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構成無線感測器網路的三個基本要素

發布時間:2022-07-23 03:51:12

⑴ 無線感測器網路的組成(三個部分,詳細介紹)

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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。

⑵ 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。

⑶ 無線感測器是如何定義的無線感測器網路有哪些組成部分

無線感測器的組成模塊封裝在一個外殼內,在工作時它將由電池或振動發電機提供電源,構成無線感測器網路節點,由隨機分布的集成有感測器、數據處理單元和通信模塊的微型節點,通過自組織的方式構成網路。它可以採集設備的數字信號通過無線感測器網路傳輸到監控中心的無線網關,直接送入計算機,進行分析處理。如果需要,無線感測器也可以實時傳輸採集的整個時間歷程信號。監控中心也可以通過網關把控制、參數設置等信息無線傳輸給節點。數據調理採集處理模塊把感測器輸出的微弱信號經過放大,濾波等調理電路後,送到模數轉換器,轉變為數字信號,送到主處理器進行數字信號處理,計算出感測器的有效值,位移值等。

⑷ 無線感測器網路組網要素有哪些

無線感測器網路的實現需要自組織(Ad hoc)網路技術。盡管已有許多Ad hoc網路的協議和演算法,但並不能夠滿足感測器網路的需求。具體來說,相對於一般意義上的自組織網路,感測器網路有以下一些特色,需要在體系結構的設計中特殊考慮[2]。(1)無線感測器網路中的節點數目高出Ad hoc網路節點數目幾個數量級,這就對感測器網路的可擴展性提出了要求。由於感測器節點的數目多開銷大,感測器網路通常不具備全球唯一的地址標識,這使得感測器網路的網路層和傳輸層相對於一般網路而言,有很大的簡化。此外,由於感測器網路節點眾多,因此,單個節點的價格對於整個感測器網路的成本而言非常重要。(2)自組織感測器網路最大的特點就是能量受限。感測器節點受環境的限制,通常由電量有限且不可更換的電池供電,所以在考慮感測器網路體系結構以及各層協議設計時,節能是設計的主要考慮目標之一。(3)由於感測器網路應用的環境的特殊性、無線信道不穩定以及能源受限的特點,感測器網路節點受損的概率遠大於傳統網路節點,因此自組織網路的健壯性保障是必須的以保證部分感測器網路的損壞不會影響到全局任務的進行。(4)感測器節點高密度部署,網路拓撲結構變化快,對於拓撲結構的維護也提出了挑戰。 http://www.schneider-electric.cn/sites/china/cn/procts-services/automation-control/procts-offer/function-presentation.page?p_function_id=5007

⑸ wsn是什麼

WSN是wireless sensor network的簡稱,即無線感測器網路。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。
比如說檢測預報地震的網路。
和QQ應該沒有關系吧

⑹ 無線感測器網路

無線感測器網路(wirelesssensornetwork,WSN)是綜合了感測器技術、嵌入式計算機技術、分布式信息處理技術和無線通信技術,能夠協作地實時監測、感知和採集網路分布區域內的各種環境或監測對象的信息,並對這些數據進行處理,獲得詳盡而准確的信息。傳送到需要這些信息的用戶。它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一個多跳的自組織的網路系統。感測器、感知對象和觀察者構成了感測器網路的三要素。
無線感測器網路作為當今信息領域新的研究熱點,涉及到許多學科交叉的研究領域,要解決的關鍵技術很多,比如:網路拓撲控制、網路協議、網路安全、時間同步、定位技術、數據融合、數據管理、無線通信技術等方面,同時還要考慮感測器的電源和節能等問題。
所謂部署問題,就是在一定的區域內,通過適當的策略布置感測器節點以滿足某種特定的需求。優化節點數目和節點分布形式,高效利用有限的感測器網路資源,最大程度地降低網路能耗,均是節點部署時應注意的問題。
目前的研究主要集中在網路的覆蓋問題、連通問題和能耗問題3個方面。
基於節點部署方式的覆蓋:1)確定性覆蓋2)自組織覆蓋
基於網格的覆蓋:1)方形網格2)菱形網格
被監測目標狀態的覆蓋:1)靜態目標覆蓋2)動態目標覆蓋
連通問題可描述為在感測器節點能量有限,感知、通信和計算能力受限的情況下,採用一定的策略(通常設計有效的演算法)在目標區域中部署感測器節點,使得網路中的各個活躍節點之間能夠通過一跳或多跳方式進行通信。連通問題涉及到節點通信距離和通信范圍的概念。連通問題分為兩類:純連通與路由連通。
覆蓋中的節能對於覆蓋問題,通常採用節點集輪換機制來調度節點的活躍/休眠時間。連通中的節能針對連通問題,也可採用節點集輪換機制與調整節點通信距離的方法。而文獻中涉及最多的主要是從節約網路能量和平衡節點剩餘能量的角度進行路由協議的研究。

⑺ WSN是什麼

WSN是wireless sensor network的簡稱,即無線感測器網路。
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。
隨著微機電系統(Micro-Electro-Mechanism System, MEMS)、片上系統(SOC, System on Chip)、無線通信和低功耗嵌入式技術的飛速發展,孕育出無線感測器網路(Wireless Sensor Networks, WSN),並以其低功耗、低成本、分布式和自組織的特點帶來了信息感知的一場變革。無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自組織網路。
很多人都認為,這項技術的重要性可與網際網路相媲美:正如網際網路使得計算機能夠訪問各種數字信息而可以不管其保存在什麼地方,感測器網路將能擴展人們與現實世界進行遠程交互的能力。它甚至被人稱為一種全新類型的計算機系統,這就是因為它區別於過去硬體的可到處散布的特點以及集體分析能力。然而從很多方面來說,現在的無線感測器網路就如同遠在 1970 年的網際網路,那時網際網路僅僅連接了不到 200所大學和軍事實驗室,並且研究者還在試驗各種通訊協議和定址方案。而現在,大多數感測器網路只連接了不到 100個節點,更多的節點以及通訊線路會使其變得十分復雜難纏而無法正常工作。另外一個原因是單個感測器節點的價格目前還並不低廉,而且電池壽命在最好的情況下也只能維持幾個月。不過這些問題並不是不可逾越的,一些無線感測器網路的產品已經上市,並且具備引人入勝的功能的新產品也會在幾年之內出現。
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。基於MEMS的微感測技術和無線聯網技術為無線感測器網路賦予了廣闊的應用前景。這些潛在的應用領域可以歸納為:軍事、航空、反恐、防爆、救災、環境、醫療、保健、家居、工業、商業等領域。

⑻ 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。

⑼ 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。



⑽ 什麼是異構網路,什麼是同構網路具體的概述

異構網路環境,是由不同製造商生產的計算機,網路設備和系統組成的,這些計算機系統運行不同的操作系統和通信協議,想統一其計算機資源的機構通常會面臨集成異種機系統的任務。
同構網路則是指的某一環境下的區域網絡.採用互相兼容操作的各個子系統.

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