無線感測器網路判斷

① 什麼是無線感測技術

早在上世紀70年代，就出現了將傳統感測器採用點對點傳輸、連接感測控制器而構成感測網路雛形，我們把它歸之為第一代感測器網路。隨著相關學科的不斷發展和進步，感測器網路同時還具有了獲取多種信息信號的綜合處理能力，並通過與感測控制的相聯，組成了有信息綜合和處理能力的感測器網路，這是第二代感測器網路。而從上世紀末開始，現場匯流排技術開始應用於感測器網路，人們用其組建智能化感測器網路，大量多功能感測器被運用，並使用無線技術連接，無線感測器網路逐漸形成。

無線感測器網路是新一代的感測器網路，具有非常上世紀70年代，其發展和應用，將會給人類的生活和生產的各個領域帶來深遠影響。

無線感測器網路可以看成是由數據獲取網路、數據頒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、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。

② 網路故障的診斷技術

網路故障的診斷技術

計算機網路的廣泛應用為人們帶來了諸多的便利，但隨之而來的網路故障也帶來了很多煩惱，有時甚至會帶來巨大的經濟損失。下面我為大家搜索整理了關於網路故障的診斷技術，歡迎參考閱讀，希望對大家有所幫助!想了解更多相關信息請持續關注我們應屆畢業生培訓網!

隨著現代科學技術的發展，設備的集成度越來越高，越來越復雜，承載信息的網路已經成為人們生活不可或缺的一部分。但網路運行中經常會發生一些硬體故障，這些故障的產生使日常工作不能正常進行，診斷並排除網路故障就成為網路管理的一項重要工作。要做到及時發現網路故障、准確定位故障並排除故障，必須要掌握大量專業知識並具備豐富的經驗。

一、研究背景

在過去的幾十年間，計算機網路的規模經歷了爆炸式的增長。網路的應用已經深入到人們生活、工作的每一個角落，成為必不可少的基礎設施。隨著對網路依賴性的加強，人們對網路的可靠性也提出了更高的要求：①有穩定、高效、安全的網路環境：②當網路發生故障時，能夠及時的檢測出故障原因並修復。可以看出，網路故障診斷對保持網路的健康狀態具有重要的意義.然而在當今網路環境下，網路故障診斷遇到了前所未有的困難，其主要表現在以下幾個方面;

1.計算機網路無論從規模上，還是從網路復雜性和業務多樣性上都有了巨大的發展。大規模網路的故障關系錯綜復雜，故障原因和故障現象之間的對應關系模糊，大大提高了故障診斷的難度;

2.網路設備的復雜性也提高了故障診斷的難度。網路設備的復雜性有兩個含義：第一是新的網路設備不斷推出，功能越來越多，越來越復雜;第二是設備提供商數量眾多，產品規格和標准不統一;

二、網路體系結構

網路體系結構中涉及到了：協議、實體、介面

計算機網路中實現通信就必須依靠網路通過協議。在20世紀70年代，各大計算機生產商的產品都擁有自己的網路通信協議。但是不同的廠家生產的計算機系統就難以連接，為了實現不同廠商生產的計算機系統之間以及不同網路之間的數據通信，國際標准化組織ISO(開放系統互連參考模型)即OSI/RM也稱為ISO/OSI，該系統稱為開放系統。

物理層是OSI/RM的最低層，物理層包括：1.通信介面與傳輸媒體的物理特性;2.物理層的數據交換單元為二進制比特;3.比特的同步;4.線路的連接;5.物理拓撲結構;6.傳輸方法。

數據鏈路層是OSI/RM的第2層它包括：成幀、物理地址定址、流量控制、差錯控制、介面控制。

網路層是計算機通信子網的最高層，有：邏輯地址定址、路由功能、流量控制、擁塞控制。

其它層次：傳輸層、會話層、表示層和應用層。

計算機也擁有TCP/IP的體系結構即傳輸控制協議/網際協議。TCP/IP包括TCP/IP的層次結構和協議集。

三、網路故障診斷原理

網路故障極為普遍，故障種類也十分繁雜。如果把網路故障的常見故障進行歸類查找，無疑能夠迅速而准確地查找故障根源，解決網路故障。一般可以分為物理類故障和邏輯類故障兩大類。

物理故障，一般是指線路或設備出現物理類問題或說成硬體類問題。

1.線路故障

在日常網路維護中，線路故障的發生率是相當高的，約占發生故障的70%。線路故障通常包括線路損壞及線路受到嚴重電磁干擾。

2.埠故障

埠故障通常包括插頭松動和埠本身的物理故障。

3.集線器或路由器故障

集線器或路由器故障在此是指物理損壞，無法工作，導致網路不通。

4.主機物理故障

網卡故障，筆者把其也歸為主機物理故障，因為網卡多裝在主機內，靠主機完成配置和通信，即可以看作網路終端。此類故障通常包括網卡松動，網卡物理故障，主機的網卡插槽故障和主機本身故障。

主機資源被盜，主機沒有控制其上的finger，RPC，rlogin 等服務。攻擊者可以通過這些進程的正常服務或漏洞攻擊該主機，甚至得到管理員許可權，進而對磁碟所有內容有任意復制和修改的許可權。還需注意的是，不要輕易的`共享本機硬碟，因為這將導致惡意攻擊者非法利用該主機的資源。

四、網路故障診斷的主要技術

無線器感測器網路在軍事上的研究和應用最早可追溯到冷戰時期，當時的美國建立了海底聲納監控系統用於監測前蘇聯核潛艇的相關信息，並在隨後建立了雷達防空網路。

無線器感測器網路具有密集型、低成本、隨機分布的特點，自組織性和容錯能力使其不會因為某些節點因為在惡意攻擊中的損壞而導致整個系統的崩潰，這一點是傳統的感測器技術所無法比擬的，也正是這一點，使感測器網路非常適合應用於惡劣的戰場環境中[6]，主要包括偵察敵情，監控兵力、裝備，判斷核攻擊、生物化學攻擊等，能在多種場合、多方面滿足軍事信息獲取的實時性、准確性、全面性等需求。

在無線感測器網路中，依據一定的選舉機制，選擇某些節點作為骨幹節點，周邊節點歸屬於骨幹節點管理，再由骨幹節點負責構建一個連通的網路，這類演算法將整個網路劃分為相連的區域，稱為分簇演算法或成簇演算法，骨幹節點是簇頭節點，普通節點是簇內節點。層次型的成簇演算法通常採用周期性選擇簇頭節點的做法使網路中的節點能量消耗均衡。

無線感測器網路是一種特殊的無線自組網，它是由大量密集部署在監控區域的智能感測器節點構成的一種網路應用系統。其快速方便的部署特性和完備的監控能力使其被廣泛應用於軍事、工業過程式控制制、衛生保健和環境監測等領域。在無線感測器網路中，節點的能量十分有限且一般沒有能量補充，因此如何高效使用能量來最大化網路生命周期便成了感測器網路所面臨的首要挑戰。

五、研究展望

無線感測器網路的拓撲控制研究是推動WSN進一步發展的核心，能源管理策略的最優化涉及到網路從物理層到高層甚至物理層以下CMOS電路的設計等。

網路拓撲作為上層協議運行的重要平台，良好性質的結構能提高路由協議和MAC協議的效率，有助於實驗WSN的首要設計目標。

從全文的分析中可知，實質上拓撲控制的內部矛盾可以概括為需以盡可能小的能量耗費均衡地實現全局數據傳輸，並以此為基礎考慮演算法本身實現的代價、現實環境中流量不可預知性及網路所處環境的影響等多方面。

③ 在無線感測器網路中，如何根據接收信號的強度來判斷發送者的距離有具體的計算公式么

基於RSSI的定位
RSSI測量，一般利用信號傳播的經驗模型與理論模型。
對於經驗模型，在實際定位前，先選取若干測試點，記錄在這些點各基站收到的信號強度，建立各個點上的位置和信號強度關系的離線資料庫(x，y，ss1，ss2，ss3)。在實際定位時，根據測得的信號強度(ss1′，ss2′，ss3′)和資料庫中記錄的信號強度進行比較，信號強度均方差最小的那個點的坐標作為節點的坐標。
對於理論模型，常採用無線電傳播路徑損耗模型進行分析。常用的傳播路徑損耗模型有：自由空間傳播模型、對數距離路徑損耗模型、哈它模型、對數一常態分布模型等。自由空間無線電傳播路徑損耗模型為：

式中，d為距信源的距離，單位為km；f為頻率，單位為MHz；k為路徑衰減因子。其他的模型模擬現實環境，但與現實環境還是有一定的差距。比如對數一常態分布模型，其路徑損耗的計算公式為：

式中，Xσ是平均值為O的高斯分布隨機變數，其標准差范圍為4～10；k的范圍在2～5之間。取d=1，代入式(1)可得，LOSS，即PL(d0)的值。此時各未知節點接收錨節點信號時的信號強度為：

RSSI=發射功率+天線增益一路徑損耗(PL(d))
2．2 基於RSSI的三角形質心定位演算法的數學模型
不論哪種模型，計算出的接收信號強度總與實際情況下有誤差，因為實際環境的復雜性，換算出的錨節點到未知節點的距離d總是大於實際兩節點間的距離。如圖1所示，錨節點A，B，C，未知節點D，根據RSSI模型計算出的節點A和D的距離為rA；節點B和D的距離為rB；節點C和D的距離為rC。分別以A，B，C為圓心；rA，rB，rC為半徑畫圓，可得交疊區域。這里的三角形質心定位演算法的基本思想是：計算三圓交疊區域的3個特徵點的坐標，以這三個點為三角形的頂點，未知點即為三角形質心，如圖2所示，特徵點為E，F，G，特徵點E點的計算方法為：

同理，可計算出F，G，此時未知點的坐標為由模擬得，在圖2中，實際點為D；三角形質心演算法出的估計點為M；三邊測量法算出的估計點為N。可知，三角形質心演算法的准確度更高。

3 基於RSSI的三角形質心演算法過程
3．1 步驟
(1)錨節點周期性向周圍廣播信息，信息中包括自身節點ID及坐標。普通節點收到該信息後，對同一錨節點的RSSI取均值。
(2)當普通節點收集到一定數量的錨節點信息時，不再接收新信息。普通節點根據RSSI從強到弱對錨節點排序，並建立RSSI值與節點到錨節點距離的映射。建立3個集合。
錨節點集合：

(3)選取RSSI值大的前幾個錨節點進行自身定位計算。
在B_set：中優先選擇RSSI值大的信標節點組合成下面的錨節點集合，這是提高定位精度的關鍵。

對錨節點集合，依次根據(3)式算出3個交點的坐標，最後由質心演算法，得出未知節點坐標。
(4)對求出的未知節點坐標集合取平均，得未知節點坐標。
3．2 誤差定義
定義定位誤差為ER，假設得到的未知節點的坐標為(xm，ym)，其真實位置為(x，y)，則定位誤差ER為：

4 仿 真
利用Matlab模擬工具模擬三角形質心演算法，考察該演算法的性能。假設在100 m×100 m的正方形區域內，36個錨節點均勻分布，未知節點70個，分別用三邊測量法和三角形質心定位演算法進行模擬，模擬結果如圖3所示。由圖3可知，三角形質心演算法比三邊測量法，定位精度更高，當測距誤差變大時，用三角形質心演算法得出的平均定位誤差比用三邊測量法得出的小得多。

5 結 語
在此提出了將RSSI方法和三角形質心定位演算法相結合的方法，通過模擬實驗，將該演算法和三邊測量演算法相比較，證明了該演算法的優越性。下一步將研究在錨節點數量不同時的平均定位誤差。

④ 無線感測器網路的優缺點

一、優點

(1) 數據機密性

數據機密性是重要的網路安全需求，要求所有敏感信息在存儲和傳輸過程中都要保證其機密性，不得向任何非授權用戶泄露信息的內容。

(2)數據完整性

有了機密性保證，攻擊者可能無法獲取信息的真實內容，但接收者並不能保證其收到的數據是正確的，因為惡意的中間節點可以截獲、篡改和干擾信息的傳輸過程。通過數據完整性鑒別，可以確保數據傳輸過程中沒有任何改變。

(3) 數據新鮮性

數據新鮮性問題是強調每次接收的數據都是發送方最新發送的數據，以此杜絕接收重復的信息。保證數據新鮮性的主要目的是防止重放(Replay)攻擊。

二、缺點

根據網路層次的不同，無線感測器網路容易受到的威脅：

（1）物理層：主要的攻擊方法為擁塞攻擊和物理破壞。

（2）鏈路層：主要的攻擊方法為碰撞攻擊、耗盡攻擊和非公平競爭。

（3）網路層：主要的攻擊方法為丟棄和貪婪破壞、方向誤導攻擊、黑洞攻擊和匯聚節點攻擊。

（4）傳輸層：主要的攻擊方法為泛洪攻擊和同步破壞攻擊。

(4)無線感測器網路判斷擴展閱讀：

一、相關特點

（1）組建方式自由。

無線網路感測器的組建不受任何外界條件的限制，組建者無論在何時何地，都可以快速地組建起一個功能完善的無線網路感測器網路，組建成功之後的維護管理工作也完全在網路內部進行。

（2）網路拓撲結構的不確定性。

從網路層次的方向來看，無線感測器的網路拓撲結構是變化不定的，例如構成網路拓撲結構的感測器節點可以隨時增加或者減少，網路拓撲結構圖可以隨時被分開或者合並。

（3）控制方式不集中。

雖然無線感測器網路把基站和感測器的節點集中控制了起來，但是各個感測器節點之間的控制方式還是分散式的，路由和主機的功能由網路的終端實現各個主機獨立運行，互不幹涉，因此無線感測器網路的強度很高，很難被破壞。

（4）安全性不高。

無線感測器網路採用無線方式傳遞信息，因此感測器節點在傳遞信息的過程中很容易被外界入侵，從而導致信息的泄露和無線感測器網路的損壞，大部分無線感測器網路的節點都是暴露在外的，這大大降低了無線感測器網路的安全性。

二、組成結構

無線感測器網路主要由三大部分組成，包括節點、感測網路和用戶這3部分。其中，節點一般是通過一定方式將節點覆蓋在一定的范圍，整個范圍按照一定要求能夠滿足監測的范圍。

感測網路是最主要的部分，它是將所有的節點信息通過固定的渠道進行收集，然後對這些節點信息進行一定的分析計算，將分析後的結果匯總到一個基站，最後通過衛星通信傳輸到指定的用戶端，從而實現無線感測的要求。

⑤ 無線感測器網路的特點有哪些

無線感測器網路除了具有無線網路的移動性、斷接性等共同特徵以外，還具有很多其他鮮明的特點。
1)感測節點體積小，成本低，計算能力有限。
2)感測節點數量大、易失效，具有自適應性。
3)通信半徑小，帶寬很低。
4)電源能量是網路壽命的關鍵。
5)數據管理與處理是感測器網路的核心技術。

⑥ 什麼是無線感測器網路

無線感測器的無線傳輸功能，常見的無線傳輸網路有RFID、ZigBee、紅外、藍牙、GPRS、4G、2G、Wi-Fi、NB－IoT。
與傳統有線網路相比，無線感測器網路技術具有很明顯的優勢特點，主要的要求有： 低能耗、低成本、通用性、網路拓撲、安全、實時性、以數據為中心等。

⑦ 無線感測網路和無線感測器網路的區別~！！！急急急！！

感測器網路通常包括感測器節點，匯聚節點和管理節點。感測器節點任意的分布在某一監測區域內，節點以自組織的形式構成網路，通過多跳中繼方式將監測數據傳送到匯聚節點，最後通過Internet或其他網路通訊方式將監測信息傳送到管理節點。同樣的，用戶可以通過管理節點進行命令的發布，告知感測器節點收集監測信息。 感測器節點是一個具有信息收集和處理能力的微系統，集成了感測器模塊、信息處理模塊、無線通訊模塊和能量供應模塊。 感測器模塊負責監測區域內信息的採集和轉換，信息處理模塊負責管理整個感測器節點、存儲和處理自身採集的數據或者其他節點發送來的數據，無線通訊模塊負責與其他感測器節點進行通訊，能量供應模塊負責對整個感測器網路的運行進行能量的供應。 感測器能量的供應是採用電池，節點能量有限，考慮盡可能的延長整個感測器網路的生命周期，在設計感測器節點時，保證能量供應的持續性是一個重要的設計原則。感測器節點能量消耗的模塊主要是包括感測器模塊、信息處理模塊和無線通訊模塊，而絕大部分的能量消耗是集中在無線通訊模塊上，約占整個感測器節點能量消耗的80%。因此，目前提出的感測器節點通訊路由協議主要是圍繞著減少能量消耗延長網路生命周期而進行設計的。 在無線感測器網路中，路由協議不僅關心單個節點的能量消耗，更關心整個網能量的均衡消耗，這樣才能延長整個網路的生存期。同時，無線感測器網路是以數據為中心的，這在路由協議中表現的最為突出，每個節點沒有必要採用全網統一的編址，選擇路徑可以不用根據節點的編址，更多的是根據感興趣的數據建立數據源到匯聚節點之間的轉發路徑。目前提出了很多類型的感測器網路路由協議，就是基於上述的目的。 上 http://blog.sina.com.cn/guigucn 看看

⑧ 無線感測網路和無線感測器網路的區別!急急急！！

無線感測器網路的新技術。它是一種短距離、低速率無線網路技術，是一種介於無線標記技術和BlueTooth之間的技術提案。無線感測器網路（WirelessSensorNetwork）綜合了微電子技術、嵌入式計算技術、現代網路及無線通信技術、分布式信息處理技術等先進技術，能夠協同地實時監測、感知和採集網路覆蓋區域中各種環境或監測對象的信息，並對其進行處理，處理後的信息通過無線方式發送，並以自組多跳的網路方式傳送給觀察者。 都是無線技術沒有多大的區別,不過在編碼和數劇傳輸方試有所不同。

⑨ 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。

⑩ 無線感測器網路的特徵有哪些其感測器結點由哪些模塊組成

無線感測器網路的特徵非常多，無線傳輸,自動化調控,無需布線,安裝時無需改動建築,操作簡單,維護方便,傳輸速率快,傳輸距離遠等等，具體實際推薦到信立科技無線感測器去看看，感測器節點有由低功耗單片機、無線通訊模塊、感測器元件等，希望對你有利