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文档介绍:无线传感网络
无线传感器网络WSN(WirelessSensorNetwork)即是由大量传感器节点通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织网络系统,它能够实现数据的采集量化、处理融合和传输。传感器、感知对象和观察者构成了传感器网络的三个要无线传感网络
无线传感器网络WSN(WirelessSensorNetwork)即是由大量传感器节点通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织网络系统,它能够实现数据的采集量化、处理融合和传输。传感器、感知对象和观察者构成了传感器网络的三个要素,无线传感网络综合了微电子技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等先进技术。它能够协同地实时监测、感知和采集网络覆盖区域中各种环境或监测对象的信息并对其进行处理,处理后的信息通过无线方式发送,并以自组多跳的网络方式传送给观察者。具体的来讲,WSN兼具感测、运算与网络的能力,通过传感器来侦测周围环境如温度、湿度、光照、气体浓度、震动幅度等,并由无线网络将搜集到的信息传送给监控者,监控者解读报表信息后便可掌握现场状况进而维护和调整相关系统。
无线传感器网络系统通常由全功能设备节点、精简功能设备节点、协调节点和路由节点组成。大量的微型传感器节点分布在监测区域的内部或附近,并且能够通过自组织方式构成网络。传感器节点监测到的数据沿着其他传感器节点逐步跳跃地进行传输,在传输过程中监测数据可能被多个节点处理,经过多跳后路由到汇聚节点,最后通过互联网络到达管理节点。具体的来说无线传感网络可以分为两个组成部分:传感器节点和传感器网络。
无线传感器网络是由传感器网络节点构成的,应用和监测物理信号的不同决定了传感器的类型,从而节点的功能和性能也不尽相同。无线传感器网络节点一般由传感器模块、处理器模块、无线通讯模块和能量供应模块4个模块单元组成,如图1所示。传感器模块负责监测区域内信息的采集和数据转换;处理器模块负责控制整个传感器节点的操作,存储和处理本身采集的数据以及其他节点发来的数据;无线通信模块负责与其他传感器节点进行无线通信,交换控制信息和收发采集数据;能量供应模块为传感器节点提供运行所需的能量,通常采用微型电池。传感器节点在无线传感网络中可以作为数据采集者、数据中转站或者是簇头节点。作为数据采集者,数据采集节点收集周围环境的数据,通过通信路由协议直接或间接将数据传输给远方基站或Sink节点;作为数据中转站,节点除了完成数据采集任务外,还要接收邻居节点的数据,将其转发给距离基站更近的邻居节点或者直接转发到基站或Sink节点;作为簇头节点,节点负责收集该簇内所有节点采集的数据,经数据融合后,发送到基站或Sink节点。

图1传感器节点结构图

2.1.2传感器网络
无线传感网络系统结构的一般形式如图2所示[10,]一个典型的传感器网络的体系结构主要包括传感器节点、Sink节点、互联网和用户界面等。无线传感器网络的拓扑结构有3种:星状网、网状网和混合网,每种拓扑结构都有各自的优缺点。在传感器网络中,传感器节点通过飞机撒播、人工布置等方式大量部署在感知对象内部或者附近。这些节点通过自组织方式构成无线传感网络以协作的方式感知、采集和处理网络覆盖区域中特定的信息,系统可以实现对任意地点信息在任意时间的采集、处理和分析并以多跳中继方式将数据传回Sink节点(汇聚节点

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上传人:guoxiachuanyue014 2022/5/14 文件大小:87 KB

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