『壹』 無線感測器網路的特點及關鍵技術
無線感測器網路的特點及關鍵技術
無線感測器網路被普遍認為是二十一世紀最重要的技術之一,是目前計算機網路、無線通信和微電子技術等領域的研究熱點。下面我為大家搜索整理了關於無線感測器網路的特點及關鍵技術,歡迎參考閱讀!
一、無線感測器網路的特點
與其他類型的無線網路相比,感測器網路有著鮮明的特徵。其主要特點可以歸納如下:
(一)感測器節點能量有限。當前感測器通常由內置的電池提供能量,由於體積受限,因而其攜帶的能量非常有限。如何使感測器節點有限的能量得到高效的利用,延長網路生存周期,這是感測器網路面臨的首要挑戰。
(二)通信能力有限。無線通信消耗的能量與通信距離的關系為E=kdn。其中,參數n的取值為2≤n≤4,n的取值與許多因素有關。但是不管n具體的取值,n的取值范圍一旦確定,就表明,無線通信的能耗是隨著距離的增加而更加急劇地增加的。因此,在滿足網路連通性的要求下,應盡量採用多跳通信,減少單跳通信的距離。通常,感測器節點的通信范圍在100m內。
(三)計算、存儲和有限。一方面為了滿足部署的要求,感測器節點往往體積小;另一方面出於成本控制的目的`,節點的價格低廉。這些因素限制了節點的硬體資源,從而影響到它的計算、存儲和通信能力。
(四)節點數量多,密度高,覆蓋面積廣。為了能夠全面准確的監測目標,往往會將成千上萬的感測器節點部署在地理面積很大的區域內,而且節點密度會比較大,甚至在一些小范圍內採用密集部署的方式。這樣的部署方式,可以讓網路獲得全面的數據,提高信息的可靠性和准確性。
(五)自組織。感測器網路部署的區域往往沒有基礎設施,需要依靠感測器節點協同工作,以自組織的方式進行網路的配置和管理。
(六)拓撲結構動態變化。感測器網路的拓撲結構通常是動態變化的,例如部分節點故障或電量耗盡退出網路,有新的節點被部署並加入網路,為節約能量節點在工作和休眠狀態間進行切換,周圍環境的改變造成了無線通信鏈路的變化,以及感測器節點的移動等都會導致感測器網路拓撲結構發生變化。
(七)感知數據量巨大。感測器網路節點部署范圍大、數量多,且網路中的每個感測器通常都產生較大的流式數據並具有實時性,因此網路中往往存在數量巨大的實時數據流。受感測器節點計算、存儲和帶寬等資源的限制,需要有效的分布式數據流管理、查詢、分析和挖掘方法來對這些數據流進行處理。
(八)以數據為中心。對於感測器網路的用戶而言,他們感興趣的是獲取關於特定監測目標的真實可靠的數據。在使用感測器網路時,用戶直接使用其關注的事件作為任務提交給網路,而不是去訪問具有某個或某些地址標識的節點。感測器網路中的查詢、感知、傳輸都是以數據為中心展開的。
(九)感測器節點容易失效。由於感測器網路應用環境的特殊性以及能量等資源受限的原因,感測器節點失效(如電池能量耗盡等)的概率遠大於傳統無線網路節點。因此,需要研究如何提高數據的生存能力、增強網路的健壯性和容錯性以保證部分感測器節點的損壞不會影響到全局任務的完成。此外,對於部署在事故和自然災害易發區域的無線感測器網路,還需要進一步研究當事故和災害導致大部分感測器節點失效時如何最大限度地將網路中的數據保存下來,以提供給災害救援和事故原因分析等使用。
二、關鍵技術
無線感測器網路作為當今信息領域的研究熱點,設計多學科交叉的研究領域,有非常多的關鍵技術有待研究和發現,下面列舉若干。
(一)網路拓撲控制。通過拓撲控制自動生成良好的拓撲結構,能夠提高路由協議和MAC協議的效率,可為數據融合、時間同步和目標定位等多方面奠定基礎,有利於節省能量,延長網路生存周期。所以拓撲控制是無線感測器網路研究的核心技術之一。目前,拓撲控制主要研究的問題是在滿足網路連通度的前提下,通過功率控制或骨幹網節點的選擇,剔除節點之間不必要的通信鏈路,生成一個高效的數據轉發網路拓撲結構。
(二)介質訪問控制(MAC)協議。在無線感測器網路中,MAC協議決定無線信道的使用方式,在感測器節點之間分配有限的無線通信資源,用來構建感測器網路系統的底層基礎結構。MAC協議處於感測器網路協議的底層部分,對感測器網路的性能有較大影響,是保證無線感測器網路高效通信的關鍵網路協議之一。感測器網路的強大功能是由眾多節點協作實現的。多點通信在局部范圍需要MAC協議協調其間的無線信道分配,在整個網路范圍內需要路由協議選擇通信路徑。
在設計MAC協議時,需要著重考慮以下幾個方面:
(1)節省能量。感測器網路的節點一般是以干電池、紐扣電池等提供能量,能量有限。
(2)可擴展性。無線感測器網路的拓撲結構具有動態性。所以MAC協議也應具有可擴展性,以適應這種動態變化的拓撲結構。
(3)網路效率。網路效率包括網路的公平性、實時性、網路吞吐量以及帶寬利用率等。
(三)路由協議。感測器網路路由協議的主要任務是在感測器節點和Sink節點之間建立路由以可靠地傳遞數據。由於感測器網路與具體應用之間存在較高的相關性,要設計一種通用的、能滿足各種應用需求的路由協議是困難的,因而人們研究並提出了許多路由方案。
(四)定位技術。位置信息是感測器節點採集數據中不可或缺的一部分,沒有位置信息的監測消息可能毫無意義。節點定位是確定感測器的每個節點的相對位置或絕對位置。節點定位分為集中定位方式和分布定位方式。定位機制也必須要滿足自組織性,魯棒性,能量高效和分布式計算等要求。
(五)數據融合。感測器網路為了有效的節省能量,可以在感測器節點收集數據的過程中,利用本地計算和存儲能力將數據進行融合,取出冗餘信息,從而達到節省能量的目的。
(六)安全技術。安全問題是無線感測器網路的重要問題。由於採用的是無線傳輸信道,網路存在偷聽、惡意路由、消息篡改等安全問題。同時,網路的有限能量和有限處理、存儲能力兩個特點使安全問題的解決更加復雜化了。
;『貳』 感測器屬於什麼專業
感測器屬於哪一行業?
感測器既屬於電子元器件分類中敏感元件,又屬於工業自動化分類中的工業自動化裝置。
哪些專業與感測器有關的?
自動化,電氣,電信,通信,電子,只要和點沾邊禒都和這玩意兒有關。
但工控,儀器儀表,這些搞硬體的領域應用都一些。
感測器是什麼專業的專業課
感測器一般測控工程的專業開這門課程,就是最基本的感測器技術。往深了學,研究生階段也會開這門課程的,有什麼現代感測器憨術或其他的很多小雜方向什麼的。不過一般學這個的,專業全是偏硬體測控自動化這方向的,一般測控是必學的。望採納
感測器是哪個學科的
很多專業都有感測器方向,沒有專門的專業。比如,我是生物醫學工程專業感測器方向就是注重化學和生物感測方面,車輛工程,機械製造,也有相關的感測方向。只是側重點和依託背景不同。
設計和製造感測器是哪個專業的啊,也是自動化嗎?
自動化專業主要培養從事工業過程式控制制、運動控制、檢測與自動化儀表、電力電子技術、電子與計算機技術、信息處悶侍讓理、管理與決策等領域的系統分析、系統設計、系統運行、科學研究與開發等方面的高級工程技術人才。裡面的檢測與自動化儀表應該有聯系,其實這個沒有哪個專業來學這個,都是輔助學習的
在大學里想研究感測器,請問學什麼專業好?
1、大學里自動控制系中儀器儀表專業,該專業相耽其它專業,學習感測器相關知識最多。
2、但感測器原創性的突破往往是材料領域做出的貢獻,如果你真是想干一番事業,不妨選擇相關高校功能材料比較強的專業,同時保持對電路理論和實踐的重視。
祝你成功!
感測器分哪幾個類型?是用什麼性質還是其他來區分?
將旋轉物體的轉速轉換為電量輸出的感測器。轉速感測器屬於間接式測量裝置,可用機械、電氣、磁、光和混合式等方法製造。按信號形式的不同,轉速感測器可分為模擬式和數字式兩種。前者的輸出信號值是轉速的線性函數,後者的輸出信號頻率與轉速成正比,或其信號峰值間隔與轉速成反比。轉速感測器的種類繁多、應用極廣,其原因是在自動控制系統和自動化儀表中大量使用各種電機,在不少場合下對低速(如每小時一轉以下)、高速(如每分鍾數十萬轉)、穩速(如誤差僅為萬分之幾)螞局和瞬時速度的精確測量有嚴格的要求。常用的轉速感測器有光電式、電容式、變磁阻式以及測速發電機等。
光電式轉速感測器 它分為投射式和反射式兩類。投射式光電轉速感測器的讀談賣數盤和測量盤有間隔相同的縫隙。測量盤隨被測物體轉動,每轉過一條縫隙,從光源投射到光敏元件(見光電式感測器)上的光線產生一次明暗變化,光敏元件即輸出電流脈沖信號(圖1)。反射式光電感測器在被測轉軸上設有反射記號,由光源發出的光線通過透鏡和半透膜入射到被測轉軸上。轉軸轉動時,反射記號對投射光點的反射率發生變化。反射率變大時,反射光線經透鏡投射到光敏元件上即發出一個脈沖信號;反射率變小時,光敏元件無信號。在一定時間內對信號計數便可測出轉軸的轉速值(圖2)。
變磁阻式轉速感測器 它屬於變磁阻式感測器。變磁阻式感測器的三種基本類型,電感式感測器、變壓器式感測器和電渦流式感測器都可製成轉速感測器。電感式轉速感測器應用較廣,它利用磁通變化而產生感應電勢,其電勢大小取決於磁通變化的速率。這類感測器按結構不同又分為開磁路式和閉磁路式兩種。開磁路式轉速感測器(圖4a)結構比較簡單,輸出信號較小,不宜在振動劇烈的場合使用。閉磁路式轉速感測器由裝在轉軸上的外齒輪、內齒輪、線圈和永久磁鐵構成(圖4b)。內、外齒輪有相同的齒數。當轉軸連接到被測軸上一起轉動時,由於內、外齒輪的相對運動,產生磁阻變化,在線圈中產生交流感應電勢。測出電勢的大小便可測出相應轉速值。
感測器是商標45類的哪一類呢!
感測器是09類0913類似群第(四)部分的商品
感測器C090097
不放心的話可以自己去商標局網站下載一個《類似商品和服務區分表》第十版看看。
無線感測器路由屬於什麼三級學科
工程技術三級科學。
感測器是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,並能將感受到的信息,按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。
感測器的特點包括:微型化、數字化、智能化、多功能化、系統化、網路化。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。感測器的存在和發展,讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官,讓物體慢慢變得活了起來。通常根據其基本感知功能分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、溼敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類。
接近開關屬於哪一類感測器
接近開關屬於非接觸式感測器,他一般分為:光電式,電磁式,電容式。這個可根據你的安裝環境,以及控制電路要求來選擇了。
『叄』 什麼是無線感測網路
無線感測器孝叢旦網路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,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所有者的。鄭碼因此網路設置靈活,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,通過無線通信方式形成的一個多跳自組織的網路。
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、巧擾雜訊、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。潛在的應用領域可以歸納為: 軍事、航空、防爆、救災、環境、醫療、保健、家居、工業、商業等領域。
『肆』 廣義上的無線感測器網路主要包括分布式什麼和什麼,互聯網和用戶界面等
無線感測器網路的定義是:由大量、靜止或移動的感測器節點,以自組織和多跳的方式構成的無線網路,目的是以協作的方式感知、採集、處理和傳輸在網路覆蓋區域內被感知對象的信息,並把這些信息發送給用戶。無線感測器網路起源於美國軍方的研究,它具有自組織、無中心、動態性、多跳網路、硬體資源有限、能量受限、大規模網路、以數據為中心的特點,綜合了感測器技術、嵌入式計算技術、網路與通信技術、分布式信息處理技術等多種技術,體現了多個學科的相互融合。
『伍』 無線感測器路由屬於什麼三級學科
工程技術三級科學。
感測器是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,並能將感受到的信息,按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足鉛襲信息的傳輸、處理、存儲螞純、顯示、記錄和控制等要求。
感測器的特點包括:微型化、數字化、智能化、多功能化、系統化、網路化。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。感測器的存在和發展,讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官,讓物體慢慢變得活了起來。通常根據其基本感知功能分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏槐物兄元件等十大類。
『陸』 學習物聯網需要哪一些學科基礎
物聯網是一門很綜合的課程,其中對於電子信息工程相關的枝幹有以下幾個:
1.無線感測網路概論,使用 無線龍通訊科技出版社《現代無線感測器網路概論》、北京航空航天大學出版社《短距離無線通訊入門與實戰》等教材。 學習各種無線RF通訊技術與標准,Zigbee, 藍牙,WiFi,GPRS,CDMA,3G, 4G, 5G等等 。
2.感測器技術概論, 《感測器技術》,中國計量出版社,等教材。 物聯網專業學生需要對感測器技術與發展,尤其是在應用中如何選用有所了解,但不一定需要了解感測器的設計與生產,對相關的材料科學,生物技術等有深入了解。
3.RFID技術概論,《射頻識別(RFID)技術原理與應用》,機械工業出版社,等教材。 RFID作為物聯網主要技術之一,需要了解,它本身(與智能卡技術融合)可以是一個細分專業或行業,也可以是研究生專業選題方向。
『柒』 物聯網工程需要學哪些課程
物聯網工程需要學的課程:
物聯網工程導論、嵌入式系統與單片機、無線感測器網路與RFID技術、物聯網技術及應用、雲計算與物聯網、物聯網安全、物聯網體系結構及綜合實訓、信號與系首數統概論、現代感測器技術、數據結構、計算機組成原理、計算機網路、現代通信技術、操作系統等課程以及多種選修課。
物聯網專業是一門交叉學科,涉及計算機、通信技術、電子技術、測控技術等專業基礎知識,以及管理學、軟體開發等多方面知識。作為一個處於摸索階段的新興專業,各校都專門制定了物聯網專業人才培養方案。
(7)無線感測器網路涉及學科擴展閱讀:
典型應用:
智能家居
目前智能家居才剛剛興起,物聯網1.0時代的核心將會是「技術」,國內絕大部分傳統廠商比較缺乏的是軟硬結合的開發實力。
因此在這一階段,氦氪想做的是先用一整套高效快速的解決方案幫助廠商們打好地基。而在智能家居市場的地基初步打好後,物聯網2.0時代的核心會轉移到「服務」上,比如:
電商、音樂、社交方面的互聯網服務;
數據運營中心,提供數據存儲、挖掘、智能演算法等服務,協助市場運營、了解用戶偏好等;
智慧控制系統,包括AI、語音識別者猛首、手勢交互等;
安全系統,提供通訊、數據存儲安全安全保障;
視頻雲,提供大數據量的圖像、圖片以及圖像識別服務;
這時,這類「服務」將會成為氦氪關注的重點。蘇立挺告訴我,目前他們已經基本完成了物聯網1.0階知橘段想做的事情,正在向市場推這套智能硬體解決方案,同時他們也開始進行了物聯網2.0階段的一些服務開發。
在采訪過程中,蘇立挺多次表達了這樣一個觀點:物聯網發展的最終核心是雲端技術的比拼 。也正因為此,氦氪在自己的雲端服務上加重了對可拓展性、兼容性、以及自由度的打磨。
『捌』 無線感測器網路可廣泛應用於哪些領域
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。
『玖』 學長您好,我現在是大三學生,我想在研究生方向學習無線感測器網路,請問應該報哪個專業呢
無線感測器網路不是一個專業,而是一個課題,可以從事這方面研究的專業有:計算機網路管理、信息管理、自動控制等。
『拾』 感測網技術的技術簡介
傳統的感測器正逐步實現微型化、智能化、信息化、網路化,正經歷著一個從傳統感測器(Dumb Sensor)→智能感測器(Smart Sensor)→嵌入式Web感測器(Embedded Web Sensor)的內涵不斷豐富的發展過程。
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, 無線感測網路(Wireless Sensor Networks, WSN)技術應運而生,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。這成為當前所有領域內的新熱點。
無線感測器網路是一種跨學科技術,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。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。