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無線感測器網路常用結構

發布時間:2023-04-29 05:58:42

1. 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。

2. 典型的無線感測器網路節點有哪些

無線感測器網路是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,其目的是協作地感知、採集、處理和傳輸網路覆蓋地理區域內感知對象的監測信息,並報告給用戶。
它的英文是Wireless
Sensor
Network,
簡稱WSN。
大量的感測器節點將探測數據,通過匯聚節點經其它網路發送給了用戶。
在這個定義中,感測器網路實現了數據採集、處理和傳輸的三種功能,而這正對應著現代信息技術的三大基礎技術,即感測器技術、計算機技術和通信技術。
典型的無線感測器網路一般包括三個節點:感測器節點(Sensor
node)、匯聚節點(Sink
node)和任務管理節點。
詳細內容可以去飛瑞敖論壇查找。

3. 無線感測器知識大全,看完請收藏!

物聯網是在現有互聯網的基礎上發展起來的,物聯網除了融合網路、信息技術、RFID技術之外,還引入了無線感測器技術,使得物聯網有了更深的發展,而且無線感測器技術還與嵌入式系統技術、現代網路以及無線通信技術進行結合,所以無線感測器本身也是一個炙手可熱的研究領域。

感測器技術

    無線感測器網路結構介紹

    無線感測器網路系統通常包括匯聚節點(Sinknode)、感測器節點(Sensornode)與管理節點。

    大量感測器節點隨機部署在監測區域附近或者內部,感測器節點檢測的數據沿著其他的感測器節點逐條地進行傳輸,在傳輸的過程中檢測數據可能會被多個節點進行處理,經過跳後路由到匯聚的節點,然後通過衛星或者互聯網傳輸到達管理節點,而用戶通過對節點的管理對感測器網路進行管理、發布監測數據和管理。

感測器整體部署

    無線感測器網路特點介紹

    規模大

    為了能夠獲取精確信息,在監測區域通常部署大量感測器節點,一般情況下會達到上萬個甚至更多,感測器網路的大規模性主要包括了兩個方面的含義:一方面是感測器節點的部署非常密集,在面積狹小的空間內密集的部署了大量的感測器節點。另一方面,是感測器節點分布在區域很大的范圍內,比如在原始的大森林中採用感測器網路進行森林防火的安全環境監測,這種在區域寬廣的范圍內需要部署大量的感測器節點。

    可靠性

    無線感測器節點非常適合部署在自然環境惡劣或者人類不宜居住的區域,這些節點可能工作在環境較惡劣的地方,遭受風吹、雨淋、日曬,還甚至遭到人或者動物的破壞,而這些感測器節點往往採用隨機進行部署,部署的方式是利用飛機散播,或炮彈發射到指定的區域進行部署,所以這些節點要非常堅固,不容易被損壞,可靠性很強。

    自組織

    在感測器網路應用中,通常情況下感測器節點會被放置在沒有基礎結構的地方,其實感測器節點的相隔距離、精確位置不能預先確定。你可以想像,通過飛機散播或者炮彈發射大量感測器節點到面積廣闊的森林、山谷之中,這樣就必須要求感測器節點本身具有自組織的能力,能夠進行自我管理和配置,通過清逗網路協議和拓撲控制機制自動形成轉發監測數據的多跳無線網路系統。

    動態性

    感測器網路的拓撲結構有可能會因為下列因素而發生改變:①環境的變化可能會造成無線通信鏈路帶寬產生變化,有時甚至會時斷時通;②電力資源出現故障或耗盡導致的感測器節點故障或者失效;③感測器網路的感知對象、感測器與觀察者這三要素都可能具有移動性;④有新節點加入,通常這種情況就必須要求感測器網路系統要能適應這種變化,具有動態系統可重構性。

    無線感測器網路有哪些安全問題

    安全路由

    一般在無線感測器網路中,大量的感測器節點都密集分布在一個區域內,信息傳輸可能要經過很多節點才能到達目的地,而且感測器網路具有多跳結構和動態性,因此,需要去每個節點都應具備路由功能,

    由於每個虛猜節點都是潛在的路由節點,因此更易受到攻擊,這樣就可能使網路不怎麼安全,安全的路由演算法會直接影響無線感測器的可用性和安全性,安全路由協議一般是採用認證和鏈路層差正型加密,身份認證、多路徑路由、雙向連接認證和認證廣播等機制,非常有效的提高了網路抵禦外部攻擊的能力,從而增強路由的安全性。

4. 無線感測器網路節點結構主要包括什麼

一般包括四部分:感知模塊,數據處理模塊(計算模塊),通信模塊,電源模塊。

5. 請問無線感測器網路的結構是什麼非常感謝。

感測器網路系統通常包括感測器節點(sensor node)、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。

感測器節點由感測器模塊、處理器模塊、無線通信模塊和能量供應模塊四部分組成,感測器模塊負責監測區域內信息的採集和數據轉換;處理器模塊負責控制整個感測器節點的操作,存儲和處理本身採集的數據以及其他節點發來的數據;無線通信模塊負責與其他感測器節點進行無線通信,交換控制信息和收發採集數據;能量供應模塊為感測器節點提供運行所需的能量,通常採用微型電池。
隨著感測器網路的深入研究,研究人員提出了多個感測器節點上的協議棧。早期提出的一個協議棧,這個協議棧包括物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層和應用層,與互聯網協議棧的五層協議相對應。另外,協議棧還包括能量管理平台、移動管理平台和任務管理平台。這些管理平台使得感測器節點能夠按照能源高效的方式協同工作,在節點移動的感測器網路中轉發數據,並支持多任務和資源共享。
定位和時間
同步子層在協議棧中的位置比較特殊。它們既要依賴於數據傳輸通道進行協作定位和時間同步協商,同時又要為網路協議各層提供信息支持,所以在圖中用倒L型描述這兩個功能子層。右邊的諸多機制一部分融入到的各層協議中,用以優化和管理協議流程;另一部分獨立在協議外層,通過各種收集和配置介面相對應機制進行配置和監控。

6. 基於zigbee的無線感測器網路的組成結構是怎樣的

無線感測器網路(WSN,WirelessSensorNetwork)採用微小型的感測器節點獲取信息,節點之間具有自動組網和協同工作能力,網路內部採用無線通信方式,採集和處理網路中的信息,發送給觀察者。目前WSN使用的無線通訊技術過於復雜,非常耗電,成本很高。而ZigBee是一種短距離、低成本、低功耗、低復雜度的無線網路技術,在無線感測器網路應用領域極具發展潛力。

7. 無線感測器網路體系結構包括哪些部分,各部分的

結構
感測器網路系統通常包括感測器節點EndDevice、匯聚節點Router和管理節點Coordinator。
大量感測器節點隨機部署在監測區域內部或附近,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。

感測器節點
處理能力、存儲能力和通信能力相對較弱,通過小容量電池供電。從網路功能上看,每個感測器節點除了進行本地信息收集和數據處理外,還要對其他節點轉發來的數據進行存儲、管理和融合,並與其他節點協作完成一些特定任務。

匯聚節點
匯聚節點的處理能力、存儲能力和通信能力相對較強,它是連接感測器網路與Internet 等外部網路的網關,實現兩種協議間的轉換,同時向感測器節點發布來自管理節點的監測任務,並把WSN收集到的數據轉發到外部網路上。匯聚節點既可以是一個具有增強功能的感測器節點,有足夠的能量供給和更多的、Flash和SRAM中的所有信息傳輸到計算機中,通過匯編軟體,可很方便地把獲取的信息轉換成匯編文件格式,從而分析出感測節點所存儲的程序代碼、路由協議及密鑰等機密信息,同時還可以修改程序代碼,並載入到感測節點中。

管理節點
管理節點用於動態地管理整個無線感測器網路。感測器網路的所有者通過管理節點訪問無線感測器網路的資源。
無線感測器測距
在無線感測器網路中,常用的測量節點間距離的方法主要有TOA(Time of Arrival),TDOA(Time Difference of Arrival)、超聲波、RSSI(Received Sig nalStrength Indicator)和TOF(Time of Light)等。

8. 無線感測器網路的組成(三個部分,詳細介紹)提示:敏感元件,轉換元件,。轉換電路。

1.感測器節點:
是一個微型的嵌入式系統,採用嵌入式微處理器,完成簡單數據的處理、感知(感測器敏感元件)、採集和初級處理(信號調理電路包括濾波運放,AD轉換電路)、存儲、管理和融合數據等。
包括感知模塊(感測器---AD轉換),處理器模塊(處理器和存儲器),無線通信模塊(網
絡---MAC協議---收發器),電源管理模塊。

2.匯聚節點:
即網關,完成兩種協議棧之間的通信協議轉換,接收任務管理節點的監測任務,完成網路節點的相關配置,將感測器數據通過外部網路發送到任務管理節點。

3.任務管理節點:
用戶界面控制端,用於發送指令等控制整個系統。

9. 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。

10. ZigBee無線感測器網路拓撲結構有哪幾種

ZigBee技術具有強大的組網能力,可以形成星型、樹型和網狀網,可以根據實際項目需要來選擇合適的網路結構;星型和族樹型網路適合點多多點、距離相對較近的應用。

ZigBee節點是可以組建Mesh網路的,設置一個ZigBee節點為網路協調器,其他每個ZigBee節點都可以當做路由節點來使用,也可以設置為終端節點但是就失去了路由功能。由於ZIGBEE一般都是用2。4G頻段傳輸,其實際應用中傳輸距離及穿透性都很差,一般只能傳輸幾十米到上百米。

(10)無線感測器網路常用結構擴展閱讀:

相較於傳統式的網路和其他感測器相比,無線感測器網路有以下特點:

(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。

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