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感測器網路的三個要素是什麼

發布時間:2022-08-23 12:02:00

① 目前無線感測器網路採用的主要傳輸介質有哪些 各有何特點

總體上分為電磁波和聲波,聲波主要用於水下無線感測器通信,比如聲吶,雷達等,聲波的特點是容易受到干擾,遇到障礙物容易被反彈,穿透性差。

電磁波又可戲份為無線電波,可見光波,紅外線,微波,毫米波,以及射線等。其中紅外波主要用於短距離無線通訊,比如障礙識別,遙控器等,其特點是穿透性差,容易反射。

無線電波是最主要的無線通訊介質。其特點是具有一定的可穿透性,可遠距離傳輸也可近距離傳輸,抗干擾能力相對較強。


無線感測器網路:

無線感測器網路是一種全新的信息獲取品台,能夠實時監測和採集網路分布區域內各種監測對象的數據,並將這些數據發送至網關節點,以實現范圍內目標檢測,追蹤等。特點是快速展開,抗毀強。

三個基本要素是:感測器,感知對象,觀察者。



② 感測器網路的作用

感測器網路主要包括三個方面:感應、通訊、計算(硬體、軟體、演算法)。其中的關鍵技術主要有無線資料庫技術,比如使用在無線感測器網路的查詢,和用於和其它感測器通訊的網路技術,特別是多次跳躍路由協議。例如摩托羅拉使用在家庭控制系統中的ZigBee無線協議。
感測器網路與感測器
感測器網路與感測器是什麼關系呢?它究竟是一種感測器呢還是一種網路呢?在回答這個問題之前,我們先來看一下感測器網路中感測節點的系統組成吧。如圖1所示,一般可以將感測節點分解為感測模塊、微處理器最小系統、無線通信模塊、電源模塊和增強功能模塊5個組成部分,其中增強功能模塊為可選配置。

圖1 感測器網路中感測節點的系統組成
可以把感測模塊和電源模塊看作傳統的感測器,如果再加上微處理器最小系統就可對應於智能感測器,而無線通信模塊是為了實現無線通信功能而比傳統感測器新增加的功能模塊。增強功能模塊是可選配置,例如時間同步系統、衛星定位系統、用於移動的機械繫統等。
從感測節點的系統組成上看,感測器網路可以看作是多個增加了無線通信模塊的智能感測器組成的自組織網路。而從功能上看,感測器和感測器網路大致相同,都是用來感知監測環境信息的,不過顯然感測器網路具備更高的可靠性。
感測器網路的發展
感測器網路是怎樣發展起來的呢?
最早的感測器網路可以追溯到上世紀70年代美軍在越戰中使用的「熱帶樹」感測器。為了遏制北越在胡志明小道的後勤補給,美軍在這條小道上沿途投放了上萬個「熱帶樹」感測器,這是一種振動和聲響感測器,當北越車隊經過時感測器探測到振動和聲響即向指揮中心發送感知信號,美軍收到信號後即組織轟炸,有資料顯示越戰期間美軍依靠「熱帶樹」的幫助總共炸壞了4萬多輛北越運輸卡車。
「熱帶樹」感測器之間沒有通信能力,所以實際上還稱不上網路的概念。20世紀80年代以來,美國軍方陸續與高校開展感測器網路方面的研究合作,旨在建立能夠用於軍事用途的自組織的無線感測器網路,這期間在硬體、軟體、標准化和產品化等方面取得了一系列的重大進展。
2000年,美國加州大學伯克利分校發布了感測器節點專用操作系統TinyOS,後續又推出專用程序設計語言nesC。2001年,伯克利分校又推出Mica系列感測器節點產品。TinyOS和Mica取得了巨大的成功,直到今天它們仍然得到了廣泛的應用。
2001年,ZigBee聯盟成立,並對無線感測器網路的通信協議進行了全面的標准化,後續多家公司發布了多款符合ZigBee協議標準的晶元和產品。
感測器網路未來的發展趨勢
感測器網路未來的發展趨勢又如何呢?
感測器網路技術誕生至今也不過幾十年的時間,最近更是得到了美國之外歐洲、中國和日韓等國的重視和關注,目前其發展前沿也在不斷延伸。總體說來,大致可以將其發展趨勢劃分為兩大類:其一是設計用於完成特殊任務的無線感測器網路,例如無線多媒體感測器網路和無線感測執行網路。其二是設計用於特殊應用環境下工作的無線感測器網路,例如水下環境和地下環境。
無線多媒體感測器網路(WMSN, Wireless Multimedia Sensor Network)在感測器節點上藉助多媒體感測單元將音頻、視頻、圖像等多媒體信息傳送到管理節點,能夠實現對復雜多變環境的監測。
無線感測執行網路(WSAN, Wireless Sensor and Actor Network)在WSN的基礎上加入了執行節點(Actor),執行節點根據收集到的監測信息做出決策並執行相關操作,從而在對環境監測的基礎上進一步實現對環境的控制。
水聲無線感測器網路(UW-ASN, Underwater Acoustic Sensor Network)採用水聲無線通信技術實現水下感測器節點之間的通信連接,能夠完成海洋采樣、環境監測、水下開采、輔助航行等任務。

③ 無線感測器網路的組成(三個部分,詳細介紹)

很詳細,你可以到書店去買這類的書看即可。

以下是來自網路:http://www.sensorexpert.com.cn/Article/wuxianchanganqiwang_1.html。

無線感測器網路組成和特點
發表時間:2012-11-14 14:28:00
文章出處:感測器專家網
相關專題:感測器基礎
無線感測器網路的構想最初是由美國軍方提出的,美國國防部高級研究所計劃署(DARPA)於1978年開始資助卡耐基-梅隆大學進行分布式感測器網路的研究,這被看成是無線感測器網路的雛形。從那以後,類似的項目在全美高校間廣泛展開,著名的有UCBerkeley的SmartDuST項目,UCLA的WINS項目,以及多所機構聯合攻關的SensIT計劃,等等。在這些項目取得進展的同時,其應用也從軍用轉向民用。在森林火災、洪水監測之類的環境應用中,在人體生理數據監測、葯品管理之類的醫療應用中,在家庭環境的智能化應用以及商務應用中都已出現了它的身影。目下,無線感測器網路的商業化應用也已逐步興起。美國Crossbow公司就利用SMArtDust項目的成果開發出了名為Mote的智能感測器節點,還有用於研究機構二次開發的MoteWorkTM開發平台。這些產品都很受使用者的歡迎。

無線感測器網路可以看成是由數據獲取網路、數據分布網路和控制管理中心三部分組成的。其主要組成部分是集成有感測器、數據處理單元和通信模塊的節點,各節點通過協議自組成一個分布式網路,再將採集來的數據通過優化後經無線電波傳輸給信息處理中心。

因為節點的數量巨大,而且還處在隨時變化的環境中,這就使它有著不同於普通感測器網路的獨特「個性」。首先是無中心和自組網特性。在無線感測器網路中,所有節點的地位都是平等的,沒有預先指定的中心,各節點通過分布式演算法來相互協調,在無人值守的情況下,節點就能自動組織起一個測量網路。而正因為沒有中心,網路便不會因為單個節點的脫離而受到損害。

其次是網路拓撲的動態變化性。網路中的節點是處於不斷變化的環境中,它的狀態也在相應地發生變化,加之無線通信信道的不穩定性,網路拓撲因此也在不斷地調整變化,而這種變化方式是無人能准確預測出來的。

第三是傳輸能力的有限性。無線感測器網路通過無線電波進行數據傳輸,雖然省去了布線的煩惱,但是相對於有線網路,低帶寬則成為它的天生缺陷。同時,信號之間還存在相互干擾,信號自身也在不斷地衰減,諸如此類。不過因為單個節點傳輸的數據量並不算大,這個缺點還是能忍受的。

第四是能量的限制。為了測量真實世界的具體值,各個節點會密集地分布於待測區域內,人工補充能量的方法已經不再適用。每個節點都要儲備可供長期使用的能量,或者自己從外汲取能量(太陽能)。

第五是安全性的問題。無線信道、有限的能量,分布式控制都使得無線感測器網路更容易受到攻擊。被動竊聽、主動入侵、拒絕服務則是這些攻擊的常見方式。因此,安全性在網路的設計中至關重要。

④ 智能感測網數據處理及人機交互平台開發

咨詢記錄 · 回答於2021-09-29

⑤ 感測器的3要素是什麼精度,准確度還有什麼

重復精度,靈敏度,解析度。

⑥ 請問WSN無線感測器網路的定義是什麼謝謝。

無線感測器網路(Wireless Sensor Network, WSN)就是由部署在監測區域內大量的廉價微型感測器節點組成,通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織的網路系統,其目的是協作地感知、採集和處理網路覆蓋區域中被感知對象的信息,並發送給觀察者。感測器、感知對象和觀察者構成了無線感測器網路的三個要素。

⑦ 無線感測器網路系統主要有什麼組成

感測器網路系統通常包括感測器節點(sensor)、匯聚節點(sink node)和管理節點。大量感測器節點隨機部署在監測區域(sensor field)內部或附近,能夠通過自組織方式構成網路。感測器節點監測的數據沿著其他感測器節點逐跳地進行傳輸,在傳輸過程中監測數據可能被多個節點處理,經過多跳後路由到匯聚節點,最後通過互聯網或衛星到達管理節點。用戶通過管理節點對感測器網路進行配置和管理,發布監測任務以及收集監測數據。
感測器網路節點的組成和功能包括如下四個基本單元:感測單元(由感測器和模數轉換功能模塊組成)、處理單元(由嵌入式系統構成,包括CPU、存儲器、嵌入式操作系統等)、通信單元(由無線通信模塊組成)、以及電源部分。此外,可以選擇的其它功能單元包括:定位系統、運動系統以及發電裝置等。

⑧ 無線感測器網路與互聯網的區別主要體現在哪些方面

無線感測器網路與互聯網的區別主要體現在包含層次和識別方式上的不同

無線感測器網路(Wireless Sensor Networks, WSN)是一種分布式感測網路,它的末梢是可以感知和檢查外部世界的感測器。WSN中的感測器通過無線方式通信,因此網路設置靈活,設備位置可以隨時更改,還可以跟互聯網進行有線或無線方式的連接。

互聯網是利用局部網路或互聯網等通信技術把感測器、控制器、機器、人員和物等通過新的方式聯在一起,形成人與物、物與物相聯,實現信息化、遠程管理控制和智能化的網路。

無線感測器網路(Wireless Sensor Networks, WSN)是一種分布式感測網路,由大量的靜止或移動的感測器以自組織和多跳的方式構成的無線網路

以協作地感知、採集、處理和傳輸網路覆蓋地理區域內被感知對象的信息,並最終把這些信息發送給網路的所有者。感測器、感知對象和觀察者構成了無線感測器網路的三個要素。

無線感測器網路所具有的眾多類型的感測器,可探測包括地震、電磁、溫度、濕度、雜訊、光強度、壓力、土壤成分、移動物體的大小、速度和方向等周邊環境中多種多樣的現象。

⑨ 無線感測器網路中edge weights是什麼意思

無線感測器網路中edge weights的意思是邊的權重。

無線感測器網路的含義:線感測器網路就是由部署在監測區域內大量的廉價微型感測器節點組成,通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織的網路系統,其目的是協作地感知、採集和處理網路覆蓋區域中被感知對象的信息,並發送給觀察者。感測器、感知對象和觀察者構成了無線感測器網路的三個要素。

無線感測器網路的特點:

  1. 大規模。無感測器網路的大規模性具有如下優點:通過不同空間視角獲得的信息具有更大的信價比;通過分布式處理大量的採集信息能夠提高監測的精確度,降低對單個節點感測器的精度要求;大量冗餘節點的存在,使得系統具有很強的容錯性能;大量節點能夠增大覆蓋的監測區域,減少洞穴或者盲區。

  2. 自組織。感測器節點具有自組織的能力,能夠自動進行配置和管理,通過拓撲控制機制和網路協議自動形成轉發監測數據的多跳無線網路系統。

  3. 動態性。感測器網路的拓撲結構可能因為下列因素而改變:①環境因素或電能耗盡造成的感測器節點故障或失效;②環境條件變化可能造成無線通信鏈路帶寬變化,甚至時斷時通;③感測器網路的感測器、感知對象和觀察者這三要素都可能具有移動性;④新節點的加入。這就要求感測器網路系統要能夠適應這種變化,具有動態的系統可重構性。

  4. 可靠性。感測器網路的通信保密性和安全性也十分重要,要防止監測數據被盜取和獲取偽造的監測信息。因此,感測器網路的軟硬體必須具有魯棒性和容錯性。

  5. 集成化。感測器節點的功耗低,體積小,價格便宜,實現了集成化。其中,微機電系統技術的快速發展為無線感測器網路接點實現上述功能提供了相應的技術條件,在未來,類似「灰塵」的感測器節點也將會被研發出來。

  6. 具有密集的節點布置。在安置感測器節點的監測區域內,布置有數量龐大的感測器節點。通過這種布置方式可以對空間抽樣信息或者多維信息進行捕獲,通過相應的分布式處理,即可實現高精度的目標檢測和識別。

⑩ 網路的三要素是什麼

每種網路中都有大量的軟體、硬體,名稱也各不相同,但是任何一個網路都必須有以下三個組成部分:

(1)至少有兩台分離的電腦,在它們之間有一些需要共享的東西。

(2)一種能保持電腦之間進行接觸的通道。

(3)一些保證電腦之間相互通信的規則。

也許舉個例子更能說明這三部分的作用。有兩個哲學家,一個住在希臘,另一個住在德國,他們都只會說本地語言。有一天他們想互相討論一下兔子世界的道德問題,那麼怎麼辦?首先,兩位哲學家會各找一位電氣工程師兼翻譯和一架電報機。然後希臘哲學家把自己的看法講述給他的工程師,工程師把它轉換成英語用摩爾斯電報碼拍發出去。德國的工程師接收到電報碼後,解讀出它的含義,然後又用德語向德國哲學家轉述。這樣德國哲學家就明白了希臘哲學家的想法。

在這個例子中,兩位哲學家相當於兩台電腦,他們之間有需要共享的東西(對兔子世界道德問題的看法)。電報機是保證兩位哲學家進行接觸的通道,兩位兼作翻譯的工程師保證哲學家之間通信的可讀性,他們都遵守相同規則(用摩爾斯電報碼拍發英語)。

上面講的三個組成部分總結成術語就是:

(1)可以共享的某些資源——網路服務(Network Services)。

(2)保證相互接觸的通道——傳輸介質(Transmission Media)。

(3)保證通信的規則——協議(Protocols)。

這三部分通常又稱為網路三要素,由此編織的碩大的網路將全球聯成了一體。

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