无线传感网络总结(1)

1. 无线传感网规模大,密度高2.传感器节点的能量、计算能力和存储容量有限

3. 无线传感网的拓扑结构易变化,具有自组织能力4. 网络的自动管理和高度协作性5. 传感器节点具有数据融合能力6. 以数据为中心的网络

7. 安全性问题严重

1.3 无线传感网关键技术

1. 网络拓扑控制技术

2. 网络通信协议

由于传感器节点的计算能力、存储能力、通信能力以及携带的能量都十分有限,每个节点只能获取局部网络的拓扑信息,其上运行的网络协议也不能太复杂。无线传感网协议负责使各个独立的节点形成一个多跳的数据传输网络,目前研究的重点是网络层协议和数据链路层协议。

在无线传感网中,路由协议不仅关心单个节点的能量消耗,更关心整个网络能量的均衡消耗,这样才能延长整个网络的生存期。

无线传感网是以数据为中心的。这在路由协议中表现得最为突出,每个节点没有必要采用全网统一的编址,选择路径可以不用根据节点的编址,更多的是根据感兴趣的数据建立数据源到汇聚节点之间的转发路径。无线传感网的MAC协议首先要考虑节省能源和可扩展性,其次才考虑公平性、利用率和实时性等。在MAC 层的能量浪费主要表现在空闲侦听、接收不必要数据和碰撞重传等。为了减少能量的消耗,MAC协议通常采用“侦听/睡眠”交替的无线信道侦听机制,传感器节点在需要收发数据时才侦听无线信道,没有数据需要收发时就尽量进入睡眠状态。

3. 网络安全技术

4. 时间同步技术

RBS、TINY/MINI-SYNC 和TPSN 被认为是三个基本的同步机制。RBS 机制是基于接收者-接收者的时钟同步:一个节点广播时钟参考分组,广播域内的两个节点分别采用本地时钟记录参考分组的到达时间,通过交换记录时间来实现它们间的时钟同步。

TINY/MINI-SYNC 是简单的轻量级的同步机制:假设节点的时钟漂移遵循线性变化,那么两个节点之间的时间偏移也是线性的,可通过交换时标分组来估计两个节点间的最优匹配偏移量。TPSN 采用层次结构实现整个网络节点的时间同步:所有节点按照层次结构进行逻辑分级,通过基于发送者-接收者的节点对方式,每个节点能够与上一级的某个节点进行同步,从而实现所有节点都与根节点的时间同步。

5. 节点定位技术

确定事件发生的位置或采集数据的节点位置是无线传感网最基本的功能之一。 由于传感器节点存在资源有限、随机部署、通信易受环境干扰甚至节点失效等特点,定位机制必须满足自组织性、健壮性、能量高效、分布式计算等要求。根据节点位置是否确定,传感器节点分为信标节点和位置未知节点。信标节点的位置是已知的,位置未知节点需要根据少数信标节点,按照某种定位机制确定自身的位置。 在无线传感网定位过程中,通常会使用三边测量法、三角测量法或极大似然估计法确定节点位置。根据定位过程中是否实际测量节点间的距离或角度,把无线传感网中的定位分类为基于测距的定位和无需测距的定位。

6. 数据融合技术

无线传感网是能量约束的网络,减少传输的数据量能够有效地节省能量,提高网络的生存期。数据融合技术在节省能量、提高信息准确度的同时,要以牺牲其他方面的性能为代价。首先是延迟的代价,在数据传送过程中寻找易于进行数据融合的路由、进行数据融合操作、为融合而等待其他数据的到来,这三个方面都可能增加网络的平均延迟。其次是鲁棒性的代

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