无线自组网网络控制系统

Ⅰ 无线网络里，自组网应用模式都有哪些

一般分两种模式AP(无线访问点)和AdHoc(无线自组网)，除此之外还可以有蓝牙网。一个AP和若干移动主机组成一个基本服务集BSS，多个BSS组成扩展服务集ESS。就像有线局域网的星形拓扑。AdHoc是在分组无线网基础上发展起来的一种自组织，对等式，多跳的无线移动网络。它不需要基站，没有固定的路由器。网络中的所有节点的地位平等，无须设置任何的中心控制节点。

Ⅱ 什么是自组织网络自组织网络有哪些特点

移动自组织网络是一种移动通信和计算机网络相结合的网络，是移动计算机网络的一种，用户终端可以在网内随意移动而保持通信。移动自组织网络能够利用移动终端的路由转发功能，在无基础设施的情况下进行通信，从而弥补了无网络通信基础设施可使用的缺陷。自组网技术为计算机支持的协同工作系统提供了一种解决途径，主要特点有：
网络拓扑结构动态变化
在移动自组织网络中，由于用户终端的随机移动、节点的随时开机和关机、无线发信装置发送功率的变化、无线信道间的相互干扰以及地形等综合因素的影响，移动终端间通过无线信道形成的网络拓扑结构随时可能发生变化，而且变化的方式和速度都是不可预测的。
自组织无中心网络
移动自组织网络没有严格的控制中心，所有节点的地位是平等的，是一种对等式网络。节点能够随时加入和离开网络，任何节点的故障都不会影响整个网络的运行，具有很强的抗毁性。
多跳网络
由于移动终端的发射功率和覆盖范围有限，当终端要与覆盖范围之外的终端进行通信时，需要利用中间节点进行转发。
值得注意的是，与一般网络中的多跳不同，无线自组网中的多跳路由是由普通节点共同协作完成的，而不是由专门的路由设备完成的。
无线传输带宽有限
无线信道本身的物理特性决定了移动自组织网络的带宽比有线信道要低很多，而竞争共享无线信道产生的碰撞、信号衰减、噪音干扰及信道干扰等因素使得移动终端的实际带宽远远小于理论值。
移动终端的局限性
自组织网络中的移动终端(如笔记本电脑、手机等)具有灵巧、轻便、移动性好等优点，但同时其电源有限、内存小、CPU性能低等限制，使得我们在开发应用程序时，需要考虑这些因素。

Ⅲ 自组织网络的自组织网络概述

移动自组织(Ad Hoc)网络是一种多跳的临时性自治系统，它的原型是美国早在1968年建立的ALOHA网络和之后于1973提出的PR(Packet Radio)网络。ALOHA网络需要固定的基站，网络中的每一个节点都必须和其它所有节点直接连接才能互相通信，是一种单跳网络。直到PR网络，才出现了真正意义上的多跳网络，网络中的各个节点不需要直接连接，而是能够通过中继的方式，在两个距离很远而无法直接通信的节点之间传送信息。PR网络被广泛应用于军事领域。IEEE在开发802.11标准时，提出将PR网络改名为Ad Hoc网络，也即今天我们常说的移动自组织网络。
移动自组织网络。一方面，网络信息交换采用了计算机网络中的分组交换机制，而不是电话交换网中的电路交换机制;另一方面，用户终端是可以移动的便携式终端，如笔记本、PDA等，用户可以随时处于移动或者静止状态。无线自组网中的每个用户终端都兼有路由器和主机两种功能。作为主机，终端可以运行各种面向用户的应用程序;作为路由器，终端需要运行相应的路由协议，这种分布式控制和无中心的网络结构能够在部分通信网络遭到破坏后维持剩余的通信能力，具有很强的鲁棒性和抗毁性。
作为一种分布式网络，移动自组织网络是一种自治、多跳网络，整个网络没有固定的基础设施，能够在不能利用或者不便利用现有网络基础设施(如基站、AP)的情况下，提供终端之间的相互通信。由于终端的发射功率和无线覆盖范围有限，因此距离较远的两个终端如果要进行通信就必须借助于其它节点进行分组转发，这样节点之间构成了一种无线多跳网络。
网络中的移动终端具有路由和分组转发功能，可以通过无线连接构成任意的网络拓扑。移动自组织网络既可以作为单独的网络独立工作，也可以以末端子网的形式接入现有网络，如Internet网络和蜂窝网。

Ⅳ 传感器网络和无线自组网有什么区别

传感器网络是集成了检测、控制以及无线通信的网络系统，节点数目更为庞大(上千甚至上万)，节点分布更为密集，由于环境影响和能量耗尽，节点更容易出现故障，环境干扰和节点故障造成网络拓扑结构的变化；通常情况下，大多数传感器节点是固定不动的。另外，传感器节点具有的能量、处理能力、存储能力和通信能力等都是十分有限。传统无线网络的首要设计目标是提供服务质量和高效带宽利用，其次才考虑节约能源；而传感器网络的首要设计目标是能源的高效利用，

Ⅳ CFDA无线自组网的工作原理

CFDA的设计及工作流程包括四个部分：网络规划、网络铺设施工、路由建立、数据采集传输，
6.1网络规划
首先，根据实际项目的具体需求，将网络划分为一个或若干个微蜂窝小区（Cellular），蜂窝小区的界定原则为：具有一定的自然区域性或行政辖区性。
为避免各个微蜂窝小区间的无线干扰，按照GSM数字蜂窝网的频率复用原则和编码原则，对各Cellular的CAC进行编码，如图上所示，并根据表1确定该Cellular的工作频率。
CFDA的工作频段为微功率免申请业余频段。CFDA提供工作频点分组，每个Cellular内设置一个CAC并分配一组频点。
CFDA平台规定：每个DAU均与其最近的唯一CAC所对应，受此CAC管理。在数据采集传输阶段，DAU将采集到的数据传递到其对应的CAC，由CAC收集其微蜂窝小区内所有DAU的数据并处理或上传。
每个CAC最多管理多个DAU。CAC标识(ID)和DAU的物理地址定义如下表
DAU物理地址 CAC 标识(ID) DAU单元地址 DAU的逻辑地址是指DAU所连接的用户设备终端的地址或者标号（如电表的表号、用户名等）。当DAU的物理地址确定后，其物理地址与其逻辑地址具有一一对应的关系，可以构成DAU地址映射表。每个CAC保存其管理的所有DAU的地址映射表。
6.2 网络铺设施工
根据网络规划图，将DAU与用户数据采集设备联通工作、将CAC与用户数据处理设备(计算机、应用软件)联通工作。
为方便与用户设备相联、构成无线数据采集传输接入的应用系统，CAC和DAU均设计有通用的RS-485或者UART接口。通过UART可将CAC（或者DAU）直接嵌入用户数据处理设备或用户数据采集设备，通过RS-485则可直接以“外挂”方式与用户设备相连。
网络铺设实施中的主要问题包括：“微蜂窝小区处理中心”和“微蜂窝小区内数据接入单元”的设计。
6.2.1 小区处理中心的设计
微蜂窝小区处理中心由CAC和用户数据处理设备构成。
CAC属于一个微功率的无线数据收发电台。该公司生产有嵌入式（型号：FC-201/JA）和外挂式（型号：FC-601/JA）两种型号。它们分别适用于相对简单的用户(固定/移动)数据处理器和固定的计算机用户数据处理器。如下图所示。
微蜂窝小区处理中心可以设计为两种类型：落地型和转发型。
n 落地型：是指信息的处理中心就在该小区，由该小区直接对采集的数据进行处理，如小区安防报警系统等。该系统的中心控制设备通常是一台电脑，其结构如下图所示。
（其中，FC-601/JA具有电源和RS-232、RS-485接口）
n 转发型：当Cellular 内没有数据处理能力时，可以构建转发型处理中心。转发型处理中心单元只具有定时数据采集、存储、转发等功能，如电力抄表系统的集中器。其结构如下图所示。
其设计过程与落地型基该相同。
6.2.2小区数据采集接入单元的设计
小区内数据接入单元由DAU和用户数据采集设备构成。 UART 嵌入式DAU
型号：FC-201/JB 用户数据采集设备 DAU 是一个微功率无线数传电台。该公司根据用户应用类型生产了嵌入式（DAU—FC-201/JB）和外接式（DAU—FC-601/JB）两种型号。它们的结构分别为图17和图18。
6.3路由建立
在CFDA中采用了自组织网络的多跳数据传输技术。
每个DAU是终端数据的馈入点，同时又可以作为路由点，为相邻的DAU转发数据。这样就扩展了网络的覆盖范围，较好地解决了网络覆盖盲区问题。
考虑到CFDA在应用中，每个CAC和DAU一经铺设，其地理位置就固定不动。为提高系统效率和性能，我们采用了“表驱动式”的无线自组织网络路由算法。其主要思路是：为每个微蜂窝小区内的CAC，自动建立小区内每个DAU到此CAC的路由，并将建立的路由信息传递给相应的DAU。
当DAU传输数据时，均依据固定的路由发送数据包，当固定路由失效时，启用备用路由或者重建路由。
n路由建立的建立步骤如下：（略）
CFDA 建立路由的过程，是在一个蜂窝内形成CAC 与DAU 的全方位路由拓扑网络结构，有效地提升了CFDA 的覆盖范围。CFDA 的路由建立时间根据系统规模而不同，可分为四个地址段进行，每个地址段的建立时间为几分钟左右。
6.4数据采集传输
在CFDA的路由建立阶段，每个DAU确定了到该微蜂窝小区CAC的有效路由、完成了系统时钟同步并确定了其对应的发送时隙（同一微蜂窝小区内，每个DAU都被分配唯一确定的发送时隙，以避免DAU间的信号干扰）。
在DAU对应的发送时隙，DAU根据路由信息将数据发送给下一跳节点（CAC或者相邻的DAU）。此外，在CFDA的路由建立过程中，从DAU到CAC的路由可能有多条，当某条路由失效时，将启用备用路由，若无可用路由，则启动路由重建过程。
在CFDA的每个微蜂窝小区中，均分配了一定频差的两个频点。系统采用固定慢速跳频模式，以提高系统抗干扰能力，其工作方式如下：
1. 当CAC 和DAU在待机时，在频点之间跳转，若某频点接收到信号，则固定在该频点通信
2、若CAC在某一频点通信时，出现通信失败，则自动跳转到另一频点。
工程设计中的注意事项
综上所述，在CFDA的工程设计中应注意以下几点：
1、在网络规划设计阶段，首先，应根据实际应用环境的地域特征和行政区划设计微蜂窝小区；其次，微蜂窝小区内DAU的分布密度尽可能适中、分布尽可能均匀；第三，若在某一点或某一区域出现盲区，可在适当地区增加由FC-601/JB构成的路由点来实现覆盖。
2、在对微蜂窝小区内的DAU编写物理地址时，尽量集中分布在同一或相邻的地址段内，以减少路由建立的时间。例如当DAU数量小于默认节点时，应将他们集中在一个地址段内。
3、在网络铺设阶段，需根据具体应用要求对CAC进行编程，基该步骤如下：
n 将微蜂窝小区内的所有DAU的物理地址和逻辑地址映射表下载到CAC；
n 由控制中心向FC-601/JA发建立路由启动命令，建立路由；
n 路由建立完毕后，CAC和DAU即可进行通信。
编程中应注意的事项：
A、由于CFDA的路由时间限制，因此在编程时，要充分考虑路由时延；
B、可以通过定时重建路由的方式，提高系统稳定性；
C、CFDA 采用的是类似于神经网络的广泛性全集路由方式。若控制中心对某一逻辑地址进行操作时，第一条路由行不通，CFDA会自动提供第二条路由进行通信，若第二条也不行，则会提供第三条，若第三条不行，则会返回失败信息。控制中心在编程时应考虑到此点；

Ⅵ 移动自组网和无线网有什么区别呢

无线自组网是由一组带有无线收发装置的可移动节点所组成的一个临时性多跳自治系统，它不依赖于预设的基础设施，具有可临时组网、快速展开、无控制中心、抗毁性强等特点，在军事方面和民事方面和民用方面都具有广阔的应用前景，是网络研究中的热点问题。

无线网络，是指无需布线就能实现各种通信设备互联的网络。无线网络技术涵盖的范围很广，既包括允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络，也包括为近距离无线连接进行优化的红外线及射频技术。根据网络覆盖范围的不同，可以将无线网络划分为无线广域网(WWAN：Wireless Wide Area Network)、无线局域网(WLAN：Wireless Local Area Network)、无线城域网(WMAN：Wireless Metropolitan Area Network)和无线个人局域网(WPAN：Wireless Personal Area Network)。
无线自组网是无线网络的一个分支，一般应用于一些比较特殊的场景。

Ⅶ 无线网络如何控制LED

利用ZigBee无线传感器网络技术对LED节能灯实现远程控制的方案，给出了详细的软硬件设计。

1. 自组网控制系统及工作原理

为实现故障检测、温度检测、电压检测、亮度检测和控制以及故障报警等功能，自组网控制系统采用了图1所示的设计。

整个无线网络是由终端节点(ZigBee Endpoint，ZE)、路由(ZigBee Router，ZR)、和协调器(ZigBee Coordinator，ZC)3种设备构成。其中终端是简化功能设备(Reced Function Device，RFD)，只能与路由或者协调器直接通信。路由是全功能设备(FuU Function Device，FFD)，既可以和路由和终端直接通信，也可以和协调器直接通信。协调器是PAN协调器(PANC)，负责一个PAN区域的网络建立及管理。协调器收集所有节点和路由的信息，通过RS232发给监控计算机来确定灯的亮度、环境温度、电池电量等。

工作原理：系统中每个终端、路由分别控制一盏灯，每个灯对应一个ID(终端或路由加入网络时由协调器自动分配)，各个节点和路由将传感器收集的数据通过无线发送到协调器，协调器将收到的数据通过串口发送到监控计算机。如果LED灯出现故障，检测电路会产生报警信号，报警信号最终会发送到监控计算机，计算机会提示工作人员故障灯的ID，让维护更便利。另外终端的光敏传感器会收集光照的程度，然后由终端自动的调整光照的亮度。

终端也会将自身的供电电压传送到监控计算机，以防节点缺电而影响使用。

2. 系统硬件设计

系统是由电源模块、无线传输模块(CC2530、温度检测、电压检测)、LED驱动模块、LED检测模块等组成，具体硬件电路逻辑结构如图2所示。其中电源模块是采用市面常用的ASM1117-5.0和ASM1117-3.3，原理简单易懂。下面主要介绍无线通信模块和LED驱动模块。

无线通信模块采用TI公司的CC2530模块，CC2530是用于IEEE 802.15.4、ZigBee和RF4CE应用的一个真正的片上系统(SoC)解决方案。它能够以非常低的总的材料成本建立强大的网络节点。CC2530结合了领先的RF收发器的优良性能、业界标准的增强型8051 CPU、系统内可编程闪存、8 KB RAM和许多其他强大的功能。CC2530有4种不同的闪存版本：CC2530F32/64/128/256(分别具有32/64/128/256 KB闪存)。CC 2530具有不同的运行模式，使得它尤其适应超低功耗要求的系统。运行模式之间的转换时间短，进一步确保了低能源消耗。CC2530优良的性能和具有代码预取功能的低功耗、8051微控制器内核、32/64/128 KB的系统内可编程闪存、8 KBRAM，具备在各种供电方式下的数据保持能力并且支持硬件调试，具有极高的接收灵敏度和抗干扰性能。它的可编程输出功率高达4.5 dBm，并且只需极少的外接元件。硬件电路结构框图如图3所示，其中光控单元采用TPS851芯片，温控模块采用TC77。

LED驱动模块采用的芯片是PT4115。PT4115是一款连续电感电流导通模式的降压恒流源，用于驱动一颗或多颗串联LED。PT4115输人电压范围从6～30 V，输出电流可调，最大可达1.2 A。根据不同的输入电压和外部器件，PT4115可以驱动高达数十W的LED。PT4115内置功率开关，采用高端电流采样设置LED平均电流，并通过DIM引脚可以接受模拟调光和很宽范围的PWM调光。当DIM的电压低于0.3 V时，功率开关关断，PT4115进入极低工作电流的待机状态。驱动原理图如图4所示。PT4115和电感L、电流采样电阻RS形成一个自振荡的连续电感电流模式的降压、恒流LED控制器。VIN上电时，L和RS的初始电流为零，LED输出电流也为零。这时候，CS比较器的输出为高，内部功率开关导通，SW的电位为低。电流通过L、RS、LED和内部功率开关从VIN流到地，电流上升的斜率由VIN、L和LED压降决定，在RS上产生一个压差VCSN，当VIN-VCSN>115mV时，CS比较器的输出变低，内部功率开关关断，电流以另一个斜率流过L、RS、LED和肖特基二极管(D)，当VIN-VCSN<85 mV时，功率开关重新打开，这样使得在LED上的平均电流为I。I=(0.085+0.115)/(2×RS)=0.1/RS。

上位机能够为工作人员清楚地提供电压、温度、节点数目、节点地址等数据，实现远程无线控制，创作和谐的人机交互界面，如图7所示。工作人员能够在上位机上使用ID对灯亮暗程度进行远程控制。