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WSN概念無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN：Wireless Sensor Network)是由部署在待監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的大量的廉價(jià)的微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成。通過無線通信的方式形成的一個(gè)多跳的自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。其根本的目的就是協(xié)作地感知、采集和處理被該傳感器節(jié)點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)覆蓋的區(qū)域中的信息。經(jīng)過一定的初級處理并發(fā)送給對待測信息感興趣的觀察者 WSN概述影響力 ☆美國商業(yè)周刊和MIT技術(shù)評論在預(yù)測未來技術(shù)發(fā)展報(bào)告中將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)列為21世紀(jì)最有影響的21項(xiàng)技術(shù)和改變世界的10大技術(shù)之一�！顐鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)被列為未來3大高科技產(chǎn)業(yè)一�！蠲绹�的《技術(shù)評論》將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)列為第一項(xiàng)未來新興技術(shù)�！睢渡虡I(yè)周刊》 預(yù)測的未來4大新技術(shù)中，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)也列入其中等。傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)體傳感器節(jié)點(diǎn)：傳感器模塊：信息采集、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理器模塊：控制、數(shù)據(jù)處理、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議無線通訊模塊：無線通信，交換控制信息和收發(fā)采集數(shù)據(jù)能量供應(yīng)模塊：提供能量匯聚點(diǎn)功能：連接傳感器網(wǎng)絡(luò)與Internet等外部網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)兩種協(xié)議棧之間的通信協(xié)議轉(zhuǎn)換，發(fā)布管理節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測任務(wù)，轉(zhuǎn)發(fā)收集到的數(shù)據(jù)。特點(diǎn)：連續(xù)供電、功能強(qiáng)、數(shù)量少等 傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議棧 橫向的通信協(xié)議層和縱向的網(wǎng)絡(luò)管理平臺能源管理平臺： 管理傳感器節(jié)點(diǎn)如何使用能量；移動(dòng)管理平臺：檢測和注冊傳感器節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)，護(hù)到匯聚點(diǎn)的路由，使得傳感器節(jié)點(diǎn)能夠跟蹤它的鄰居；任務(wù)管理平臺：在一個(gè)給定的區(qū)域內(nèi)平衡和調(diào)度監(jiān)測任務(wù)傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議棧通信協(xié)議—物理層協(xié)議物理層協(xié)議: 研究傳感器網(wǎng)絡(luò)采用的傳輸媒體、頻段選擇及調(diào)制方式。 包括： a)無線電傳輸 主流傳輸方式，一般采用ISM頻（433M，915M) b)紅外線傳輸和光波傳輸 不需調(diào)制，接收器電路簡單，功耗小 （smart dust項(xiàng)目開發(fā)了具有光通信能力的傳感器） 通信協(xié)議--數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議 a) 拓?fù)渖��?平面結(jié)構(gòu)：所有節(jié)點(diǎn)處于平等地位，結(jié)構(gòu)簡單易維護(hù) 具有較好的健壯性 無管理節(jié)點(diǎn)，自組織協(xié)同算法復(fù)雜 典型算法：ASCENT，SPAN等 層次結(jié)構(gòu)：以簇的形式存在，有簇首和成員節(jié)點(diǎn) 簇首管理或控制節(jié)點(diǎn)集合（簇） 可擴(kuò)展性好，便于管理，但開銷大，硬件成本高 典型算法：DNC和RCA：雙信道分組機(jī)制 虛擬簇：需要交互的節(jié)點(diǎn)構(gòu)成虛擬簇 b) 信道接入方式 固定分配：需要中心調(diào)度，SMACS，EAR 隨機(jī)競爭：CSMA及其改進(jìn) 混合類：綜合上面兩類，S-MAC 通信協(xié)議--網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議主要指路由協(xié)議，分平面和集群兩種，報(bào)頭裁減也很重要 問題所在： 1） 故障頻繁，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓?2） 傳輸距離有限 3） 大規(guī)模組網(wǎng) 4） 能量約束 a)平面路由協(xié)議：點(diǎn)地位平等，簡單易擴(kuò)展，缺乏管理 • SPIN，以數(shù)據(jù)為中心的自適應(yīng)路由協(xié)議，通過協(xié)商 機(jī)制解決路由信息爆炸和資源浪費(fèi)問題 • DD，根據(jù)數(shù)據(jù)內(nèi)容來優(yōu)化路徑，節(jié)能 b)集群路由協(xié)議：劃分為簇，分簇首和簇成員，簇首負(fù)責(zé)信息的搜集、融合、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，便于管理，維護(hù)開銷大 • LEACH，隨機(jī)循環(huán)選擇簇首，將能量負(fù)載平均分配到每個(gè)WSN節(jié)點(diǎn)中 • TEEN， PEGASIS等基于LEACH的成簇方法 關(guān)鍵技術(shù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂凭W(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)安全時(shí)間同步定位技術(shù)數(shù)據(jù)融合數(shù)據(jù)管理無線通信技術(shù)嵌入式操作系統(tǒng)應(yīng)用層技術(shù) 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用通過飛機(jī)或炮彈直接將傳感器節(jié)點(diǎn)散播到敵方陣地內(nèi)部，或者在公共隔離帶部署傳感網(wǎng)絡(luò)，就能隱蔽而且近距離的準(zhǔn)確收集戰(zhàn)場信息。 例:傳感器網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為美軍事C4ISRT系統(tǒng)必不可少的一部分。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用9UI紅軟基地

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