无线传感器网络是计算机网络,无线通信和微电子学研究的热点。是许多人对无线网络了解不多。此基础上,本文总结了自介绍无线传感器网络的关键结构,功能和技术以来,无线传感器网络的研究趋势。读者对无线传感器网络有一个相对直观的了解。线传感器网络通常被认为是21世纪最重要的技术之一。是一个集成了无线监视,控制和通信的网络系统。由小型传感器节点,数据处理单元和自组织的通信模块组成。络。无线传感器网络中,每个传感器节点可以协作完成有关各种环境的信息的检测和收集或监视网络覆盖区域中的对象。理此信息以获得详细而准确的信息,然后以无线多跳模式进行传输。于需要此信息的用户[2]。以说,计算机技术,传感器技术和无线通信技术的结合产生的无线传感器网络已经使物理世界,信息世界和世界之间建立了联系。元人类社会,将对人类社会的生产和生活产生深远而积极的影响。感器节点的结构。线传感器网络是一种ad hoc网络系统,由部署在多跳无线通信监视区域中的大量廉价的微型传感器节点组成。感器节点可以协作地检测,收集和处理有关在网络覆盖范围内感知到的对象的信息。将其发送给用户。线传感器网络的基本组件是传感器节点,由数据采集单元,处理单元,数据传输单元和通信单元组成。源[2]。图1所示,数据收集单元负责收集信息并将其转换为监视区域,通过使用各种传感器组件,传感器节点可以检测到诸如如移动物体的温度,湿度,噪音,大小,速度和方向。
理单元负责控制整个传感器节点的数据信息的操作,存储和处理。据传输单元负责与其他传感器节点交换控制信息并传输收集的数据信息。源单元通常使用微型电池来提供操作传感器节点的每个组件所需的能量。络架构。线传感器网络的体系结构如图2所示。通常包括传感器节点,接收器节点和管理节点[1]。后将大量传感器节点部署在监视区域中或附近,以形成自组织网络。感器节点产生的数据根据不同的路由方式由其他传感器节点逐步传输,在传输过程中,可以由多个节点进行处理,再传输到接收节点。后,可以通过Internet或通过卫星访问管理节点。户通过管理节点配置和管理传感器网络。

线传感器网络协议堆栈。传统的无线通信网络相比,无线传感器网络更加面向应用:为了降低系统成本,改善性能,已对其组织和结构进行了很大程度的优化以适应特定目标。能并延长网络寿命。线传感器网络协议栈将信息传输与功耗意识相关联,恒温阀芯并将数据处理集成到网络协议中,从而可以改善网络的功耗状态。过无线媒体进行有效的交换,可以充分实现节点间协作的效果。3说明了传感器网络协议栈的一般结构,包括应用程序层,传输层,网络层,数据链路层,物理层和电源管理平台。移动管理平台和任务管理平台[2]。用层主要包括基于感知任务和用户需求的各种应用软件,包括传感器管理协议,任务分配协议,数据查询协议,传感器查询和协议。据分发是用户当前关注的协议。输层负责维护网络中的数据流。网络中,主要数据流是将传感器节点的目标检测信息发送到接收节点。络层协议主要负责发送数据时的路由决策。路层协议主要由媒体访问控制协议组成,该协议用于为资源有限的传感器节点建立自组织的多跳通信链路。理层主要负责频率选择,载波生成,信号检测,调制和解调以及无线通信数据的编码。源管理计划负责通过将操作模式和数据传输频率扩展到以下范围来统一管理传感器节点功耗并降低节点功耗:延长寿命。动管理计划负责检测节点的移动并动态跟踪相邻节点位置的变化。节点的位置发生变化时,它会向重新收敛点注册,以维持节点与收敛点之间的传输路径。务管理计划负责安排与节点有关的任务,并在相邻节点的帮助下,可以合理的方式调整工作/睡眠周期以减少系统的功耗。其他类型的无线网络相比,传感器网络具有鲜明的特征。感器节点的能量有限。流传感器通常由集成电池供电,并且由于其尺寸有限,其能量非常有限。何有效利用传感器节点有限的能量并延长网络寿命是传感器网络面临的最大挑战。通能力有限。线通信消耗的能量与通信距离之间的关系为E = kdn。中,参数n的值为2≤n≤4,n的值与许多因素有关。是,不管n的具体值如何,一旦确定n的值范围,这表明无线通信的功耗会随着距离的增加而急剧增加。
此,为了满足网络连接的要求,应尽可能使用多跳通信,以减少到单跳的通信距离。常,传感器节点的通信范围小于100 m。IT,存储和有限。方面,为了满足部署要求,传感器节点通常很小,另一方面,出于成本控制的目的,节点的价格很低。些因素限制了节点的硬件资源,这会影响其计算,存储和通信功能。点数量大,密度高,覆盖范围广。了能够完整,准确地监视目标,经常在扩展的地理区域中部署数以万计的传感器节点,并且节点的密度相对较大,甚至在某些受限区域中甚至使用密集的部署方法。种部署方法可以使网络获得完整的数据,并提高信息的可靠性和准确性。组织。署传感器网络的区域通常缺乏基础架构,并且依靠传感器节点共同协作以自组织方式配置和管理网络。

集的数据量巨大。感器网络节点具有广泛的范围和大量的部署。络中的每个传感器通常会生成大量的连续数据,并且具有实时性。此,网络上经常有大量的实时数据流。计算节点的计算,存储和带宽资源的限制,需要用于管理,查询,分析和浏览分布式数据流的有效方法来处理这些数据流。数据为中心。于传感器网络用户,他们希望获得有关特定监视目标的真实可靠数据。用传感器网络时,用户直接使用他们感兴趣的事件作为要提交给网络的任务,而不用访问具有一个或多个地址标识符的节点。感器网络中的需求,感知和传输是以数据为中心的。可能性比传统的无线网络节点大得多。此,我们必须研究提高网络的数据生存能力,鲁棒性和容错能力的方法,以确保对某些传感器节点的损坏不会影响整体任务的完成。外,对于部署在容易发生事故和自然灾害的区域的无线传感器网络,当事故和灾害导致大多数节点发生故障时,还需要进行更多研究以优化网络上的数据保留。感器,以提供灾难援助,并用于分析事故原因。天,无线传感器网络已成为信息研究的热点,它是跨学科研究领域的一部分,该领域包括许多关键的探索和发现技术,包括下面列出了一些。络拓扑的控制。过控制拓扑自动生成良好的拓扑可以提高路由协议和MAC协议的效率,并为数据融合,时间同步和目标定位等许多方面奠定基础。样可以节省能源并延长网络寿命。此,拓扑控制是无线传感器网络研究的基本技术之一。前,拓扑控制研究的主要问题是通过基于网络连接的满意度控制功率或选择骨干节点来消除节点之间不必要的通信链路。成数据传输网络的有效拓扑。络效率。络效率包括网络公平性,实时性能,网络吞吐量和带宽利用率。由协议。感器网络路由协议的主要任务是在传感器节点和宿节点之间建立路由,以可靠地传输数据。于传感器网络与特定应用之间的强相关性,因此难以设计出能够满足各种应用需求的通用路由协议,因此已经研究并提出了许多路由方案。位技术。置信息是传感器节点收集的数据的组成部分。视没有位置信息的消息可能毫无意义。点的定位在于确定传感器的每个节点的相对或绝对位置。点的定位分为集中定位和分布式定位。位机制还必须满足自组织,鲁棒性,能效和分布式计算的要求。据融合。了高效节能,传感器网络可以使用本地计算和存储功能来合并数据并在传感器节点的数据收集过程中提取冗余信息,从而节省了资金。量。全技术。全问题是无线传感器网络中的重要问题。于使用了无线传输通道,网络存在安全问题,例如窃听,恶意路由和消息篡改。
时,网络有限的能量,恒温阀芯有限的处理和存储功能使解决安全问题变得困难。据无线传感器网络的研究现状,无线传感器网络技术的发展趋势主要有四个方面。活的自适应网络协议系统。线传感器网络广泛用于军事,环境,医疗和其他领域。络协议和算法的设计和实现与特定的应用场景密切相关。何设计一种可以减少功能性,自治性,灵活性,可重配置性并适应不同应用需求的无线传感器网络协议架构,将是未来无线传感器网络发展的重要方向。间设计无线传感器网络具有分层的体系结构,每一层的设计彼此独立并且有一定的局限性,每一层的最优设计不能保证整个系统的最优设计。络。对这一问题,一些研究人员提出了交叉层设计的概念。间层设计的目的是在逻辑上获得设计交互和协议的非相邻层之间的性能平衡。ZigBee标准规范。zigBee推出了新的无线网络通信规范,具有低传输速率,低功耗,简单协议,交货期短,安全性和可靠性,高网络能力以及出色的网络拓扑。ZigBee的这些优点为无线传感器网络提供了出色的支持。前,ZigBee联盟正在致力于协议标准的集成,这将为无线传感器网络的推广和使用提供广阔的空间。其他网络的融合无线传感器网络和现有网络的融合将带来新的应用。如,无线传感器网络与Internet和移动通信网络的集成,一方面使无线传感器网络可以使用这两个传统网络来传输信息,另一方面两个网络都可以使用传感器信息来创新应用程序。
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