无线传感器网络

叁歲伎倆 2023-05-31 12:11 7阅读 0赞

无线传感器网络（Wireless Sensor Networks,WSN）是当前国际上备受关注的涉及多个学科高度交叉的，知识高度集中的前沿热点研究领域。综合了传感器、嵌入式计算、现代网络以及无线通信和分布式信息处理等技术。可以通过各种集成化的微型传感器协同完成对各种环境或检测对象的信息的实时监控，感知和采集，这些信息通过无线的方式进行发送，并以自组织多跳的的网络方式传送到用户终端，进而实现了物理世界，计算世界和人类社会这三元社会的连通。

无线传感器网络，是由部署在监测区域的大量的廉价微型传感器节点组成的，通过无线通信的方式形成了一个多跳自组织的网络系统，最早来源于美国军方。

作为一种全新的信息获取平台，无线传感器网络能够进行**实时**的监测和采集各种监测对象的信息。并将信息传送到网关节点，进而实现规定区域内的**目标检测、跟踪和远程控制**。

网络中的各个节点是同构的，成本较低，体积和耗电量小，节点不移动。

### **无线传感器网络的特点** ###

**1.节点数量多，网络密度高**。同城密集部署在大范围无人监测区域，通过大量节点协同工作提高工作质量。

**2.分布式的拓扑结构**。无线传感器网络没有固定的网络基础设施，节点地位平等，通过分布式的协议协调各节点完成特定任务，节点可以随时加入或离开，不影响正常运作。有很强的抗毁性。

**3.自组织特性**。节点所在环境不可预测，所以要求节点有很强的自组织能力。就是说在没有人干预的情况下，可以随时随地的自动组网。自动进行配置管理。并使用合适的路由协议实现监测数据的转发。

### **无线传感器网络的发展历程** ###

**1、**20世纪70年代，热带树，在美国用于战争。

**2、**20世纪80到90年代，具备感知能力，计算能力和通讯能力。

**3、**21世纪至今，他点在于自组织和低功耗。

### 无线传感器网络的特点 ###

1、**硬件资源有限。**受价格体积功耗的限制，所以**计算能力，存储空间，程序空间弱。**

2、**电源容量有限。**传感器节点小，携带的电池能量有限。分布地区环境不好，换电池补充能源不现实，电量用完，节点就会死亡。节能是设计的前提。

3、**通讯能力有限。**传感器网络的通信带宽窄而且经常变化。覆盖范围小，几十到几百米。

4、**计算能力有限。**要求价格低功耗小，所以处理器能力比较弱。

5、**节点众多，分布密集。**数量很多，几百几千万，甚至更多。提高抗毁性。

6、**自组织，动态性网络。**

7、**以数据为中心的网络。**传感器网络的核心不是硬件设施，而是感知的数据。

8、**多跳路由。**因为通讯距离有限，智能和相邻的进行通信。所以每个节点即是信息的发起者，也是转发者。

### 无线传感器网络体系结构 ###

传感器节点由四部分组成：**传感器模块**（采集监控区域的信息数据格式的转换，模拟信号转数字信号，交流信号转直流等）、**处理器模块**（分为处理器和存储器，分别负责节点控制和数据存储）、**无线通信模块**（负责节点之间的相互通信）和**电源模块**（为传感器节点提供能量）。

网络中，通常包括**传感器节点**、**汇聚节点**和**管理节点**。传感器节点采集的数据信息通过其他的传感器节点逐跳地在网络中进行传输，过程中被多个节点进行处理，经过多跳路由到汇聚节点。通过管理节点对传感器网络进行管理。发布监测任务以及收集监测数据。

网络协议体系结构是无线传感器网络的软件部分。包括网络协议分层和网络协议的集合。

分层的网络协议结构类似于传统的TCP/IP协议的体系结构。分为：物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。

### 无线传感器网络的关键技术 ###

1、时间同步技术

2、定位技术

3、分布式数据管理

4、信息融合

5、安全技术

7、操作系统技术

8、能量工程

### **无线传感器网络的应用与发展** ###

智能交通，智慧农业，医疗健康，工业控制，军事应用，灾难救援和临时场合，家庭中的应用。

### 典型的短距离无线通信技术 ###

红外线数据传输，蓝牙技术，无线局域网（WiFi）。

### 无线传感器网络的主要研究领域 ###

**1、网络拓扑管理。**无线传感器网络是自组织的。如果有很好的网络拓扑控制管理机制的话，会很有帮助。拓扑控制又分为两种，分别是节点功率控制和层次型拓扑控制。

2、网络协议。因为各个节点比较简单，所以说研究的重点集中在了网络层和MAC。MAC主要考虑节能和可扩展。

3、网络安全。一个方面从维护路由安全的角度出发。寻找尽可能安全的路由以保证网络的安全。

4、定位技术。位置信息是不可或缺的一部分，没有位置信息的信息是毫无意义的。

5、时间同步技术。要求节点的时钟必须保持同步。

6、数据融合。传感器网络为了有效的节省能量，可以在传感器节点收集数据的过程中，利用本地计算和存储能力将数据进行融合，取出多余信息，达到节省能量的目的。数据融合减少数据的传输量。

发表评论取消回复

表情：

评论列表（有 0 条评论，7人围观）

还没有评论，来说两句吧...

相关阅读

相关无线传感器网络（WSN）部署优化问题的粒子群算法求解

无线传感器网络（WSN）部署优化问题的粒子群算法求解摘要：无线传感器网络（WSN）的部署问题是一个关键性的优化问题，旨在确定传感器节点在给定区域内的最佳位置，以最大程

妖狐艹你老母/ 2024年03月03日 08:29/ 0 赞/ 58 阅读

相关异构无线传感器网络分布式节能分簇算法的设计

异构无线传感器网络分布式节能分簇算法的设计在无线传感器网络中，能源是一种非常宝贵且有限的资源。为了延长网络的生命周期，节约能源成为了一个重要的研究方向。分簇是一种常见的无线

Love The Way You Lie/ 2024年03月03日 07:04/ 0 赞/ 38 阅读

相关无线传感器网络

无线传感器网络（Wireless Sensor Networks,WSN）是当前国际上备受关注的涉及多个学科高度交叉的，知识高度集中的前沿热点研究领域。综合了传感器、嵌入式计算

叁歲伎倆/ 2023年05月31日 12:11/ 0 赞/ 7 阅读

相关 android物联网温度传感器,物联网无线温度传感器

产品特点 ◎ 采用超低功耗处理器和无线模块； ◎ 内嵌TCP/IP协议； ◎ 多种数据传输模式； ◎ 无线传输网络适用地域广；

ゝ一纸荒年。/ 2022年10月17日 15:55/ 0 赞/ 232 阅读

相关无线传感器网络

RFID 组成结构分类工作流程及原理传感器定义分类第一章

女爷i/ 2022年09月21日 15:20/ 0 赞/ 412 阅读

相关【复习题】:哈工大软件学院无线传感器网络期末考试题

首先是博主个人的感言，这个破题咋说呢，很简单，只要是上课听过课或者是临时抱佛脚认真看过课件的人都应该会。。。期末考试题重要的如下： 1. 详细解释GHT的过程 2.

本是古典何须时尚/ 2022年09月21日 05:44/ 0 赞/ 197 阅读

相关无线容迟与容断传感器网络研究（笔记）

无线容迟与容断传感器网络研究（笔记） 1.本文研究了什么？本文简要分析了无线容迟网络与容断网络的基本特征后，提出了无线容迟与容断网络传感器网络体系结构。模型是

深藏阁楼爱情的钟/ 2022年09月16日 04:53/ 0 赞/ 178 阅读

相关无线传感器网络技术原理及应用知识点

无线传感器网络技术原理及应用知识点 1.无线传感器与自组网的区别　　1. 传感器网络是集成了监测、控制以及无线通信的网络系统，节点数目更为庞大（上千甚至上万），

﹏ヽ暗。殇╰゛Y/ 2021年11月01日 06:16/ 0 赞/ 330 阅读

相关无线传感器网络技术原理及应用知识点

无线传感器网络技术原理及应用知识点 1.无线传感器与自组网的区别　　1. 传感器网络是集成了监测、控制以及无线通信的网络系统，节点数目更为庞大（上千甚至上万），

本是古典何须时尚/ 2021年11月01日 05:50/ 0 赞/ 434 阅读

相关无线传感器网络操作系统TinyOS

TinyOS是一款自由和开源的基于元件（component-based）的操作系统和平台，它主要针对无线传感器网络（WSN, wireless sensor networ

浅浅的花香味﹌/ 2021年09月19日 06:20/ 0 赞/ 361 阅读