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 協議相比,無線感測器網路的路由協議具有哪些特點
(1)能量優先
傳統路由協議在選擇最優路徑時,很少考慮節點的能量消耗問題。而無線感測器網路中節點的能量有限,延長整個網路的生存期成為感測器網路路由協議設計的重要目標,因此需要考慮節點的能量消耗以及網路能量均衡使用的問題。
(2)基於局部拓撲信息
無線感測器網路為了節省通信能量,通常採用多跳的通信模式,而節點有限的存儲資源和計算資源,使得節點不能存儲大量的路由信息,不能進行太復雜的路由計算。在節點只能獲取局部拓撲信息和資源有限的情況下,如何實現簡單高效的路由機制是無線感測器網路的一個基本問題。
(3)以數據為中心
傳統的路由協議通常以地址作為節點的標識和路由的依據,而無線感測器網路中大量節點隨機部署,所關注的是監測區域的感知數據,而不是具體哪個節點獲取的信息,不依賴於全網唯一的標識。感測器網路通常包含多個感測器節點到少數匯聚節點的數據流,按照對感知數據的需求、數據通信模式和流向等,以數據為中心形成消息的轉發路徑。
(4)應用相關
感測器網路的應用環境千差萬別,數據通信模式不同,沒有一個路由機制適合所有的應用,這是感測器網路應用相關性的一個體現。設計者需要針對每一個具體應用的需求,設計與之適應的特定路由機制。
針對感測器網路路由機制的上述特點,在根據具體應用設計路由機制時,感測器網路需滿足一定的路由機制。
③ wsn路由協議具有哪些特點和性能
路由協議是WSN的關鍵技術之一,它負責將數據分組從源節點通過網路轉發到目的節點
主要包括兩個方面的功能:
尋找源節點和目的節點的優化路徑 將數據分組沿著優化路徑正確轉發
與有線網路和蜂窩式無線網路不同,WSN中沒有基礎設施和全網統一的控制中心在這種無中心的環境下,路由可以看成分布式地獲取網路拓撲信息,以一定準則計算路徑並對路徑進行維護的過程。
三、WSN的特點及對路由設計的影響
網路特點是路由設計的主要依據,對網路特點的分析是進行協議設計的前提 無線感測網路中,網路業務的最大特點是具有明顯的方向性。
為了實現信息採集的目的,WSN的網路業務大都發生在數據匯聚節點(sink)
和普通的感測器節點之間,包括sink節點到感測器節點的下行業務(如查詢指令下達)和感測器節點到sink的上行業務(如採集信息的回傳)
感測器節點之間的橫向業務所佔比例較小,主要是網路的控制信息和網內信息處理所需要的信息。
無線感測器網路的一個基本理念是以大量低成本節點組網,通過節點之間的協作獲得比單一的高精度、高可靠性和高成本的感測器更好的信息採集效果。單個感測器低能量和不可靠是無線感測器網路固有的,將對協議設計產生較大影響。
從對路由協議設計影響的角度,歸納WSN的特點
1、形式多樣的信息報告模式
WSN中信息報告模式分三類:
a.事件觸發:節點採集信息後判斷,若超過一定的閾值,則認為發生了某種事件,需要立即上報,如用於預警的WSN
b.周期的:節點定期把採集到的信息報告給sink。如野生動植物和環境監測WSN c.基於查詢:node不主動向sink上報採集到的信息,而是等待用戶查詢,根據用戶需要反饋信息。
d.混合模式:前三種的綜合。如智能交通的WSN
不同的信息報告模式影響路由的觸發機制
④ 簡述無線感測器網路DD路由協議工作原理
傳統路由協議在選擇最優路徑時,很少考慮節點的能量消耗問題。而無線感測器網路中節點的能量有限,延長整個網路的生存期成為感測器網路路由協議設計的重要目標,因此需要考慮節點的能量消耗以及網路能量均衡使用的問題
⑤ 無線感測器網路中採用aodv路由演算法有何優缺點
Nokia研究中心開發,自組網路由協議的RFc標准,它是DSR和DSDV的綜合,借用了DSR中路由發現和路由維護的基礎程序,及DSDV的逐跳(Hop-by-HoP)路由、目的節點序列號和路由維護階段的周期更新機制,以DSDV為基礎,結合DSR中的按需路由思想並加以改進。
它應用於無線自組織網路中進行路由選擇的路由協議, 它能夠實現單播和多播路由。該協議是自組織網路中按需生成路由方式的典型協議。用於特定網路中的可移動節點。它能在動態變化的點對點網路中確定一條到目的地的路由,並且具有接入速度快,計算量小,內存佔用低,網路負荷輕等特點。它採用目的序列號來確保在任何時候都不會出現回環,避免了傳統的距離向量協議中會出現的很多問題。
AODV最初提出的目的是為了建立一個純粹的按需路由的系統。網路中的節點完全不依賴活動路徑,既不維護任何路由信息,也不參與任何定期的路由表交換。節點不需要發現和維護到其他節點的路由,除非兩個節點需要通訊或者節點是作為中間轉發節點提供特定的服務來維護另外兩個節點的連接性。
提出:With the goals of minimizing broadcasts and transmission latency when new routes are needed, we designed a protocol to improve up on the performance characteristics of DSDV in the creation and maintenance of ad-hoc networks.
2. 特點
優點:
(1)基本路由演算法為距離向量演算法,但有所改進,思路簡單、易懂。
(2)按需路由協議,而且節點只存儲需要的路由,減少了內存的需求和不必要的復制。。
(3)採用 UDP 封裝,屬於應用層協議。
(4)支持中間節點應答,能使源節點快速獲得路由,有效減少了廣播數,但存在過時路由問題。
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⑥ WSN的特點是什麼
WSN的特點是:
(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。
(6)無線感測器網路中路由的功能擴展閱讀
無線感測技術在應用,不僅僅可以有大型組織進行工作和科研進行使用。對於個人來說,由於技術的不斷發展,無線感測技術的成本也越來越低,越來越多的人可以將無線感測技術用於個體身上。
對於個人來說,無線感測技術的主要使用目的是用來進行定位,定位技術對於感測技術來說是應用較廣的方面,在車輛上安裝無線感測裝置,可以通過無線感測技術,將車輛所在位置信息進行傳輸,然後再由中轉站將信息進行處理發送,這樣在接收站能夠明確了解汽車所處位置信息。對於汽車進行導航具有重要的意義。
此外,還可以對一些隨身攜帶的物品採用無線感測技術,對一些老年人或者兒童進行實時定位,避免一些弱勢人員出現意外事故。
⑦ 無線感測器網路的路由協議具體有哪些特點
自組織、低功耗、單向數據、大規模
⑧ 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。
⑨ 無線路由器有什麼作用
無線路由器的作用如下:
1、無線路由器是一種應用於用戶上網、帶有無線覆蓋功能的路由器,可將其看作一個轉發器,將寬頻網路信號通過天線轉發給附近的無線網路設備。
對於無線路由器的選購,建議考慮以下幾個方面:
1)方便性:注意是否提供web界面管理,以方便平時對其進行配置或維護;
2)LAN埠數量:即有線網路插口,滿足需求即可,切莫追求越多越好;
3)WAN埠數量:即無線網路插口,一般家庭網路只需一個即可;
4)寬頻分配方式:獨享寬頻分配方式較好,共享寬頻分配方式會極大的影響上網速度;
5)功能適用:在經濟性方面考慮,無需購買含有使用不到的功能的路由器,這樣肯定會增加成本;
6)品牌可靠性:應選擇一些品牌有保證的經濟適用性產品。