物联网的愿景之一是能够测量以前从未测量过的变量。用程序是监视基础设施的老化（例如，老化的桥梁，隧道或电力线）还是提供实时停车和交通信息，无线传感器网络（ WSN）必须提供与有线网络类似的性能，并且适合于方便的部署。感器网络必须能够扩展以包括大量无线节点，并且在许多情况下必须覆盖很长的距离。了被广泛采用，无线传感器网络必须适应实际的部署并且可以可靠地工作很多年（通常超过10年）。•传感器可以放置在任何地方：应该将测量点放置在最适合测试的位置，但是该位置可能不是最适合进行通讯的位置。此，传感器节点的位置对于通信连接或与电气基础设施的轻松连接通常不一定是实用的，而是通常在困难的RF环境中（例如，靠近地面，在隧道内，汽车下方或机器底部）。•在大多数情况下，无线传感器网络几乎不需要维护，任何物理维护（例如更换电池）都应在没有“上门服务”或技术人员的情况下进行。
如，在智能停车应用中，仅当街道安装的电池传感器的更换周期与常规道路维护周期的更换周期相同时才可以使用，而通常执行常规维护。5至7岁。其他应用中，无线传感器网络必须能够连续使用10年以上。使这些传感器可以放置在非常恶劣的RF环境中，通信的可靠性也必须能够与所有传感器进行可靠的通信。•可伸缩性：无线传感器网络必须满足各种相似但不完全相同的部署要求，例如不同的网络大小（无线传感器节点的数量和覆盖的地理范围）和深度（c）。
在节点和数据出口之间）。线跳数）和不同大小的数据流量。果不妥协，则难以实现低能耗。许多用于低功耗运行的无线传感器联网方法。些无线网络（例如ZigBee）在网络边缘只能获得少量电力，但是任何转发节点都需要线路电力。他网络引入了一种称为“标签”的基本服务周期方法。此，整个网络在低功耗待机模式下长时间处于关闭状态，但是这种方法牺牲了网络的可用性。及网络的整体容量。是，对于物联网应用，无线传感器网络必须能够响应非常大的网络需求并定期发布数据。战在于在不牺牲网络可靠性或可用性的情况下实现低能耗。RF环境是不可预测的-RF是不可预测的通信介质。有线通信环境中，通信信号受到电缆系统的外部保护，而射频则在户外传播并与周围环境相互作用。
是，RF传输源可能会引起有源干扰。常见的是多径衰落的影响，即在RF信号遇到周围表面之后，反射的相移信号会衰减RF信号本身。于每天多径传播，移动电话用户会遇到衰落问题：例如，在给定位置，移动电话的信号强度可能很低，但信号强度可能是通过仅移动几厘米而得到改善。外，随着附近反射面（人，汽车，门等）移动，多径衰落效果会随着时间而变化。终结果是任何RF通道都会随着时间的流逝而经历信号质量的重大变化。是，由于多径衰落对每个RF信道都有不同的影响，因此使用信道跳变来实现频率分集可以最大程度地减少多径衰落的负面影响。此，无线传感器网络面临的挑战是确定多跳多跳方法是否可以在大型网络上使用。
凌力尔特公司的DustNetworks产品部门开发的时间同步信道跳变（TSCH）网络可实现可靠的低功耗无线传感器网络，其中一些网络是最苛刻的。境已经确认。TSCH已成为诸如WirelessHART（IEC62591）等现有工业无线标准以及新兴标准和基于IP的无线传感器网络的大部分实施的基石。TSCH网络中，每个节点都有一个通用的时间标准，恒温阀芯整个网络的精度约为几十微秒。络通信被组织在各种时隙中，以实现低功率分组交换，成对信道跳变和全路径分集。功耗分组交换-TSCH的使用允许节点在预定通信操作之间处于非常低功耗的睡眠状态。个设备仅在发送数据包或检测邻居是否正在发送数据包时才处于活动状态。重要的是，由于每个节点都知道其唤醒时间，因此它始终可用于传输有关相邻设备的信息。果，在保持网络完全可用的同时，TSCH网络通常达到小于1％的占空比。外，由于定义了每个数据分组的发送和接收时间，因此在TSCH网络中不存在网络内分组冲突问题。络可以密集而广泛，而不会逐渐减弱RF自干扰。对的信道跳的时间同步使得能够在每对发射机接收器上进行信道跳跃以实现频率分集。TSCH中，每个数据包交换信道都会跳转，以避免不可避免的RF干扰和衰落。外，不同设备对之间的多通道传输可以在不同通道上同时发生，从而增加了网络带宽。面的路径和频率分集-每个设备都有冗余路径，可以克服由于干扰，物理障碍或多路径衰落而造成的通信中断。
果在一条路径上的数据包传输失败，则节点将自动尝试下一条可用路径和其他RF通道。其他网状网络技术不同，TSCH网络不需要节能路由器或重新发现乏味的路径。于TSCH的网络已成功用于各种应用程序中，例如智能停车应用程序，其中在数据中心中监控能源效率以供工厂使用。多应用程序，恒温阀芯例如管道监控，桥梁和隧道的结构监控以及电力线监控，都需要长距离的无线传感器网络。
而，在如此长的距离上建立无线网络并成功地保持可靠性和低功耗需要更复杂的拓扑。据定义，跳高网络意味着最远节点的信息在到达目的地之前必须跳许多跳。管这可能会导致单个网络覆盖较大的地理区域并且收发器的功率相对较小，但是此方法有时会带来一个问题，即覆盖范围扩展的网络是否可以成功管理所有无线节点。一的数据流量以及以可接受的延迟和功耗维持此类数据流量的能力。
例研究-深度跃点网状网络为了描述这种类型的网络的特征，我们使用Dust Networks SmartMesh IP网络构建了一个100节点和32跳深度跃点网络，并对其进行了测量。100个节点中的每个节点每30秒生成并发送一个数据包。个数据包预计将在30秒内（即，在同一节点生成下一个数据包之前）收到。度跳跃网络由真正的无线设备组成，其中7个设备（由数字1到7表示）直接与管理器通信。备8到10通过上面的七个节点进行通信，其余设备（设备11到101）包括在编号之前和之后的三个设备的覆盖范围内。如，设备50处于设备47、48、49、51、52和53的覆盖范围内。这种拓扑中，到设备101的最小传输（跳转）数为32，尽管实际上大多数软件包需要更多的跳转。撰写本文时，该网络已连续运行52天。于跳跃的深度和尝试的次数，总共收到了1700万个数据包，并且进行了超过4亿次唯一传输。送的1700万个数据包均未丢失。此，数据传输的可靠性达到了100％。
这些数据包中，大约25，000人提交了“健康报告”，即节点定期发送的诊断信息。个数据包在传感器节点上生成时以及在管理器上收到时都带有时间戳记，以便可以监视每个数据包的等待时间。3显示了该网络在90分钟以上的时间内的数据分布。如预期的那样，数量较大的节点（即网络中的较深节点）具有更长的延迟和每个数据包较大的更改，因为路径选择随深度呈指数增长。
管如此，来自最远节点（编号101）的数据包都在不到30秒的预定时间内全部到达了目的地。有节点维护有关废电池量的数据，并定期将此信息发送给管理器。据此信息，您可以绘制整个网络的平均电流曲线，如图4所示。量较小的节点消耗的最常见，因为它们必须从以下节点传输数据流量更远的节点。图4所示，在这个32跳跳线网络中，即使是负载最重的路由器，平均功耗也只有几百微安。于功耗非常低，因此路由节点可以由一对D电池锂电池供电超过15年。复杂的应用中，基于时间同步通道传输的SmartMesh IP网络通常以非常低的功耗提供超过99.999％的数据可靠性。于它可以使用非常小的锂电池运行10至15年，因此无线传感器可以放置在任何地方，从而在城市一级实现真正的物联网应用。
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