ZigBee學習筆記 (一)無線感測器網路

2021-10-11 02:52:42 字數 2120 閱讀 5044

四、無線感測器網路的關鍵技術

五、典型短距離無線通訊網路技術

無線感測器網路 (wireless sensor networks,wsn)

無線感測器網路,是由部署在檢測區域內的大量廉價、微型的感測器節點組成的,通過無線通訊的一種方式形成乙個多跳的自組織的網路系統。

一種普遍被人們接受的無線感測器網路定義是:

無線感測器網路是一種大規模、自組織多跳、無基礎設施支援的無線網路、網路中節點是同構的,成本低,體積和耗電量較小,大部分節點不移動,被隨意的散布在檢測區域,要求網路具有盡可能長的工作時間和使用壽命。

與各種網路相比,無線感測器網路具有以下顯著特點:

①節點數量多,網路密度高。

②分布式的拓撲結構

③自組織特性

目前常見的無線感測器網路包括移動通訊網、無線區域網、藍芽網路、ad hoc網路等。

無線感測器網路在通訊方式、動態組網以及多跳通訊等方面有相似之處,但也存在差異。

無線感測器網路具有以下鮮明的特點:

①硬體資源有限

②電源容量有限

③通訊能量有限

④計算能力有限

⑤節點數量眾多,分布密集

⑥自組織,動態網路

⑦以資料為中心的網路

⑧多跳路由

閘道器:又稱網間聯結器,協議轉換器。僅用於兩個高層協議不同的網路互連,在網路層以上實現網路胡互連。

⑨應用相關的網路

⑩感測器節點出現故障的可能性較大

感測器節點由 4 部分組成:

①感測器模組:

②處理器模組:

③無線通訊模組:

④電源:

無線感測器網路通常包括:感測器節點、匯聚節點、管理節點

如圖:大量感測器節點隨機部署在檢測區域,通過自組織的方式構成網路。

感測器節點採集的資料通過其他感測器節點逐跳地在網路中傳輸,傳輸過程中資料可能被多個節點處理,經過多跳後路由到匯聚節點,通過互連網到達規管理節點。也可沿著相反方向,通過管理節點對感測器網路進行管理。

各層協議和平台的功能:

①物理層提供簡單但健壯的訊號調製和無線收發技術。

②資料鏈路層負責資料成幀、幀檢測、**訪問和差錯控制。

③網路層主要負責路由生成與路由選擇。

④傳輸層負責資料流的傳輸控制,是保證通訊服務質量的重要部分。

⑤應用層包括一系列基於監測任務的應用層軟體。

⑥能量管理平台管理感測器節點如何使用能源,在各個協議層都需要考慮節省能量。

⑦移動管理平台檢測並註冊感測器節點的移動,維護到匯聚節點的路由,使感測器節點能動態跟蹤其鄰居位置。

⑧任務管理平台在乙個給定的區域內平衡和排程監測任務。

1、時間同步技術

2、定位技術

3、分布式資料管理和資訊融合

4、安全技術

5、精細管理、深度嵌入的作業系統技術

6、能量工程

1、紅外資料傳輸

2、藍芽

3、無線區域網802.11

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