無線自組網網路控制系統

Ⅰ 無線網路里，自組網應用模式都有哪些

一般分兩種模式AP(無線訪問點)和AdHoc(無線自組網)，除此之外還可以有藍牙網。一個AP和若干移動主機組成一個基本服務集BSS，多個BSS組成擴展服務集ESS。就像有線區域網的星形拓撲。AdHoc是在分組無線網基礎上發展起來的一種自組織，對等式，多跳的無線移動網路。它不需要基站，沒有固定的路由器。網路中的所有節點的地位平等，無須設置任何的中心控制節點。

Ⅱ 什麼是自組織網路自組織網路有哪些特點

移動自組織網路是一種移動通信和計算機網路相結合的網路，是移動計算機網路的一種，用戶終端可以在網內隨意移動而保持通信。移動自組織網路能夠利用移動終端的路由轉發功能，在無基礎設施的情況下進行通信，從而彌補了無網路通信基礎設施可使用的缺陷。自組網技術為計算機支持的協同工作系統提供了一種解決途徑，主要特點有：
網路拓撲結構動態變化
在移動自組織網路中，由於用戶終端的隨機移動、節點的隨時開機和關機、無線發信裝置發送功率的變化、無線信道間的相互干擾以及地形等綜合因素的影響，移動終端間通過無線信道形成的網路拓撲結構隨時可能發生變化，而且變化的方式和速度都是不可預測的。
自組織無中心網路
移動自組織網路沒有嚴格的控制中心，所有節點的地位是平等的，是一種對等式網路。節點能夠隨時加入和離開網路，任何節點的故障都不會影響整個網路的運行，具有很強的抗毀性。
多跳網路
由於移動終端的發射功率和覆蓋范圍有限，當終端要與覆蓋范圍之外的終端進行通信時，需要利用中間節點進行轉發。
值得注意的是，與一般網路中的多跳不同，無線自組網中的多跳路由是由普通節點共同協作完成的，而不是由專門的路由設備完成的。
無線傳輸帶寬有限
無線信道本身的物理特性決定了移動自組織網路的帶寬比有線信道要低很多，而競爭共享無線信道產生的碰撞、信號衰減、噪音干擾及信道干擾等因素使得移動終端的實際帶寬遠遠小於理論值。
移動終端的局限性
自組織網路中的移動終端(如筆記本電腦、手機等)具有靈巧、輕便、移動性好等優點，但同時其電源有限、內存小、CPU性能低等限制，使得我們在開發應用程序時，需要考慮這些因素。

Ⅲ 自組織網路的自組織網路概述

移動自組織(Ad Hoc)網路是一種多跳的臨時性自治系統，它的原型是美國早在1968年建立的ALOHA網路和之後於1973提出的PR(Packet Radio)網路。ALOHA網路需要固定的基站，網路中的每一個節點都必須和其它所有節點直接連接才能互相通信，是一種單跳網路。直到PR網路，才出現了真正意義上的多跳網路，網路中的各個節點不需要直接連接，而是能夠通過中繼的方式，在兩個距離很遠而無法直接通信的節點之間傳送信息。PR網路被廣泛應用於軍事領域。IEEE在開發802.11標准時，提出將PR網路改名為Ad Hoc網路，也即今天我們常說的移動自組織網路。
移動自組織網路。一方面，網路信息交換採用了計算機網路中的分組交換機制，而不是電話交換網中的電路交換機制;另一方面，用戶終端是可以移動的攜帶型終端，如筆記本、PDA等，用戶可以隨時處於移動或者靜止狀態。無線自組網中的每個用戶終端都兼有路由器和主機兩種功能。作為主機，終端可以運行各種面向用戶的應用程序;作為路由器，終端需要運行相應的路由協議，這種分布式控制和無中心的網路結構能夠在部分通信網路遭到破壞後維持剩餘的通信能力，具有很強的魯棒性和抗毀性。
作為一種分布式網路，移動自組織網路是一種自治、多跳網路，整個網路沒有固定的基礎設施，能夠在不能利用或者不便利用現有網路基礎設施(如基站、AP)的情況下，提供終端之間的相互通信。由於終端的發射功率和無線覆蓋范圍有限，因此距離較遠的兩個終端如果要進行通信就必須藉助於其它節點進行分組轉發，這樣節點之間構成了一種無線多跳網路。
網路中的移動終端具有路由和分組轉發功能，可以通過無線連接構成任意的網路拓撲。移動自組織網路既可以作為單獨的網路獨立工作，也可以以末端子網的形式接入現有網路，如Internet網路和蜂窩網。

Ⅳ 感測器網路和無線自組網有什麼區別

感測器網路是集成了檢測、控制以及無線通信的網路系統，節點數目更為龐大(上千甚至上萬)，節點分布更為密集，由於環境影響和能量耗盡，節點更容易出現故障，環境干擾和節點故障造成網路拓撲結構的變化；通常情況下，大多數感測器節點是固定不動的。另外，感測器節點具有的能量、處理能力、存儲能力和通信能力等都是十分有限。傳統無線網路的首要設計目標是提供服務質量和高效帶寬利用，其次才考慮節約能源；而感測器網路的首要設計目標是能源的高效利用，

Ⅳ CFDA無線自組網的工作原理

CFDA的設計及工作流程包括四個部分：網路規劃、網路鋪設施工、路由建立、數據採集傳輸，
6.1網路規劃
首先，根據實際項目的具體需求，將網路劃分為一個或若干個微蜂窩小區（Cellular），蜂窩小區的界定原則為：具有一定的自然區域性或行政轄區性。
為避免各個微蜂窩小區間的無線干擾，按照GSM數字蜂窩網的頻率復用原則和編碼原則，對各Cellular的CAC進行編碼，如圖上所示，並根據表1確定該Cellular的工作頻率。
CFDA的工作頻段為微功率免申請業余頻段。CFDA提供工作頻點分組，每個Cellular內設置一個CAC並分配一組頻點。
CFDA平台規定：每個DAU均與其最近的唯一CAC所對應，受此CAC管理。在數據採集傳輸階段，DAU將採集到的數據傳遞到其對應的CAC，由CAC收集其微蜂窩小區內所有DAU的數據並處理或上傳。
每個CAC最多管理多個DAU。CAC標識(ID)和DAU的物理地址定義如下表
DAU物理地址 CAC 標識(ID) DAU單元地址 DAU的邏輯地址是指DAU所連接的用戶設備終端的地址或者標號（如電表的表號、用戶名等）。當DAU的物理地址確定後，其物理地址與其邏輯地址具有一一對應的關系，可以構成DAU地址映射表。每個CAC保存其管理的所有DAU的地址映射表。
6.2 網路鋪設施工
根據網路規劃圖，將DAU與用戶數據採集設備聯通工作、將CAC與用戶數據處理設備(計算機、應用軟體)聯通工作。
為方便與用戶設備相聯、構成無線數據採集傳輸接入的應用系統，CAC和DAU均設計有通用的RS-485或者UART介面。通過UART可將CAC（或者DAU）直接嵌入用戶數據處理設備或用戶數據採集設備，通過RS-485則可直接以「外掛」方式與用戶設備相連。
網路鋪設實施中的主要問題包括：「微蜂窩小區處理中心」和「微蜂窩小區內數據接入單元」的設計。
6.2.1 小區處理中心的設計
微蜂窩小區處理中心由CAC和用戶數據處理設備構成。
CAC屬於一個微功率的無線數據收發電台。該公司生產有嵌入式（型號：FC-201/JA）和外掛式（型號：FC-601/JA）兩種型號。它們分別適用於相對簡單的用戶(固定/移動)數據處理器和固定的計算機用戶數據處理器。如下圖所示。
微蜂窩小區處理中心可以設計為兩種類型：落地型和轉發型。
n 落地型：是指信息的處理中心就在該小區，由該小區直接對採集的數據進行處理，如小區安防報警系統等。該系統的中心控制設備通常是一台電腦，其結構如下圖所示。
（其中，FC-601/JA具有電源和RS-232、RS-485介面）
n 轉發型：當Cellular 內沒有數據處理能力時，可以構建轉發型處理中心。轉發型處理中心單元只具有定時數據採集、存儲、轉發等功能，如電力抄表系統的集中器。其結構如下圖所示。
其設計過程與落地型基該相同。
6.2.2小區數據採集接入單元的設計
小區內數據接入單元由DAU和用戶數據採集設備構成。 UART 嵌入式DAU
型號：FC-201/JB 用戶數據採集設備 DAU 是一個微功率無線數傳電台。該公司根據用戶應用類型生產了嵌入式（DAU—FC-201/JB）和外接式（DAU—FC-601/JB）兩種型號。它們的結構分別為圖17和圖18。
6.3路由建立
在CFDA中採用了自組織網路的多跳數據傳輸技術。
每個DAU是終端數據的饋入點，同時又可以作為路由點，為相鄰的DAU轉發數據。這樣就擴展了網路的覆蓋范圍，較好地解決了網路覆蓋盲區問題。
考慮到CFDA在應用中，每個CAC和DAU一經鋪設，其地理位置就固定不動。為提高系統效率和性能，我們採用了「表驅動式」的無線自組織網路路由演算法。其主要思路是：為每個微蜂窩小區內的CAC，自動建立小區內每個DAU到此CAC的路由，並將建立的路由信息傳遞給相應的DAU。
當DAU傳輸數據時，均依據固定的路由發送數據包，當固定路由失效時，啟用備用路由或者重建路由。
n路由建立的建立步驟如下：（略）
CFDA 建立路由的過程，是在一個蜂窩內形成CAC 與DAU 的全方位路由拓撲網路結構，有效地提升了CFDA 的覆蓋范圍。CFDA 的路由建立時間根據系統規模而不同，可分為四個地址段進行，每個地址段的建立時間為幾分鍾左右。
6.4數據採集傳輸
在CFDA的路由建立階段，每個DAU確定了到該微蜂窩小區CAC的有效路由、完成了系統時鍾同步並確定了其對應的發送時隙（同一微蜂窩小區內，每個DAU都被分配唯一確定的發送時隙，以避免DAU間的信號干擾）。
在DAU對應的發送時隙，DAU根據路由信息將數據發送給下一跳節點（CAC或者相鄰的DAU）。此外，在CFDA的路由建立過程中，從DAU到CAC的路由可能有多條，當某條路由失效時，將啟用備用路由，若無可用路由，則啟動路由重建過程。
在CFDA的每個微蜂窩小區中，均分配了一定頻差的兩個頻點。系統採用固定慢速跳頻模式，以提高系統抗干擾能力，其工作方式如下：
1. 當CAC 和DAU在待機時，在頻點之間跳轉，若某頻點接收到信號，則固定在該頻點通信
2、若CAC在某一頻點通信時，出現通信失敗，則自動跳轉到另一頻點。
工程設計中的注意事項
綜上所述，在CFDA的工程設計中應注意以下幾點：
1、在網路規劃設計階段，首先，應根據實際應用環境的地域特徵和行政區劃設計微蜂窩小區；其次，微蜂窩小區內DAU的分布密度盡可能適中、分布盡可能均勻；第三，若在某一點或某一區域出現盲區，可在適當地區增加由FC-601/JB構成的路由點來實現覆蓋。
2、在對微蜂窩小區內的DAU編寫物理地址時，盡量集中分布在同一或相鄰的地址段內，以減少路由建立的時間。例如當DAU數量小於默認節點時，應將他們集中在一個地址段內。
3、在網路鋪設階段，需根據具體應用要求對CAC進行編程，基該步驟如下：
n 將微蜂窩小區內的所有DAU的物理地址和邏輯地址映射表下載到CAC；
n 由控制中心向FC-601/JA發建立路由啟動命令，建立路由；
n 路由建立完畢後，CAC和DAU即可進行通信。
編程中應注意的事項：
A、由於CFDA的路由時間限制，因此在編程時，要充分考慮路由時延；
B、可以通過定時重建路由的方式，提高系統穩定性；
C、CFDA 採用的是類似於神經網路的廣泛性全集路由方式。若控制中心對某一邏輯地址進行操作時，第一條路由行不通，CFDA會自動提供第二條路由進行通信，若第二條也不行，則會提供第三條，若第三條不行，則會返回失敗信息。控制中心在編程時應考慮到此點；

Ⅵ 移動自組網和無線網有什麼區別呢

無線自組網是由一組帶有無線收發裝置的可移動節點所組成的一個臨時性多跳自治系統，它不依賴於預設的基礎設施，具有可臨時組網、快速展開、無控制中心、抗毀性強等特點，在軍事方面和民事方面和民用方面都具有廣闊的應用前景，是網路研究中的熱點問題。

無線網路，是指無需布線就能實現各種通信設備互聯的網路。無線網路技術涵蓋的范圍很廣，既包括允許用戶建立遠距離無線連接的全球語音和數據網路，也包括為近距離無線連接進行優化的紅外線及射頻技術。根據網路覆蓋范圍的不同，可以將無線網路劃分為無線廣域網(WWAN：Wireless Wide Area Network)、無線區域網(WLAN：Wireless Local Area Network)、無線城域網(WMAN：Wireless Metropolitan Area Network)和無線個人區域網(WPAN：Wireless Personal Area Network)。
無線自組網是無線網路的一個分支，一般應用於一些比較特殊的場景。

Ⅶ 無線網路如何控制LED

利用ZigBee無線感測器網路技術對LED節能燈實現遠程式控制制的方案，給出了詳細的軟硬體設計。

1. 自組網控制系統及工作原理

為實現故障檢測、溫度檢測、電壓檢測、亮度檢測和控制以及故障報警等功能，自組網控制系統採用了圖1所示的設計。

整個無線網路是由終端節點(ZigBee Endpoint，ZE)、路由(ZigBee Router，ZR)、和協調器(ZigBee Coordinator，ZC)3種設備構成。其中終端是簡化功能設備(Reced Function Device，RFD)，只能與路由或者協調器直接通信。路由是全功能設備(FuU Function Device，FFD)，既可以和路由和終端直接通信，也可以和協調器直接通信。協調器是PAN協調器(PANC)，負責一個PAN區域的網路建立及管理。協調器收集所有節點和路由的信息，通過RS232發給監控計算機來確定燈的亮度、環境溫度、電池電量等。

工作原理：系統中每個終端、路由分別控制一盞燈，每個燈對應一個ID(終端或路由加入網路時由協調器自動分配)，各個節點和路由將感測器收集的數據通過無線發送到協調器，協調器將收到的數據通過串口發送到監控計算機。如果LED燈出現故障，檢測電路會產生報警信號，報警信號最終會發送到監控計算機，計算機會提示工作人員故障燈的ID，讓維護更便利。另外終端的光敏感測器會收集光照的程度，然後由終端自動的調整光照的亮度。

終端也會將自身的供電電壓傳送到監控計算機，以防節點缺電而影響使用。

2. 系統硬體設計

系統是由電源模塊、無線傳輸模塊(CC2530、溫度檢測、電壓檢測)、LED驅動模塊、LED檢測模塊等組成，具體硬體電路邏輯結構如圖2所示。其中電源模塊是採用市面常用的ASM1117-5.0和ASM1117-3.3，原理簡單易懂。下面主要介紹無線通信模塊和LED驅動模塊。

無線通信模塊採用TI公司的CC2530模塊，CC2530是用於IEEE 802.15.4、ZigBee和RF4CE應用的一個真正的片上系統(SoC)解決方案。它能夠以非常低的總的材料成本建立強大的網路節點。CC2530結合了領先的RF收發器的優良性能、業界標準的增強型8051 CPU、系統內可編程快閃記憶體、8 KB RAM和許多其他強大的功能。CC2530有4種不同的快閃記憶體版本：CC2530F32/64/128/256(分別具有32/64/128/256 KB快閃記憶體)。CC 2530具有不同的運行模式，使得它尤其適應超低功耗要求的系統。運行模式之間的轉換時間短，進一步確保了低能源消耗。CC2530優良的性能和具有代碼預取功能的低功耗、8051微控制器內核、32/64/128 KB的系統內可編程快閃記憶體、8 KBRAM，具備在各種供電方式下的數據保持能力並且支持硬體調試，具有極高的接收靈敏度和抗干擾性能。它的可編程輸出功率高達4.5 dBm，並且只需極少的外接元件。硬體電路結構框圖如圖3所示，其中光控單元採用TPS851晶元，溫控模塊採用TC77。

LED驅動模塊採用的晶元是PT4115。PT4115是一款連續電感電流導通模式的降壓恆流源，用於驅動一顆或多顆串聯LED。PT4115輸人電壓范圍從6～30 V，輸出電流可調，最大可達1.2 A。根據不同的輸入電壓和外部器件，PT4115可以驅動高達數十W的LED。PT4115內置功率開關，採用高端電流采樣設置LED平均電流，並通過DIM引腳可以接受模擬調光和很寬范圍的PWM調光。當DIM的電壓低於0.3 V時，功率開關關斷，PT4115進入極低工作電流的待機狀態。驅動原理圖如圖4所示。PT4115和電感L、電流采樣電阻RS形成一個自振盪的連續電感電流模式的降壓、恆流LED控制器。VIN上電時，L和RS的初始電流為零，LED輸出電流也為零。這時候，CS比較器的輸出為高，內部功率開關導通，SW的電位為低。電流通過L、RS、LED和內部功率開關從VIN流到地，電流上升的斜率由VIN、L和LED壓降決定，在RS上產生一個壓差VCSN，當VIN-VCSN>115mV時，CS比較器的輸出變低，內部功率開關關斷，電流以另一個斜率流過L、RS、LED和肖特基二極體(D)，當VIN-VCSN<85 mV時，功率開關重新打開，這樣使得在LED上的平均電流為I。I=(0.085+0.115)/(2×RS)=0.1/RS。

上位機能夠為工作人員清楚地提供電壓、溫度、節點數目、節點地址等數據，實現遠程無線控制，創作和諧的人機交互界面，如圖7所示。工作人員能夠在上位機上使用ID對燈亮暗程度進行遠程式控制制。