① 什么是无线传感技术
早在上世纪70年代,就出现了将传统传感器采用点对点传输、连接传感控制器而构成传感网络雏形,我们把它归之为第一代传感器网络。随着相关学科的不断发展和进步,传感器网络同时还具有了获取多种信息信号的综合处理能力,并通过与传感控制的相联,组成了有信息综合和处理能力的传感器网络,这是第二代传感器网络。而从上世纪末开始,现场总线技术开始应用于传感器网络,人们用其组建智能化传感器网络,大量多功能传感器被运用,并使用无线技术连接,无线传感器网络逐渐形成。
无线传感器网络是新一代的传感器网络,具有非常上世纪70年代,其发展和应用,将会给人类的生活和生产的各个领域带来深远影响。
无线传感器网络可以看成是由数据获取网络、数据颁布网络和控制管理中心三部分组成的。其主要组成部分是集成有传感器、处理单元和通信模块的节点,各节点通过协议自组成一个分布式网络,再将采集来的数据通过优化后经无线电波传输给信息处理中心。
② 协议相比,无线传感器网络的路由协议具有哪些特点
(1)能量优先
传统路由协议在选择最优路径时,很少考虑节点的能量消耗问题。而无线传感器网络中节点的能量有限,延长整个网络的生存期成为传感器网络路由协议设计的重要目标,因此需要考虑节点的能量消耗以及网络能量均衡使用的问题。
(2)基于局部拓扑信息
无线传感器网络为了节省通信能量,通常采用多跳的通信模式,而节点有限的存储资源和计算资源,使得节点不能存储大量的路由信息,不能进行太复杂的路由计算。在节点只能获取局部拓扑信息和资源有限的情况下,如何实现简单高效的路由机制是无线传感器网络的一个基本问题。
(3)以数据为中心
传统的路由协议通常以地址作为节点的标识和路由的依据,而无线传感器网络中大量节点随机部署,所关注的是监测区域的感知数据,而不是具体哪个节点获取的信息,不依赖于全网唯一的标识。传感器网络通常包含多个传感器节点到少数汇聚节点的数据流,按照对感知数据的需求、数据通信模式和流向等,以数据为中心形成消息的转发路径。
(4)应用相关
传感器网络的应用环境千差万别,数据通信模式不同,没有一个路由机制适合所有的应用,这是传感器网络应用相关性的一个体现。设计者需要针对每一个具体应用的需求,设计与之适应的特定路由机制。
针对传感器网络路由机制的上述特点,在根据具体应用设计路由机制时,传感器网络需满足一定的路由机制。
③ wsn路由协议具有哪些特点和性能
路由协议是WSN的关键技术之一,它负责将数据分组从源节点通过网络转发到目的节点
主要包括两个方面的功能:
寻找源节点和目的节点的优化路径 将数据分组沿着优化路径正确转发
与有线网络和蜂窝式无线网络不同,WSN中没有基础设施和全网统一的控制中心在这种无中心的环境下,路由可以看成分布式地获取网络拓扑信息,以一定准则计算路径并对路径进行维护的过程。
三、WSN的特点及对路由设计的影响
网络特点是路由设计的主要依据,对网络特点的分析是进行协议设计的前提 无线传感网络中,网络业务的最大特点是具有明显的方向性。
为了实现信息采集的目的,WSN的网络业务大都发生在数据汇聚节点(sink)
和普通的传感器节点之间,包括sink节点到传感器节点的下行业务(如查询指令下达)和传感器节点到sink的上行业务(如采集信息的回传)
传感器节点之间的横向业务所占比例较小,主要是网络的控制信息和网内信息处理所需要的信息。
无线传感器网络的一个基本理念是以大量低成本节点组网,通过节点之间的协作获得比单一的高精度、高可靠性和高成本的传感器更好的信息采集效果。单个传感器低能量和不可靠是无线传感器网络固有的,将对协议设计产生较大影响。
从对路由协议设计影响的角度,归纳WSN的特点
1、形式多样的信息报告模式
WSN中信息报告模式分三类:
a.事件触发:节点采集信息后判断,若超过一定的阈值,则认为发生了某种事件,需要立即上报,如用于预警的WSN
b.周期的:节点定期把采集到的信息报告给sink。如野生动植物和环境监测WSN c.基于查询:node不主动向sink上报采集到的信息,而是等待用户查询,根据用户需要反馈信息。
d.混合模式:前三种的综合。如智能交通的WSN
不同的信息报告模式影响路由的触发机制
④ 简述无线传感器网络DD路由协议工作原理
传统路由协议在选择最优路径时,很少考虑节点的能量消耗问题。而无线传感器网络中节点的能量有限,延长整个网络的生存期成为传感器网络路由协议设计的重要目标,因此需要考虑节点的能量消耗以及网络能量均衡使用的问题
⑤ 无线传感器网络中采用aodv路由算法有何优缺点
Nokia研究中心开发,自组网路由协议的RFc标准,它是DSR和DSDV的综合,借用了DSR中路由发现和路由维护的基础程序,及DSDV的逐跳(Hop-by-HoP)路由、目的节点序列号和路由维护阶段的周期更新机制,以DSDV为基础,结合DSR中的按需路由思想并加以改进。
它应用于无线自组织网络中进行路由选择的路由协议, 它能够实现单播和多播路由。该协议是自组织网络中按需生成路由方式的典型协议。用于特定网络中的可移动节点。它能在动态变化的点对点网络中确定一条到目的地的路由,并且具有接入速度快,计算量小,内存占用低,网络负荷轻等特点。它采用目的序列号来确保在任何时候都不会出现回环,避免了传统的距离向量协议中会出现的很多问题。
AODV最初提出的目的是为了建立一个纯粹的按需路由的系统。网络中的节点完全不依赖活动路径,既不维护任何路由信息,也不参与任何定期的路由表交换。节点不需要发现和维护到其他节点的路由,除非两个节点需要通讯或者节点是作为中间转发节点提供特定的服务来维护另外两个节点的连接性。
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. 特点
优点:
(1)基本路由算法为距离向量算法,但有所改进,思路简单、易懂。
(2)按需路由协议,而且节点只存储需要的路由,减少了内存的需求和不必要的复制。。
(3)采用 UDP 封装,属于应用层协议。
(4)支持中间节点应答,能使源节点快速获得路由,有效减少了广播数,但存在过时路由问题。
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⑥ WSN的特点是什么
WSN的特点是:
(1)组建方式自由。无线网络传感器的组建不受任何外界条件的限制,组建者无论在何时何地,都可以快速地组建起一个功能完善的无线网络传感器网络,组建成功之后的维护管理工作也完全在网络内部进行。
(2)网络拓扑结构的不确定性。从网络层次的方向来看,无线传感器的网络拓扑结构是变化不定的,例如构成网络拓扑结构的传感器节点可以随时增加或者减少,网络拓扑结构图可以随时被分开或者合并。
(3)控制方式不集中。虽然无线传感器网络把基站和传感器的节点集中控制了起来,但是各个传感器节点之间的控制方式还是分散式的,路由和主机的功能由网络的终端实现各个主机独立运行,互不干涉,因此无线传感器网络的强度很高,很难被破坏。
(4)安全性不高。无线传感器网络采用无线方式传递信息,因此传感器节点在传递信息的过程中很容易被外界入侵,从而导致信息的泄露和无线传感器网络的损坏,大部分无线传感器网络的节点都是暴露在外的,这大大降低了无线传感器网络的安全性。
(6)无线传感器网络中路由的功能扩展阅读
无线传感技术在应用,不仅仅可以有大型组织进行工作和科研进行使用。对于个人来说,由于技术的不断发展,无线传感技术的成本也越来越低,越来越多的人可以将无线传感技术用于个体身上。
对于个人来说,无线传感技术的主要使用目的是用来进行定位,定位技术对于传感技术来说是应用较广的方面,在车辆上安装无线传感装置,可以通过无线传感技术,将车辆所在位置信息进行传输,然后再由中转站将信息进行处理发送,这样在接收站能够明确了解汽车所处位置信息。对于汽车进行导航具有重要的意义。
此外,还可以对一些随身携带的物品采用无线传感技术,对一些老年人或者儿童进行实时定位,避免一些弱势人员出现意外事故。
⑦ 无线传感器网络的路由协议具体有哪些特点
自组织、低功耗、单向数据、大规模
⑧ 无线传感器网络体系结构包括哪些部分,各部分的
结构
传感器网络系统通常包括传感器节点EndDevice、汇聚节点Router和管理节点Coordinator。
大量传感器节点随机部署在监测区域内部或附近,能够通过自组织方式构成网络。传感器节点监测的数据沿着其他传感器节点逐跳地进行传输,在传输过程中监测数据可能被多个节点处理,经过多跳后路由到汇聚节点,最后通过互联网或卫星到达管理节点。用户通过管理节点对传感器网络进行配置和管理,发布监测任务以及收集监测数据。
传感器节点
处理能力、存储能力和通信能力相对较弱,通过小容量电池供电。从网络功能上看,每个传感器节点除了进行本地信息收集和数据处理外,还要对其他节点转发来的数据进行存储、管理和融合,并与其他节点协作完成一些特定任务。
汇聚节点
汇聚节点的处理能力、存储能力和通信能力相对较强,它是连接传感器网络与Internet
等外部网络的网关,实现两种协议间的转换,同时向传感器节点发布来自管理节点的监测任务,并把WSN收集到的数据转发到外部网络上。汇聚节点既可以是一个具有增强功能的传感器节点,有足够的能量供给和更多的、Flash和SRAM中的所有信息传输到计算机中,通过汇编软件,可很方便地把获取的信息转换成汇编文件格式,从而分析出传感节点所存储的程序代码、路由协议及密钥等机密信息,同时还可以修改程序代码,并加载到传感节点中。
管理节点
管理节点用于动态地管理整个无线传感器网络。传感器网络的所有者通过管理节点访问无线传感器网络的资源。
无线传感器测距
在无线传感器网络中,常用的测量节点间距离的方法主要有TOA(Time
of
Arrival),TDOA(Time
Difference
of
Arrival)、超声波、RSSI(Received
Sig
nalStrength
Indicator)和TOF(Time
of
Light)等。
⑨ 无线路由器有什么作用
无线路由器的作用如下:
1、无线路由器是一种应用于用户上网、带有无线覆盖功能的路由器,可将其看作一个转发器,将宽带网络信号通过天线转发给附近的无线网络设备。
对于无线路由器的选购,建议考虑以下几个方面:
1)方便性:注意是否提供web界面管理,以方便平时对其进行配置或维护;
2)LAN端口数量:即有线网络插口,满足需求即可,切莫追求越多越好;
3)WAN端口数量:即无线网络插口,一般家庭网络只需一个即可;
4)宽带分配方式:独享宽带分配方式较好,共享宽带分配方式会极大的影响上网速度;
5)功能适用:在经济性方面考虑,无需购买含有使用不到的功能的路由器,这样肯定会增加成本;
6)品牌可靠性:应选择一些品牌有保证的经济适用性产品。