS-232、RS-485等)與傳感器連接,而構成具有信息綜合處理能力的傳感器網絡;90年代至21世紀初采用現場總線連接傳感器構成局域網,產生有線連接的智能傳感器網絡;至目前為止無線傳感器網絡(Wireless Sensor Networks,WSN)已成為業界討論和研究的熱點。它是隨著無線通信技術與網絡技術、嵌入式計算機技術、分布式信息處理技術等發展,應運而生的。
時下,物聯網(Internet of things,IOT)產業及技術如雨后春筍般蓬勃發展,作為其最底層的最基本的也是最重要的最關鍵的WSN網絡的性能好壞和功能強弱顯得尤為突出。應用中,WSN是由眾多功能相同或者不同的傳感器節點組成,并把它們科學地分布于被監測區域,各節點間自組織形成無線網絡(一般多采用Zigbee協議),采用多條鏈路進行數據傳送,最終把各類屬性測量數據(如溫/濕度、煙霧濃度、物體移動等)匯聚和融合處理后經網關與外網聯結,到達用戶終端(電腦、手機等),給用戶提供安全正常的信息,或者危險的非正常的信息,以便進行及時干預。
1、對WSN的約束條件及性能要求
實際應用中各個傳感器節點多數是分布于無人區、野外、甚至是軍事區和劇毒、易腐蝕、爆炸等惡劣環境中,因此有以下約束限制:
1)自帶電源提供能量,如鈕扣電池、蓄電池、太陽能電池等;
2)安裝要隱蔽。要求節點的體積小、外殼設計要防水、防氧化,甚至有抗爆能力;
3)無線通信距離不能太遠,一般限制在幾米至幾十米,以節省能量。同時在一定范圍內能預防監聽、惡意路由、病毒攻擊等];
4)自身攜帶的嵌入式系統功耗要小、速度要快、數據處理能力要強等?;谝陨霞s束條件,有以下關鍵性能指標要求:
1)網絡的工作壽命。在外殼設計滿足環境的要求下,影響壽命的主要因素就是電源供給和能耗。在自身攜帶電池的情況下,一個平均能耗足夠低的WSN網絡,能源儲備要維持數年才是。WSN中能耗最大的器件是無線接收/發送器,設計時可以降低其工作頻率和輸出功率、采取間隙工作方式等;
2)網絡覆蓋范圍。由節點的通信距離和節點數決定,但節點數過多時能耗加大,且數據的采樣速率會降低而受到牽制;
3)網絡安全機制。在各個協議層要有保密、點到點消息認證、完整性鑒別、時效性、認證組播和廣播等要求;
4)網絡響應時間。多數的WSN對響應時間無嚴格要求,但在安全監測和工業控制中,該指標顯得尤為重要;
5)測量精度。說到底,WSN其本質仍是一個計算機測量與監督控制系統,在哪些場所對所測的數據精度要求高或者低,是不言自明的。
2、WSN中的`路由技術
與傳統無線網絡不同,WSN的主要任務是傳送數據(以數據傳送為中心)。路由技術主要負責將數據從源節點通過網絡轉發至目標節點,每個節點都可以充當路由角色。并起著監控網絡拓撲結構變化、建立、維護和刪除節點路由的任務。本小節主要闡述WSN的網絡拓撲結構和路由技術。
2.1傳感器節點拓撲結構
WSN的組成包括分布式傳感器節點、無線接收/發送器、外部網絡和用戶終端/接口操作界面。應用中,眾多的傳感器節點網常以平面和聚類分層拓撲結構進行路由驅動和數據傳送。平面結構的拓撲網絡適合規模較小的節點網,如家庭、辦公室、實驗室等場所,其結構簡單、容錯性好,但是每個節點需要維護龐大的路由記錄,在此不再贅述。當網絡節點規模較大時,就需要采用聚類分層結構。聚類分層是把同一類型的傳感器節點劃分為一層,叫做簇。每個簇群中有一個節點稱為簇群頭,其負責簇群內所有成員所采集信息的收集、融合處理和簇頭間的數據轉發,起著匯聚節點的作用;在網外,可作為中繼或網關與用戶終端相連。整個網絡由若干簇組成,而各個簇頭之間的通信又構成高一級的簇群網絡。簇頭的產生可以預定,也可以由節點使用分簇算法自動選舉產生,以增強網絡的容錯性。當簇頭確定好之后,簇成員的任務就簡單了,不需要維護大量的復雜的路由信息,而使網絡具有很好的擴展性。
2.2聚類分層路由技術
在WSN中,路由協議是基于無線鏈路連接的,路由的本質是將數據幀由原節點傳輸至目標節點。結合WSN節點的拓撲結構,路由技術又分為平面和層次兩種,也是最常用的。在此主要闡述一下低功耗自適應聚類分級LEACH(lowEn-ergyAdaptiveClusteringHierarchy,IEACH)層次路由協議。其基本方法是采用循環機制,隨機選擇簇頭節點,并將耗能負載平均分配到各個簇群成員中。具體講,隨機選擇一個節點做簇頭,由該簇頭向各傳感器節點廣播消息,各節點根據其信號的強弱選擇是否加入該群(等能量加群,以節省工作能量)。簇群確定好之后,簇頭按照TDMA(時分復用)方式給節點成員分配一個時間間隙,此時簇頭開始處于睡眠狀態,各節點成員在規定的時間間隙如有數據發送請求,可喚醒簇頭,以傳輸數據,當將所有成員數據接收完畢后,再進行數據融合,剔除冗余數據,傳輸給外網。此過程輪流不斷,周而復始。其每一輪都由初始化和穩定工作兩個階段組成。初始化是簇的形成過程,要依據簇頭所占的百分比和節點成員數選出簇頭。方法是:在同一時間段,抽查任一節點成員隨機產生的0~1之間的數據,如果小于閾值T,則選為簇頭。
3、傳感器節點硬件組成說明
WSN應用可分為環境數據采集、安全監測和目標跟蹤定位三種類型。無論哪一種應用,其節點硬件均離不開傳感器元器件及調理電路、微處理器單元、數據無線接收/發射單元和電源四部分組成。其中,傳感器盡量選用集傳感、補償、信號調理及A/D轉換等于一體的器件,如DS18B20數字化一線式溫度傳感器、SHT11數字式溫/濕度傳感器、ADXL202數字式加速度傳感器、EL7900數字式光照度傳感器、Ms5534大氣壓力傳感器、BL1785數字化聲音傳感器、GS-1000數字式位移傳感器、AP-C30C數字式壓力傳感器、HBMC16i數字式稱重傳感器;微處理器的選擇主要考慮低功耗、運行速度快、I/O接口多可擴展,成本低,安全性可靠性好等,另外結構組成上含有多通道A/D轉換及同步/異步無線接收發送器等。如ATMEL公司的AVR系列單片機、TI公司的MSP430F14系列單片機等;無線通信也有專門的模塊芯片,如TR1000,CC1000、NRF401、CC2530等,其中,CC2530芯片本身還集成有8051單片機和RF射頻無線收/發器,是一個真正的片上系統(Soc)。電源模塊有室內和室外之分,室內可采用外部穩壓電源供電,或者外部與自身攜帶能源相結合原則,而在偏遠的野外一般只能采用自身供電方式,具體不再贅述。
4、結束語
WSN其本質上仍是計算機監督測量與控制系統,只不過其應用已從最初的工業控制延伸到其它行業和人們生活當中。WSN的網絡體系也是物聯網的底層體系組成部分,并且是其最基本的和最主要的組成部分。雖然WSN的研究和發展已有若干年,但到目前,其技術還不很成熟,應用也沒有大規模投入。原因無非是成本和技術兩方面,技術方面主要是傳感器元件種類少、精確度、供電及能耗、節點路由、容錯性、安全性、內外網接口及系統維護等,從現階段來看,這些都不是難事,其應用和普及是可以預見的。再過若干年,WSN及物聯網的應用將是人類生活的主要組成部分,就像當今人們離不開手機和電腦一樣,人類生活將離不開WSN和物聯網。
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無線傳感器網絡 論文:無線傳感器網絡論文.docx
WSN中定位算法的研究
摘要: 節點定位是無線傳感網絡的重要支撐技術之一,缺少位置信息的感知往往是沒有意義的。一方面,用于事件監測的網絡需要知道節點在區域中的位置,以獲得對監測區域的全局估計。另一方面基于位置的路由協議、拓撲控制、覆蓋控制等協議也需要知道節點的位置信息。
在實際應用中,大規模節點剩下剩下通過飛機或高射炮隨機拋撒,節點的位置和相互關系不具有預知性。因此,在網絡自組織過程中,需借助定位算法或安裝輔助定位設備,如GPS對節點進行定位,以充分發揮網絡功能。隨著無線傳感器網絡向節點數量多,基礎設施簡單和硬件成本低的方向發展,如何在減少節點硬件組件、算法實現簡單的同時獲得相對準確的定位信息已成為主要研究的課題之一。
隨著MEMS技術、微電子技術和計算機技術以及網絡和通信技術的發展,傳感器正朝著多功能化、小型化、智能化、網絡化和集成化的方向發展。由于世界各國對節約能源的認識正在提高到新的高度,無線傳感器網絡技術的發展已成為當今人們關注的焦點之一。
無線傳感器網絡是多學科高度交叉、新興、前沿的一個重要研究領域,指的是由大量廉價的同構或異構,具有無線通信與計算能力的微型傳感器節點,部署在無人值守的監控或測量區域,能夠根據監測目標或對象自主完成給定任務,并將準確的信息傳送到遠程用戶的智能監測網絡系統。是繼互聯網之后,將對21世紀人類生活方式產生重大影響的IT技術之一。如果說互聯網構成了邏輯上的信息世界改變了人與人之間的溝通方式,那么無線傳感器網絡是就是將邏輯上的信息世界與真實的物理世界整合在一起,讓人們可以自由地穿行于物理世界與信息空間??梢灶A見,在無線傳感器網絡這個充滿著智能的普適計算環境中,未來客觀世界的直接感知任務將由遍布四周的傳感順網絡來完成。人類認識世界的能力將更加細致、深入。因此用無線傳感器網絡來實現普適計算是可行的,而且也是普適計算發展的趨勢,這一切都將深刻地改變著人類與自然的交互方式。
目前定位算法從定位手段上通常何以分為基于測距和非基于距離的定位算法兩類?;跍y距的定位算法通過測量節點間點到點的距離或者角度信息,并使用三邊測量法、三角測量法或者最大似然估計法計算節點位置,而無需測距的定位算法提出的定位機制主要有質心算法、DV-Hop算法、Amorphous算法和APIT算法等。
基于測距的算法通過節點自身攜帶的測距功能直接測量兩個節點之間的距離,比較重要的測距方法主要有到達時間TOA、到達時間差TDOA和信號強度測距RSSI或者到達角度AOA。
TOA:該技術通過測量信號傳播時間來測量距離。使用TOA技術最基本的定位系統GPS。GPS系統需要昂貴、高性能的電子設備來精確同步衛星時鐘。但受自身價格、功耗、適用范圍以及體積等因素的制約,GPS和其它TOA技術無法廣泛應用于無線傳感器網絡。因此,解決無線傳感器網絡的節點定位問題將會極大推動該領域的理論研究進程與工程實用化進程。
TDOA測距技術被廣泛應用于節點定位方案中。通過記錄兩種不同信號到達時間差,基于已知信號傳播速度,把時間轉化為距離。已有多種定位算法使用TDOA實現測距,但該技術受限于超聲波傳播距離有限和NOOS問題對超聲波信號的傳播影響。雖然已有發現并減輕NLOS影響的技術,但都需要大量計算和通信開銷,不適用于低功耗的無線傳感器網絡應用中。
RSSI:已知發射功率,在接收節點測量接收功率,計算傳播損耗,使用理論或者經驗的信號傳播模型將傳播損耗轉化為距離,該技術主要使用RF信號。因傳感器節點具有無線通信能力,故RSSI是一種低功率、廉價的測距方式,其主要誤差來源是環境影響所造成的信號傳播模型的建模復雜性、反射、多徑傳播、NLOS以及天線增益等問題,這些都會對相同的距離產生顯著不同的傳播。通常,將其看為一種粗糙的測距技術,它可能產生50%的測距誤差。
AOA:該技術是估算鄰節點發送信號方向,可通過天線陣列或多個接收器來實現,除定位外,還能提供方向信息。
通過以上算法得到距離值后,需要通過位置計算得到所需坐標值。經典的算法就是GPS所用到的三邊測量法。在未知節點獲得3個以上的信標節點距離值之后,就可通過式(1.1)、式(1.2)、式(1.3)計算自身坐標。
(
(x-
(
式中(xa,ya)(xb,yb)(xc,yc)分別是3個信標節點的坐標;
式(1.1)經過線性化,可得線性方程式:
AX+N=B (1.2)
A=B=X=使用標準的最小均方差估計可得未知節點的坐標為
X=(
式(1.2)中的N是由于存在測距誤差引入的
無線傳感器網絡 論文:無線傳感器網絡論文
【參考】無線傳感器網絡論文
?
引言:無線傳感網絡(
Wireless?
Sensor?
Network
,
WSN
)是近年來得
到迅速發展和普遍重視的新型網絡技術,
它的出現和發展對現代科學
技術產生了極其深刻的影響
?
,與傳統的網絡技術不同,無線傳感器
網絡技術將是現代無線通信技術、
微型傳感器技術和網絡技術有機的
融為一體,
已經是近幾年來國內外研究的熱點,
引起了世界上許多國
家軍界、學術界和工業界的高度重視,其引用前景十分廣闊
?
無線傳感器網絡的研究背景
?
傳感器的定義根據國家標準
GB7665-87
是:
“能感受規定的被測量并
按照一定的規律裝換成可用信號期間或裝置,
通常由敏感元件和轉換
元件組成”
。傳感器是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,并能
將檢測感受到的信息,
按一定規律變成為電信號或其他所需形式的信
息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示和控制等要求。它實
現自動檢測盒自動控制的首要環節。
而近年來對傳感器的要求越來越
復雜,
單個傳感器已經基本不能滿足日益增長的復雜要求。
所以將多
種傳感器構建成網絡已經成為研究的熱點。
傳感器網絡通常是由許多
空間分布的裝置組成的一種計算機網絡,
這些裝置使用傳感器監控不
同位置的條件(比如溫度、聲音、振動、壓力、運動或污染物)
。通
常這些裝置很小很便宜,
以便可以大量制造和部署,
因此它們的資源
(能源、存儲、計算速度和帶寬)嚴重受限。每個裝置都具備一個無
線電收發器、一個很小的微控制器和一個能源(通常為電池)
。這些
裝置互相幫助,將數據傳輸到一臺監控計算機
?
無線傳感器網絡 論文:無線傳感網絡技術論文
無線傳感網絡技術論文
無線網絡傳感技術給人們的生活創造了很多的樂趣,也為信息的有效、及時的傳遞起到一定的促進作用,以下是小編為您整理的無線傳感網絡技術論文相關資料,歡迎閱讀!
無線傳感網絡技術論文一
摘要:實驗教學在學校教育教學中提升學生的實際動手與操作能力方面具有十分重要的作用,尤其是在電子類課程的教學中實驗室的重要性更是不言而喻。但是對這類實驗室的管理難度卻要更大,迫切需要良好的技術手段和方法支持其管理。目前基于WSN新型分布式協議在電子類實驗室管理中的應用越來越廣泛,為如何提高電子類實驗室的使用效率提供了重要的思路和方法。
關鍵詞:WSN新型分布式協議;電子類實驗室;管理;應用研究
WSN也就是無線傳感器網絡(全稱為wirelesssensornetwork),WSN目前在國際上是備受關注,其涉及諸多的學科,而這些學科還具有高度的交叉性和集成性。具體來說,WSN綜合了目前比較流行的傳感器技術、嵌入式計算技術、現代網絡、無線通信技術以及分布式信息處理技術等一系列的高新技術。
1WSN新型分布式協議在電子類實驗室管理中的應用
傳統背景下,WSN主要是由部署在檢測區域內大量的傳感器節點(一般都是比較廉價的)所組成,其通過無線通信和傳輸的方式形成的一個多跳的、自組織的綜合系統,其實際的目的就是為了協作地感知、采集與處理網絡覆蓋區域中具體的感知對象,并將感知到的具體對象的信息發送給觀察者。一般是由傳感器、感知對象以及觀察者,三個基本要素所構成。
在電子類實驗室的WSN應用領域,感知對象就是電子類實驗室中的各種實驗儀器、設備、操作平臺等,而觀察人員則為實驗室的管理員(當然也有相應的技術人員參與其中)。
新型的分布式WSN網絡協議使得監控獲得的信息數據不再僅僅局限于一些環境數據信息如溫度、濕度、位置等標量的數據。其已經集成了更多的視頻、音頻、圖像信息等進入到系統中,而分布式的WSN網絡協議與網絡結構的OSI模型有著類似之處,就是將系統分層、分布的展開,不同的層次負責不同的業務,是一種分布處理的工作機制。新型的分布式WSN協議主要是讓節點參與到特定的節點的簇內多跳通信之中,然后令簇頭進行數據的聚合,以有效的減少向sink節點傳送的消息數量,這樣一來就達到了節省資源和提高可擴展性的最終目的,這也是其為何能夠發送、傳遞更多、更豐富信息的最主要原因。將新型的分布式WSN協議應用到了電子類實驗室的管理中,就是為了解決電子類實驗室長期存在的人員、效率方面的困難。
新型的分布式WSN協議下的WSN系統更為的可靠、安全,信息的傳輸效率更高,傳輸的內容也更為豐富,這就使得相關的管理人員所獲得的信息更具有指導性也更容易理解,不再需要更多的技術性要求,讓管理工作變得更為簡單,同時也節省了人力資源的消耗。并且,新型的分布式WSN協議,是安全可靠的,對于實驗室的管理效率的提升也是具有極大幫助的,能夠充分的在系統的提示下將各類系統資源利用起來,更好的發揮實驗室的工作效率。
但需要注意的問題是,WSN新型分布式協議在電子類實驗室管理中的應用并不是無懈可擊的,雖然這種分布式的操作模式最大的優勢在于分層、分布,當其中某一個環節、層次出現問題的.時候并不會嚴重的影響到其它部分系統的工作;但是,很明顯其也加大了系統的復雜程度,雖然應用起來比較方便,便于管理人員的管理,但是對于系統的維護技術人員而言,維護的難度可能就有所提高了。
2WSN新型分布式協議應用設計模型以及分析
應用模型利用近距離無線組網通訊技術ZIGBEE將各個節點組成一個物聯網,教師和學生可以登陸實驗室管理信息系統在線平臺,可以查看瀏覽實驗室信息、預約申請使用實驗室以及設備、管理個人資料信息、編輯預約信息和修改用戶密碼。
教師管理員登陸實驗室管理信息系統管理平臺,可以編輯用戶信息、維護管理人員信息、查看實驗室和設備電源狀態、檢測實驗室室內各個參數信息。如圖1所示,該設計模型中涉及到的關鍵性硬件為利用ZIGBEE技術開發的CC2530模塊。
該模塊承擔建立自主網實驗室網關以及與實驗室管理服務器通信的任務。如圖2所示,為CC2530模塊原理圖。CC2530是用于2.4-GHzIEEE802.15.4ZigBee和RF4CE應用的一個真正的片上系統(SoC)解決方案。它能夠以非常低的總的材料成本建立強大的網絡節點。CC2530結合了領先的RF收發器的優良性能,業界標準的增強型8051CPU,系統內可編程閃存,8-KBRAM和許多其它強大的功能。如圖3所示,為本應用設計模型軟件處理流程圖。程序主要完成處理器、輸入輸出口、AD和DA、溫度傳感器、濕度傳感器、光照度傳感器、運算放大器、定時器等的初始化工作。CC2530采集實驗室相關信息后向網關發送并到達實驗室管理信息系統的網頁平臺。采集時間為100us每次。
3結語
總的來說,WSN新型分布式協議在電子類實驗室管理中的應用比較明確的解決了一般在傳統的電子類實驗室中常見的問題,如人員的工作量大、管理的效率低下、實驗室得不到充分有效的利用等諸多問題。
這些問題的解決是WSN系統技術的重要更新和與時俱進的發展下的必然結果,對于其中可能存在的問題,通過日后的研究也勢必會得到充分有效的解決。
參考文獻
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無線傳感網絡技術論文二
[摘要]隨著通信技術、嵌入式技術和傳感器等技術的進步,無線傳感器網絡在制造成本和服務質量上已經越來越符合人們的要求,并在各種生活場景中有了一定的應用。無線傳感器網絡具有十分廣闊的應用前景。其在環境監測、軍事國防、搶險救災、工農業生產、城市管理、生物醫療、危險區域遠程控制等許多重要領域的實用價值,已經引起了許多國家學術界和工業界的高度重視。
[關鍵詞]無線傳感器網絡
一、無線傳感器網絡的定義
無線傳感器網絡(WSN,Wireless Sensor Networks)是由大量具有通信和計算能力的微型傳感器節點密集分布在監控區域內部或附近,協作地監控不同位置的物理或環境狀況,且能夠根據周圍環境自主完成指定任務的智能測控網絡系統。它綜合了傳感器、網絡通信、嵌入式計算、無線傳輸、分布式信息處理等領域技術,能夠通過大量微型傳感器協作地監測、采集和處理網絡覆蓋的地理區域中感知對象的信息,并把信息發布給用戶。
二、無線傳感器網絡的基本特征
與數字蜂窩移動通信系統(GSM)、藍牙(Bluetooth)、無線局域網(WLAN)等無線通信網絡不同,無線傳感器網絡是類似于傳統Ad-hoe網絡,沒有基站設備支持,自組織、自管理的多跳網絡。無線傳感器網絡是Ad-Hoe網絡應用在傳感器技術中的一種具有動態拓撲結構的組織網絡。
1.自組織的網絡:無線傳感器網絡通常具備自組織能力;
2.自管理的網絡:無線傳感器網絡通常具備自管理能力;
3.網絡規模大,分布密集:無線傳感器網絡中的節點數量多于傳統Ad-hoc網絡中的節點數量,并且分布密度大;
4.網絡節點易出錯:無線傳感器網絡中的節點較之傳統Ad-hoe網絡中的節點更容易出錯;
5.單個節點能力較弱:無線傳感器網絡的節點的計算能力、存儲能力十分有限,無法進行復雜的計算和數據存儲;
6.節點間廣播式通信:無線傳感器網絡節點主要采用廣播方式通信,而傳統Ad-hoe網絡大都采用點對點通信;
7.以數據為中心的網絡:與數據為中心的含義指無線傳感器網絡運行時,通常只關心整個任務的執行情況,用戶在使用網絡查詢事件時,只關心是否獲得了所需的數據,不關心數據是由哪個節點發來。
三、無線傳感器網絡的發展
1998年,美國在先進國防研究項目局(DARPA)的一個研究項目中第一次提出無線自組織傳感器網絡的概念。
2000年IEEE協會成立了IEEE802.15.4工作組,其目標是開發一種供廉價的固定、便攜式或者移動設備使用的低復雜度,低成本,低速率與功耗的無線傳輸技術。2003年IEEE推出了IEEE802.15.4的PHY物理層與MAC媒體接入控制層,其主要的特點就是低成本,易實現,可靠的近距離傳輸操作,而且可以在一個PAN(Personal area network,其范圍為5-10米)里使用同一信道卻有效避免沖突。在IEEE802.15.4里定義了兩種網絡節點:全功能節點與半功能節點。全功能節點可以與任何一個其它的節點進行通訊而半功能節點只能與全功能節點通訊。另外,超寬帶無線通信(UWB[16])以其高速率、低功耗、抗多徑、低成本等諸多優勢,已成為室內短距離無線網絡的首選方案,這為WSN網絡的數據傳輸開辟了一種嶄新的方案。
四、無線傳感器網絡的關鍵技術
無線傳感器網絡必須要在設計上體現以下要求:
第一,由于傳感器節點的大規模和低成本特性,無線傳感器網絡通常不會進行節點的回收或充電,這使得能量消耗效率為系統的首要優化指標。大部分關鍵技術都是圍繞著能量消耗問題這個性能指標來做優化的。同時,節點的大規模和隨機部署的特性又要求網絡拓撲結構為自組織的分布式結構。
第二,異構性是無線傳感器網絡的一個重要特性。無線傳感器網絡的異構性可以分成網絡內的異構性(節點異構)和網絡間的異構性兩種。關鍵的異構因素包括節點系統差異,通信協議差異,數據管理差異和系統優化目標差異。一方面,異構互連能提供更靈活便捷的組網方式,同時,平滑的異構互連是產業化多樣性的基礎,系統的可擴展性也對異構性有要求。
第三,無線傳感器網絡是普適計算(Pervasive Computing)的核心組成部分,需要資源的協同操作。由于單個節點的能量、傳感、存儲和計算能力都相當有限,如何有效的利用大量節點的資源,并對海量的感知數據進行處理完成任務,對于無線傳感器網絡的構造和設計都是一項巨大的挑戰。
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文章標簽:傳感器網絡的節點 , 傳感器網絡節點 , 數字式壓力傳感器
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