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物联网无线传感器网络的7大特色

来源:http://www.haihe100.com 责任编辑:尊龙d88 更新日期:2018-09-19 13:01 字体:
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  物联网无线传感器网络的7大特色

  无线传感器网络是一种无中心节点的全散布体系。经过随机投进的方法,很多传感器节 点被密布布置于监控区域。这些传感器节点集成有传感器、数据处理单元和通讯模块,它们 经过无线通道相连,自组织地构成网络体系。

  传感器节点借助于其内置的形式多样的传感器,丈量地点周边环境中的热、红外、声呐、雷达和地震波信号,也包含温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的巨细、速度和方向等很多人们感兴趣的物理现象。传感器节点间具有杰出的协作才干,经过部分的数据交换来完结大局使命。

  因为传感器网络的节点特色的要求,多跳、对等的通讯方法较之传统的单跳、主从通讯方法更合适于无 线传感器网络,一起还可有用避免在长间隔无线信号传达过程中遇到的信号式微和搅扰等问 题。经过网关,传感器网络还可以连接到现有的网络基础设施上,从而将收集到的信息回传 给长途的终端用户运用。 无线传感器网络具有以下的特色。

  (1)大规模网络

  为了获取准确信息,在监测区域内一般布置很多传感器节点,传感器节点数量可能抵达 不计其数,乃至更多。

  传感器网络的大规模性包含两方面的含义:

  一方面是传感器节点散布 在很大的地舆区域内,如在原始大森林中选用传感器网络进行森林防火和环境监测,需求布置很多的传感器节点;

  另一方面,传感器节点布置很密布,在一个面积不是很大的空间内, 密布布置了很多的传感器节点。传感器网络的大规模性具有如下长处:经过不同空间视角获 得的信息具有更大的信噪比;经过散布式处理很多的收集信息可以进步监测的准确度,下降 对单个节点传感器的准确度要求;很多冗余节点的存在,使得体系具有很强的容错功能;大 量节点可以增大掩盖的监测区域,削减盲区。

  (2)自组织网络

  在传感器网络运用中,一般情况下传感器节点被放置在没有基础结构的当地。传感器节 点的方位不能预先准确设定,节点之间的彼此街坊联系预先也不知道,如经过飞机播撒很多 传感器节点到面积宽广的原始森林中,或随意放置到人不行抵达或风险的区域。

  这样就要求 传感器节点具有自组织的才干,可以主动进行装备和办理,经过拓扑操控机制和网络协议自 动构成转发监测数据的多跳无线网络体系。 在传感器网络的运用过程中,部分传感器节点因为能量耗尽或环境要素形成失效,也有 一些节点为了补偿失效节点、添加监测准确度而补充到网络中,这样在传感器网络中的节点个数就动态地添加或削减,从而使网络的拓扑结构随之动态地改动。传感器网络的自组织性 要可以习气这种网络拓扑结构的动态改动。

  (3)多跳路由

  网络中节点通讯间隔有限,一般在几十到几百米规模内,节点只能与它的街坊直接通讯。假如期望与其射频掩盖规模之外的节点进行通讯,则需求经过中心节点进行路由。网络 的多跳路由运用网关和路由器来完结,而无线传感器网络中的多跳路由是由一般网络节点完结的,没有专门的路由设备。这样每个节点既可所以信息的发起者,也可所以信息的转 发者。

  (4)动态性网络

  传感器网络的拓扑结构可能因为下列要素而改动:

  ①环境要素或电能耗尽形成的传感器 节点呈现毛病或失效;

  ②环境条件改动可能形成无线通讯链路带宽改动,乃至时断时通;

  ③传感器网络的传感器、感知方针和观察者这三要素都可能具有移动性;

  ④新节点的参加。 这就要求传感器网络体系要可以习气这种改动,具有动态的体系可重构性。

  (5)牢靠的网络传感器网络

  牢靠的网络传感器网络特别合适布置在恶劣环境或人类不宜抵达的区域,传感器节点可能作业在露天环境中,遭受太阳的暴晒或风吹雨淋,乃至遭到无关人员或动物的损坏。传感器节点往往 选用随机布置,如经过飞机播撒或发射炮弹到指定区域进行布置。

  这些都要求传感器节点十分巩固,不易损坏,习气各种恶劣的环境条件。 因为监测区域环境的约束以及传感器节点数目巨大,不行能人工照料到每个传感器节点,网络的保护好不容易乃至不行保护。传感器网络的通讯保密性和安全性也十分重要,要避免监测数据被盗取和获取假造的监测信息。因而,传感器网络的软硬件有必要具有鲁 棒性和容错性。

  (6)以数据为中心的网络

  传感器网络是使命型的网络,脱离传感器网络议论传感器节点没有任何含义。传感器网 络中的节点选用节点编号标志,节点编号是否需求全网仅有取决于网络通讯协议的规划。因为传感器令点随机布置,构成的传感器网络与节点编号之间的联系是彻底动态的,表现为节点编号与节点方位没有必定联系。用户运用传感器网络查询事情时,直接将所关怀的事情通 告给网络,而不是布告给某个断定编号的节点。网络在取得指定事情的信息后报告给用户。

  这种以数据自身作为査询或传输头绪的思维更接近于自然语言沟通的习气。所以一般说传感 器网络是一个以数据为中心的网络。 例如,在运用于方针盯梢的传感器网络中,ag88环亚娱乐盯梢方针可能呈现在任何当地,对方针感兴 趣的用户只关怀方针呈现的方位和时刻,并不关怀哪个节点监测到方针。事实上,在方针移 动的过程中,必定是由不同的节点来供给方针的方位音讯的。

  (7)运用相关的网络

  传感器网络用来感知客观物理国际,获取物理国际的信息量。客观国际的物理量多种多 样,不行尽头。不同的传感器网络运用关怀不同的物理量,因而对传感器的运用体系也有多 种多样的要求。不同的运用布景对传感器网络的要求不同,其硬件渠道、软件体系和网络协 议必定会有很大不同。所以传感器网络不能像因特网相同,有一致的通讯协议渠道。

  关于不同的传感器网络运用尽管存在一些共性问题,但在开发传感器网络运用中,更关怀传感器网 络的差异。只要让体系更靠近运用,才干做出最髙效的方针体系。针对每一个详细运用来研 究传感器网络技术,这是传感器网络规划不同于传统网络的明显特征。