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無線傳感器網(wǎng)絡(luò)

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無線傳感器網(wǎng)絡(luò)

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)范文第1篇

關(guān)鍵詞:無線傳感器網(wǎng)絡(luò);網(wǎng)絡(luò)管理;拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);節(jié)能

中圖分類號:TP393文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-3044(2007)18-31534-02

Network Management of Wireless Sensor Networks

DU Jing-lin1,SHI Lan2

(1.Nanjing University of Information Science and Technology Department of Electronic and information Engineering,Nanjing 21004,China;2. Department of Remote sensing,Nanjing 21004,China)

Abstract:Wireless sensor networks are networks consisting of small sensors that are limited in both power and processing. These sensor networks are often used in monitoring applications, such as the environment, structures and animal habitats. Network management is key function in all of networks, including sensor networks. The nature of wireless sensor networks makes networks management a more difficult than that of traditional networks. One main property of network management of sensor networks is topology management. This paper gives a brief background on network management and how it is used into sensor networks. It provides a more detailed look at topology management and some existing topology management algorithms.

Key words:Wireless sensor networks;network management;topology management;Energy conserving

1 概述

無線傳感器網(wǎng)路是由許多能量和處理能力有限的傳感器節(jié)點組成。這種網(wǎng)絡(luò)能夠用在許多不同的應(yīng)用,包括環(huán)境監(jiān)測、軍事應(yīng)用、結(jié)構(gòu)控制與監(jiān)測、野生動物習(xí)性的監(jiān)測等。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在這些應(yīng)用面臨著許多挑戰(zhàn),其中最主要的問題是能力消耗問題。傳感器網(wǎng)絡(luò)是典型的無人看護(hù)網(wǎng)絡(luò),并且緊靠有限電池供電,因此節(jié)省能量是部署傳感器網(wǎng)絡(luò)非常關(guān)鍵的問題。

所有類型的網(wǎng)絡(luò)都需要管理和維護(hù)。所有的網(wǎng)絡(luò)管理都需要一些網(wǎng)絡(luò)的管理形式,不同類型網(wǎng)絡(luò)可能強(qiáng)調(diào)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)管理的不同方面。在網(wǎng)絡(luò)的管理上通常有以下幾種的不同的管理結(jié)構(gòu):集中式的管理、層次式的管理結(jié)構(gòu),分布式的管理結(jié)構(gòu)。在集中式管理中,一個中心服務(wù)器用來執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)管理應(yīng)用角色;在層次式管理中,包括多個管理平臺,通常有一個服務(wù)器和多個客戶端組成網(wǎng)絡(luò)管理應(yīng)用;為了實現(xiàn)分布式網(wǎng)絡(luò)管理功能需要分布式管理體系結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)也適合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)管理,在這種結(jié)構(gòu)中,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)利用多個對等平臺來共同管理任務(wù)。這種結(jié)構(gòu)可以提供更好的擴(kuò)展性、可用性和可靠性。

2 網(wǎng)絡(luò)管理

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)管理與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)管理相似,有著相同的管理任務(wù)不同的管理方式。例如,性能管理也包括監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)保證網(wǎng)絡(luò)的覆蓋與連接。傳感器網(wǎng)絡(luò)中的安全管理非常困難,因為網(wǎng)絡(luò)的自組織特點,采用無線通信以及資源有限。傳感器網(wǎng)絡(luò)中的管理一個主要目標(biāo)是自主性,特別是在故障管理和自動配置中十分重要。由于傳感器網(wǎng)絡(luò)是無人看護(hù)網(wǎng)絡(luò),自主發(fā)現(xiàn)錯誤,自主修復(fù)的能力就非常重要;另一個主要問題是,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中一個節(jié)點實效后,不能影響整個網(wǎng)絡(luò)的操作,不像傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備出現(xiàn)故障后會影響一些用戶甚至整個網(wǎng)絡(luò)。

在傳感器網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)管理有一些新的功能,其中包括拓?fù)涔芾?、能量管理以及編程管理。?jié)省能量是傳感器網(wǎng)絡(luò)中的一個重要方面。節(jié)能可以在網(wǎng)絡(luò)管理的不同層面和不同方式下進(jìn)行。其中最通用的辦法是當(dāng)節(jié)點空閑關(guān)閉電源,現(xiàn)在又許多協(xié)議和算法建立都是為了節(jié)省能力。例如,為傳感器網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的特別的MAC協(xié)議和路由協(xié)議,當(dāng)傳輸數(shù)據(jù)時,高效的節(jié)省電池的能量。編程和代碼管理是傳感器網(wǎng)絡(luò)中的另一個主要功能。傳統(tǒng)的程序升級等功能是通過把節(jié)點連接到手提電腦或者PDA等設(shè)備上來實現(xiàn),但是在大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)管理中,這種方式很不顯示現(xiàn)實,這就需要當(dāng)某些節(jié)點需要更新程序時,通過網(wǎng)絡(luò)把有限的數(shù)據(jù)報通過自組織網(wǎng)絡(luò)傳送過去。目前在程序升級領(lǐng)域也是一個非?;钴S的研究方向。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)管理中還有一些主要的思想與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)不同。節(jié)省能量是傳感器網(wǎng)絡(luò)的主要問題,次之就是如何高效利用帶寬。一種方法就是通過提取網(wǎng)絡(luò)一部分節(jié)點的管理信息來實現(xiàn)整個網(wǎng)絡(luò)的管理。節(jié)省能力和有效利用帶寬的一個主要辦法就是數(shù)據(jù)聚集。在傳感器網(wǎng)絡(luò)中一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和其鄰居節(jié)點都采集數(shù)據(jù),通過比較和數(shù)據(jù)聚集的辦法,只傳送一個數(shù)據(jù)信息,消除冗余節(jié)點的數(shù)據(jù),采用一定的數(shù)據(jù)收集策略,就可以大大減少數(shù)據(jù)信息的傳送量,起到節(jié)省能量和帶寬的目的。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理是集中式的應(yīng)用,而無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是分布式的架構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)管理不應(yīng)該就是收集所有節(jié)點的數(shù)據(jù),然后無線的傳送到中心管理節(jié)點上,在中更應(yīng)該采用網(wǎng)內(nèi)處理辦法,采用合適的數(shù)據(jù)聚集算法,來減少數(shù)據(jù)傳輸,減少能量消耗和帶寬的開銷。

3 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)管理

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的主要問題是節(jié)能,而這也正是拓?fù)涔芾淼闹饕哪繕?biāo)。拓?fù)涔芾淼牧硪粋€主要目標(biāo)是拓?fù)淇刂?,也就是保證網(wǎng)絡(luò)的連通性。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中拓?fù)涔芾碇饕腥齻€方面的想法:拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)、睡眠周期管理和成簇管理方法。根據(jù)文獻(xiàn)[3],可知在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的拓?fù)涔芾碇饕幸韵铝鶄€特點:1)對稱性2)連通性3)生成性4)分散性5)低度性6)低干擾性。

3.1拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)

拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)包括一個基站和整個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和組織。網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點之間的物理連接情況或者節(jié)點之間的邏輯關(guān)系信息傳輸?shù)焦芾砉?jié)點上,用來維護(hù)整個傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖?;净蛘吖芾碚军c向整個網(wǎng)絡(luò)發(fā)出拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)請求,網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點通過網(wǎng)絡(luò)將相關(guān)信息傳送回來。在拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)中主要兩種方法,一種方法是采用直接的辦法,節(jié)點一旦接受請求信息就立即傳送包含特定節(jié)點信息的響;另一種方法是采用聚集的辦法,這種辦法中,節(jié)點不是立即響應(yīng),而是等待其子孫節(jié)點將信息傳回來后,通過聚集然后將信息會傳給初始化節(jié)點。

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現(xiàn)有一些對拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)問題的解決方法。例如TopDisc[1]算法使用樹結(jié)構(gòu),樹的根節(jié)點是網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測節(jié)點,用來發(fā)現(xiàn)整個網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)?。?dāng)一個拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)的請求被傳送出去,節(jié)點的鄰居集就創(chuàng)建了。TopDisc算法在節(jié)點中創(chuàng)建了簇,并且標(biāo)識簇頭節(jié)點用來報告整個網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。這是一個近似于貪心的算法來發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋集,算法的開始是通過監(jiān)測節(jié)點廣播一個拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)請求包,然后在整個網(wǎng)絡(luò)中傳播來實現(xiàn)的。TopDisc算法是近似于集中式的工作方式。該算法有一些可能的應(yīng)用,如其可以用來報告幾個網(wǎng)絡(luò)圖,包括網(wǎng)絡(luò)連通圖、網(wǎng)絡(luò)可達(dá)圖等,還可以用來產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的能量分布圖以及節(jié)點使用分布圖。

3.2睡眠周期管理

在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)有些協(xié)議和算法通過讓一些冗余節(jié)點周期性的休眠來達(dá)到網(wǎng)絡(luò)節(jié)能的目的。這些算法主要是在一定周期內(nèi)來決定選取哪些節(jié)點集進(jìn)入休眠狀態(tài),而當(dāng)休眠期結(jié)束,必須通過一定的機(jī)制來喚醒,以使其在下一輪進(jìn)入工作狀態(tài)。因此維護(hù)傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的睡眠周期是這類算法協(xié)議的主要職責(zé)。

這種拓?fù)涔芾碇械囊粋€算法是STEM算法[4,5],該算法中,節(jié)點在大部分時間里用來感知數(shù)據(jù),一旦把數(shù)據(jù)發(fā)送出去,就把節(jié)點無線發(fā)射裝置關(guān)閉,因為無線通信是最主要的耗能源,等需要有數(shù)據(jù)時在開始通性設(shè)備。通常在這種算法要在傳感器節(jié)點上裝有兩個無線通信設(shè)備,其中第二個無線設(shè)備為低負(fù)載裝置,主要用來發(fā)送喚醒消息。在STEM算法中最主要的問題是延時,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中一個節(jié)點要通過一個休眠節(jié)點將數(shù)據(jù)發(fā)送出去,必須等待其被喚醒才可以實現(xiàn),帶來網(wǎng)絡(luò)的延遲,而在一些應(yīng)用中,實時性是非常關(guān)鍵的。

3.3基于簇的管理

在現(xiàn)在有許多基于簇管理的算法用來拓?fù)涔芾?。這些算法可以根據(jù)許多方式進(jìn)行分類,如:基于位置信息和不基于位置信息的;分布式和集中的;基于節(jié)點ID和節(jié)點度的。我們通過對于基于簇的拓?fù)涔芾硭惴ǚ治隹偨Y(jié),按照一定特點歸結(jié)為表1。

3.4拓?fù)涔芾砻媾R的挑戰(zhàn)

傳感器網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)議和算法的主要設(shè)計目標(biāo)都是節(jié)能,這也是拓?fù)涔芾硭惴ǖ哪繕?biāo)。通過減少能量的消耗來最大化網(wǎng)絡(luò)的生命周期。算法的維護(hù)開銷應(yīng)該最小化,如果算法中不要求位置信息和時間同步,這將是對能量節(jié)省是非常有利的。在實際的應(yīng)用場景中,移動性是需要的,因此在未來的研究中,能夠支持移動性以及由于某些節(jié)點實效而要求算法的魯棒性都是十分必要的。

4 總結(jié)與展望

網(wǎng)絡(luò)管理是所有類型網(wǎng)絡(luò)中都非常關(guān)鍵的功能。在傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)中,網(wǎng)絡(luò)管理是由服務(wù)器控制的典型集中式結(jié)構(gòu),主要包括了網(wǎng)絡(luò)故障管理、配置管理、安全管理、性能管理以及賬戶的管理。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中包括有許多傳感器節(jié)點,并且受到了電源和能量的制約。網(wǎng)絡(luò)管理在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是非常關(guān)鍵的,采用分布式的運(yùn)行方式更為實際。傳感器網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)管理主要包括了能量管理、編程管理以及拓?fù)涔芾怼6谕負(fù)涔芾碇兄饕梢酝ㄟ^定時讓一些節(jié)點進(jìn)入休眠周期來達(dá)到節(jié)能的目的,通過簇管理算法來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性與節(jié)點。目前已經(jīng)有了許多相關(guān)的算法,未來需要更加魯棒、更加節(jié)能的算法,在該領(lǐng)域還有許多工作亟待解決。

表1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)簇結(jié)構(gòu)算法

參考文獻(xiàn):

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[4]C.Schurgers,V.Tsiatsis,S.Ganeriwal and M.Srivastava, "Optimizing sensor networks in the energy-latency-density design space", IEEE Transactions on Mobile Computing, Vol.1, January-March 2002.

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無線傳感器網(wǎng)絡(luò)范文第2篇

【關(guān)鍵詞】無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 特點 應(yīng)用

一、引言

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種新型的傳感器網(wǎng)絡(luò),其主要是由大量的傳感器節(jié)點組成,利用無線網(wǎng)絡(luò)組成一個自動配置的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),并將感知和收集到的信息發(fā)給管理部門。目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在軍事、生態(tài)環(huán)境、醫(yī)療和家居方面都有一定應(yīng)用,未來無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展前景將是不可估量的。

二、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點

(一)節(jié)點數(shù)量多

在監(jiān)測區(qū)通常都會安置許多傳感器節(jié)點,并通過分布式處理信息,這樣就能夠提高監(jiān)測的準(zhǔn)確性,有效獲取更加精確的信息,并降低對節(jié)點傳感器的精度要求[1]。此外,由于節(jié)點數(shù)量多,因此存在許多冗余節(jié)點,這樣就能使系統(tǒng)的容錯能力較強(qiáng),并且節(jié)點數(shù)量多還能夠覆蓋到更廣闊的監(jiān)測區(qū)域,有效減少監(jiān)測盲區(qū)。

(二)動態(tài)拓?fù)?/p>

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)屬于動態(tài)網(wǎng)絡(luò),其節(jié)點并非固定的。當(dāng)某個節(jié)電出現(xiàn)故障或是耗盡電池后,將會退出網(wǎng)絡(luò),此外,還可能由于需要而被轉(zhuǎn)移添加到其他的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中。

(三)自組織網(wǎng)絡(luò)

無線傳感器的節(jié)點位置并不能進(jìn)行精確預(yù)先設(shè)定。節(jié)點之間的相互位置也無法預(yù)知,例如通過使用飛機(jī)播散節(jié)點或隨意放置在無人或危險的區(qū)域內(nèi)。在這種情況下,就要求傳感器節(jié)點自身能夠具有一定的組織能力,能夠自動進(jìn)行相關(guān)管理和配置。

(四)多跳路由

無線傳感網(wǎng)絡(luò)中,節(jié)點之間的距離通常都在幾十到幾百米,因此節(jié)點只能與其相鄰的節(jié)點進(jìn)行直接通信。如果需要與范圍外的節(jié)點進(jìn)行通信,就需要經(jīng)過中間節(jié)點進(jìn)行路由。無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的多跳路由并不是專門的路由設(shè)備,所有傳輸工作都是由普通的節(jié)點完成的[2]。

(五)以數(shù)據(jù)為中心

無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點均利用編號標(biāo)識。由于節(jié)點是隨機(jī)分布的,因此節(jié)點的編號和位置之間并沒有聯(lián)系。用戶在查詢事件時,只需要將事件報告給網(wǎng)絡(luò),并不需要告知節(jié)點編號。因此這是一種以數(shù)據(jù)為中心進(jìn)行查詢、傳輸?shù)姆绞健?/p>

(六)電源能力局限性

通常都是用電池對節(jié)點進(jìn)行供電,而每個節(jié)點的能源都是有限的,因此一旦電池的能量消耗完,就是造成節(jié)點無法再進(jìn)行正常工作。

三、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

(一)環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用

無線傳感器可以用于進(jìn)行氣象研究、檢測洪水和火災(zāi)等,在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中具有明顯優(yōu)勢。隨著我國市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,生態(tài)環(huán)境污染問題也越來越嚴(yán)重。我國是一個幅員遼闊、資源豐富的農(nóng)業(yè)大國,因此在進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時利用無線傳感器進(jìn)行對生產(chǎn)環(huán)境變化進(jìn)行監(jiān)測能夠為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來許多好處,這對我國市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展有著重要意義[4]。

(二)醫(yī)療護(hù)理應(yīng)用

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通過使用互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)將收集到的信息傳送到接受端口,例如一些病人身上會有一些用于監(jiān)測心率、血壓等的傳感器節(jié)點,這樣醫(yī)生就可以隨時了解病人的病情,一旦病人出現(xiàn)問題就能夠及時進(jìn)行臨時處理和救治。在醫(yī)療領(lǐng)域內(nèi)傳感器已經(jīng)有了一些成功案例,例如芬蘭的技術(shù)人員設(shè)計出了一種可以穿在身上的無線傳感器系統(tǒng),還有SSIM(Smart Sensors and Integrated Microsystems)等。

(三)智能家居建筑應(yīng)用

文物保護(hù)單位的一個重要工作就是要對具有意義的古老建筑實行保護(hù)措施。利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點對古老建筑內(nèi)的溫度是、濕度、關(guān)照等進(jìn)行監(jiān)測,這樣就能夠?qū)ㄖ镞M(jìn)行長期有效的監(jiān)控。對于一些珍貴文物的保存,對保護(hù)地的位置、溫度和濕度等提前進(jìn)行檢測,可以提高展覽品或文物的保存品質(zhì)。例如,英國一個博物館基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計了一個警報系統(tǒng),利用放在溫度底部的節(jié)點檢測燈光、振動等信息,以此來保障文物的安全[5]。

目前我國基礎(chǔ)建設(shè)處在高速發(fā)展期,建設(shè)單位對各種建設(shè)工程的安全施工監(jiān)測越來越關(guān)注。利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)使建筑能夠檢測到自身狀況并將檢測數(shù)據(jù)發(fā)送給管理部門,這樣管理部門就能夠及時掌握建筑狀況并根據(jù)優(yōu)先等級來處理建筑修復(fù)工作。

另外,在家具或家電匯中設(shè)置無線傳感器節(jié)點,利用無線網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),將家居環(huán)境打造成一個更加舒適方便的空間,為人們提供更加人性化和智能化的生活環(huán)境。通過實時監(jiān)測屋內(nèi)溫度、濕度、光照等,對房間內(nèi)的細(xì)微變化進(jìn)行監(jiān)測和感知,進(jìn)而對空調(diào)、門窗等進(jìn)行智能控制,這樣就能夠為人們提供一個更加舒適的生活環(huán)境。

(四)軍事應(yīng)用

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有低能耗、小體積、高抗毀等特性,且其具有高隱蔽性和高度的自組織能力,這為軍事偵察提供有效手段。美國在20世紀(jì)90年代就開始在軍事研究中應(yīng)用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在惡劣的戰(zhàn)場內(nèi)能夠?qū)崟r監(jiān)控區(qū)域內(nèi)敵軍的裝備,并對戰(zhàn)場上的狀況進(jìn)行監(jiān)控,對攻擊目標(biāo)進(jìn)行定位并能夠檢測生化武器[3]。

目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在全球許多國家的軍事、研究、工業(yè)部門都得到了廣泛的關(guān)注,尤其受到美國國防部和軍事部門的重視,美國基于C4ISR又提出了C4KISR的計劃,對戰(zhàn)場情報的感知和信息綜合能力又提出新的要求,并開設(shè)了如NSOF系統(tǒng)等的一系列軍事無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究。

五、結(jié)語

隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究不斷深入和擴(kuò)展,人們對無線傳感器的認(rèn)識也越來越清晰,然而目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的在技術(shù)上還存在一定問題需要解決,例如存儲能力、傳輸能力、覆蓋率等。盡管無線傳感器網(wǎng)絡(luò)還有許多技術(shù)問題待解決使得現(xiàn)在無法廣泛推廣和運(yùn)用,但相信其未來發(fā)展前景不可估量。

參考文獻(xiàn):

[1]肖健,呂愛琴,陳吉忠等.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的關(guān)鍵性問題[J].傳感器世界.2011.2(7)

[2]崔莉,鞠海玲等.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究進(jìn)展[J].計算機(jī)研究與發(fā)展.2010.42(1)

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)范文第3篇

關(guān)鍵詞:無線傳感器;網(wǎng)絡(luò)安全;對策研究

中圖分類號:TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-3044(2014)09-1898-02

目前,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)廣泛運(yùn)用到了人們的生活、工作和學(xué)習(xí)中,甚至在國防安全方面都有著較大的運(yùn)用,其重要性就不言而喻了。因此加強(qiáng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的安全是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的重中之重,特別是在國防軍事和科技研究方面,一旦無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)出現(xiàn)安全問題就會對國家和社會帶來不可估量的損失。另一方面,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在安全方面的缺陷和外來人員利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對信息的竊取等都是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的阻礙。該文就目前的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全進(jìn)行分析,并提出相關(guān)的對策。

1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全的相關(guān)問題

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)就是采用許多的小型傳感器組成一個網(wǎng)絡(luò),便于無線通信。但是由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)本身在安全方面的不足,使得無線傳感器網(wǎng)絡(luò)存在許多的安全問題:

1.1自組織性以及節(jié)點組織的隨機(jī)性

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在實際的運(yùn)用中就可以發(fā)現(xiàn),它是由大量的小型傳感器自組成一個網(wǎng)絡(luò),它在整個網(wǎng)絡(luò)體系的組成過程中并沒有實際的組織規(guī)范制度,其帶有強(qiáng)烈的自發(fā)性和隨機(jī)性。因此,這個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系在使用中穩(wěn)定性就得不到保障,安全性更是存在著問題。另一方面,由于整個網(wǎng)絡(luò)體系在設(shè)置時存在著隨機(jī)性,各個布置的節(jié)點就不可能事先固定,也帶有自發(fā)性,使得整個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系的安全就得不到保障。

1.2 通信的不可靠性

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在通信通道上存在著大量的不穩(wěn)定因素。在通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信的過程中,多跳路由使得通信信息大大的延遲,信息傳遞的時間長,而且在傳遞過程中的安全不能得到保證,很容易在傳遞過程中被攔截,如果是一些重要信息的傳遞,那就存在著很大的危害。

1.3 能量的有限性

在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系中,傳感器的使用需要較大的能耗,但是當(dāng)這些傳感器節(jié)點在整個網(wǎng)絡(luò)體系中布置完成后,再想進(jìn)行節(jié)點的替換,其難度就非常大了,而且在這個網(wǎng)絡(luò)體系中有些無線設(shè)備是需要進(jìn)行充電的,充電的不及時也會影響到整個網(wǎng)絡(luò)體系的運(yùn)用,因此開發(fā)出低能耗的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展至關(guān)重要。

1.4 缺乏有效的安全機(jī)制

由整個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的建立就可以發(fā)現(xiàn),無線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系無論是傳感器的節(jié)點布置,還是在網(wǎng)絡(luò)組織安排上都存在著極大的隨機(jī)性,使得其網(wǎng)絡(luò)通信帶有很大的局限性,這些缺點使現(xiàn)代成熟的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)不能夠在這個網(wǎng)絡(luò)體系中進(jìn)行運(yùn)用。而僅僅在物理方面對這個無線網(wǎng)絡(luò)體系進(jìn)行保護(hù)并沒有實質(zhì)性的效果,網(wǎng)絡(luò)通信方面隱患較大,很容易受到其他方面的攻擊。

2 破壞無線傳感器安全性能的相關(guān)因素

目前,我國的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在防御和攻擊的方式如下表:

表1 傳感器網(wǎng)絡(luò)攻防手段表

[網(wǎng)絡(luò)層次\&防御手段\&攻擊方法\&物理層\&模式轉(zhuǎn)換、優(yōu)先級信息、區(qū)域映射、寬頻\&擁塞攻擊\&節(jié)點隱藏或者偽裝、破壞感知\&物理破壞\&網(wǎng)絡(luò)層\&冗余路徑、探測機(jī)制\&丟棄和貪婪破壞\&出口過濾、認(rèn)證、監(jiān)測機(jī)制\&方向誤導(dǎo)攻擊\&加密和逐跳認(rèn)證機(jī)制\&匯聚節(jié)點攻擊\&認(rèn)證、監(jiān)測、榮譽(yù)機(jī)制\&黑洞攻擊\&鏈路層\&設(shè)置競爭門限\&耗盡攻擊\&使用短幀略和非優(yōu)先級策略\&非公平競爭\&糾錯碼\&碰撞攻擊\&傳輸層\&認(rèn)證\&同步破壞攻擊\&客戶端謎題\&泛洪攻擊\&]

該表中的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的攻防手段對無線網(wǎng)絡(luò)影響較大,在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系的攻擊手段中,擁塞攻擊和碰撞攻擊兩種手段的作用最大。其中,擁塞攻擊手段就是無線網(wǎng)絡(luò)的破壞方獲得了破壞對象的網(wǎng)絡(luò)通信頻率后,應(yīng)用同一頻率的無線電波進(jìn)行干擾無線網(wǎng)絡(luò)通信,對這種攻擊的防御方式就是將網(wǎng)絡(luò)頻率進(jìn)行更換。碰撞攻擊手段就是指網(wǎng)絡(luò)通信發(fā)送通信信息包時,無線網(wǎng)絡(luò)的破壞方同時發(fā)送另一個數(shù)據(jù)包,使得兩個數(shù)據(jù)信息重疊在一起,獲取的信息錯亂不堪,影響到無線網(wǎng)絡(luò)的正常通信,而對其的防御手段就是建立一個合適的監(jiān)聽系統(tǒng),將外來的數(shù)據(jù)包進(jìn)行消除,實現(xiàn)通信的正常進(jìn)行。此外,還有泛洪攻擊,它就是利用特殊的手段對無線傳感器的節(jié)點進(jìn)行攻擊,耗盡攻擊的節(jié)點,阻斷一些用戶的使用。這種網(wǎng)絡(luò)攻擊的解決方式就是采用謎題技術(shù)建立一個客戶端,保障節(jié)點數(shù)據(jù)在有效的范圍內(nèi)傳播使用,可以有效的消除泛洪攻擊的影響。

3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的對策研究

3.1 密碼技術(shù)

在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信的過程中,由于無線傳感器的設(shè)備布置本身存在著一定的不足,使得現(xiàn)展成熟的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)不能夠在其中進(jìn)行使用,因此網(wǎng)絡(luò)安全隱患較大,而密碼技術(shù)可以有效減小這個安全隱患,對網(wǎng)絡(luò)安全有著巨大的幫助。在采用密碼技術(shù)進(jìn)行保障無線網(wǎng)絡(luò)信息安全過程中,可以增加密碼中代碼的長度和復(fù)雜度,以增強(qiáng)無線網(wǎng)絡(luò)信息的保護(hù)力度,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信的安全性。在日常生活中,不對稱秘鑰和對稱秘鑰的運(yùn)用最為廣泛,其主要原因就是這種密碼技術(shù)的保護(hù)力度較強(qiáng),而且在設(shè)置上較為簡便快捷。

3.2 安全數(shù)據(jù)融合

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中使用最多的還是數(shù)據(jù),傳感器節(jié)點在收到附近的數(shù)據(jù)信息后,然后將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)絽R聚節(jié)點,在對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合成為了有效的信息數(shù)據(jù)后,再將這些數(shù)據(jù)傳輸給用戶。這種方式提高了數(shù)據(jù)的有效性,減少了數(shù)據(jù)在傳輸過程中的冗余,使得數(shù)據(jù)傳輸?shù)呢?fù)載較小,提高了傳輸效率,減少了設(shè)備的磨損,增加了整個無線網(wǎng)絡(luò)的使用年限。但是無線網(wǎng)絡(luò)的攻擊對這些信息數(shù)據(jù)的傳輸仍是一個危害,因此加強(qiáng)了對數(shù)據(jù)融合的研究,安全數(shù)據(jù)融合的目的就是采用隨機(jī)抽樣和交互式證明機(jī)制,使得在節(jié)點匯聚的數(shù)據(jù)是真實可靠的,大大增加網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)融合的安全性問題。

3.3 密鑰管理技術(shù)

密鑰管理技術(shù)就是在無線網(wǎng)絡(luò)安全中使用密鑰技術(shù)的管理,它將處理在其使用期間的一切問題,也是整個加密系統(tǒng)最為關(guān)鍵的一個部分,一旦管理的不到位,很容易造成通信信息的泄露,對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的使用者造成巨大的損失。截止到目前為止,這項密鑰管理技術(shù)主要對對稱密鑰技術(shù)有效。密鑰管理技術(shù)的分配模式是概率性和確定性,而密鑰模式是預(yù)共享和非預(yù)共享兩種方式

3.4 安全路由技術(shù)

在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的使用過程中,雖然各個小型傳感器的布置較為隨意,但是在布置后不可以隨意更換,其網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的設(shè)備充電也較為不便,節(jié)約能量消耗成為了一個問題。而這個過程中,為了實現(xiàn)節(jié)能消耗延長無線網(wǎng)絡(luò)的使用年限,提出了各種路

由協(xié)議便于皆能減耗,但是卻忽略了路由中的信息傳輸安全性問題,增加了在通信中路由受到攻擊的可能性。當(dāng)用戶將消息發(fā)送出去后,很容易使得破壞方通過泛洪攻擊的方式來截取發(fā)送的信息,使得網(wǎng)絡(luò)通信出現(xiàn)障礙。在實際應(yīng)用中,專業(yè)人士提出了多種路由協(xié)議,包括 SPINS 協(xié)議和多路徑路由機(jī)制,但是都需要進(jìn)行改進(jìn),最終會實現(xiàn)路由技術(shù)的安全性。

4 結(jié)束語

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有極大的優(yōu)越性,它方便快捷,對人們的使用尤其有利,因此其被廣泛運(yùn)用到人們的學(xué)習(xí)、工作和生活中,同時在國防科技中也有較大的使用。但是由于自身的一些特點,使得無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全性一直令人擔(dān)憂。我們要充分重視無線網(wǎng)絡(luò)的安全性,對影響無線網(wǎng)絡(luò)安全性的因素要采取強(qiáng)力的防御手段,保證無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信的安全。在對無線網(wǎng)絡(luò)的安全問題的研究中發(fā)現(xiàn),將密碼技術(shù)、安全數(shù)據(jù)融合技術(shù)、密鑰管理技術(shù)以及安全路由技術(shù)運(yùn)用到無線網(wǎng)絡(luò)中,充分提高其安全性。

參考文獻(xiàn):

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無線傳感器網(wǎng)絡(luò)范文第4篇

關(guān)鍵詞:無線傳感器;精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)監(jiān)測;無線通訊;自組織網(wǎng)絡(luò)

中圖分類號:TP212文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1007-9599 (2010) 06-0000-02

Development&Application of Wireless Sensor Network

Cao Mingyi

(Sichuan Coal Industry Group,Dazhu Group,Telecommunications Branch,Dazhou635000,China)

Abstract:Over the past 10 years,wireless sensor network technology into an application technology has been rapid development.It is the expansion of remote sensing technology.The article focuses on the development of wireless sensor network(WSN),and introduce the technology maturity analysis,also focuses on description of use the precision agriculture areas.At last,wireless sensor network technology in the development of the main challenges and its environmental applications,the focus of future development were reviewed.

Keywords:wireless sensor network;Precision agriculture monitoring;

Wireless communication;Self-organizing network

一、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)概述

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)技術(shù)是集成了傳感器技術(shù)、自動控制技術(shù)、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸、儲存、處理與分析技術(shù)的現(xiàn)代信息技術(shù),是信息科學(xué)領(lǐng)域中一個全新的發(fā)展方向。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)經(jīng)歷了智能傳感器、無線智能傳感器、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)3個階段。智能傳感器將計算能力嵌入到傳感器中,使得傳感器節(jié)點不僅具有數(shù)據(jù)采集能力,而且具有濾波和信息處理能力;無線智能傳感器在智能傳感器的基礎(chǔ)上增加了無線通信能力,大大延長了傳感器的感知觸角,降低了傳感器的工程實施成本;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由具備記憶能力的存儲器、處理器、傳感器、無線通訊和電池等硬件組成,它將將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引入到無線智能傳感器中,使得傳感器不再是單個的感知單元,而是能夠交換信息、協(xié)調(diào)控制的有機(jī)結(jié)合體,實現(xiàn)物與物的互聯(lián),把感知觸角深入世界各個角落,必將成為下一代互聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分。

二、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)技術(shù)原理

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)的傳感器一般與小型計算機(jī)和無線發(fā)送裝置集于一體(節(jié)點),可以獲得關(guān)于觀測對象的圖像、聲音、氣味等特性,并進(jìn)行顯示、儲存或分析通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)收集中心。它的發(fā)展及其廣泛應(yīng)用主要?dú)w因于傳感器技術(shù)的微型化、智能化、廉價性和數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)目赡苄浴>W(wǎng)絡(luò)傳感器節(jié)點可實現(xiàn)相互間的網(wǎng)絡(luò)通訊,指令和數(shù)據(jù)傳輸,并自動構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?/p>

圖1 無線傳感器示意圖

圖2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)示意圖

三、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

WSN網(wǎng)絡(luò)是面向應(yīng)用的,其產(chǎn)生和發(fā)展一直都與應(yīng)用相聯(lián)系。WSN技術(shù)在軍事領(lǐng)域、精細(xì)農(nóng)業(yè)、安全監(jiān)控等領(lǐng)域的應(yīng)用得到了充分的肯定和展示。特別是在環(huán)境監(jiān)控和精細(xì)農(nóng)業(yè)方面,WSN系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛。美國華盛頓州20世紀(jì)80年代在全州鋪設(shè)了公共農(nóng)業(yè)氣象系統(tǒng)網(wǎng),華盛頓州立大學(xué)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中心在此基礎(chǔ)上,為了升級數(shù)據(jù)存儲和傳輸技術(shù),開發(fā)了2套無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。一套是基于AWN200硬件技術(shù)的區(qū)域無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù),另一套是農(nóng)田霜凍監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)SS100。每個農(nóng)業(yè)氣象節(jié)點能夠獲得太陽輻射、氣溫、相對濕度、葉子濕度、降雨、風(fēng)速、風(fēng)向、土壤溫度和濕度。每個節(jié)點的能量若能使用交流電就用交流電,否則用太陽能和電池相結(jié)合。圖3為紐約河口實時水面風(fēng)場觀測與預(yù)測圖,其中(a)為觀測圖;圖4紐約港口外部定點測量時序數(shù)據(jù)及預(yù)測圖。

圖 3 紐約河口實時水面風(fēng)場觀測與預(yù)測圖

圖 4 紐約港口外部定點測量時序數(shù)據(jù)及預(yù)測圖

四、展望

前面提到,目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采集的數(shù)據(jù)主要是溫度、濕度等標(biāo)量數(shù)據(jù),對攝像等視覺數(shù)據(jù)的采集和傳輸能力均有限。人們已經(jīng)開始發(fā)展視覺傳感器網(wǎng)絡(luò)(VSN)技術(shù)。未來5-10年將是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大發(fā)展的時期,傳感器多樣化及系統(tǒng)節(jié)點微型化方面將會取得長足發(fā)展。在傳感器技術(shù)方面,生物傳感器有望成為一個主要的生長點。生物傳感器是依靠生物機(jī)制對目標(biāo)污染物或微有機(jī)物產(chǎn)生響應(yīng)的傳感器轉(zhuǎn)換裝置?,F(xiàn)在監(jiān)測污水中有毒污染物的生物傳感器已經(jīng)實現(xiàn)商業(yè)化,其中表面等離子共振反射測量技術(shù)的商品化會成為生物傳感器發(fā)展的重要手段。

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無線傳感器網(wǎng)絡(luò)范文第5篇

【關(guān)鍵詞】無線傳感器網(wǎng)絡(luò);通信協(xié)議;研究

引言

隨著通信技術(shù)和嵌入式計算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展,傳感器技術(shù)也有了一定的發(fā)展,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量的成本低、耗能低,并且具備感知能力、計算能力以及無線通信能力的微型傳感器節(jié)點,通過自組織的方式構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。這些由微型傳感器節(jié)點構(gòu)成的傳感器網(wǎng)絡(luò),能夠協(xié)作地實時監(jiān)測或感知網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域內(nèi)的相關(guān)信息,并對這些信息進(jìn)行處理,從而獲得詳細(xì)而準(zhǔn)確的信息,并將其傳送給需要信息的用戶。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一個研究的熱點,仍然存在著很多的問題,最重要的就是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議問題,只有設(shè)計合適的協(xié)議,才能夠有效的延長節(jié)點和網(wǎng)絡(luò)的使用壽命。

1.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概況

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是集數(shù)據(jù)采集、綜合處理和通信功能為一體的分布式的自組織網(wǎng)絡(luò),集合了傳感器、控制器、計算能力以及通信能力于一身的嵌入式設(shè)備,具有眾多類型的傳感器,可以探測包括地震、溫度、噪聲等周圍環(huán)境中多樣的現(xiàn)象[1]。傳感器網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集、處理以及傳播這三種功能,并且和通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)共同構(gòu)成信息技術(shù)的三大支柱,無線傳感器具有網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大、自組織、網(wǎng)絡(luò)動態(tài)性以及可靠性等特點[2]。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種基于特定應(yīng)用的系統(tǒng),對于不同的應(yīng)用有不同的系統(tǒng)設(shè)計,目前實用的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)比較少,并沒有一種統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來定義無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu),無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為目前信息領(lǐng)域新的研究熱點,涉及多學(xué)科交叉的研究領(lǐng)域,網(wǎng)絡(luò)傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)有網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂?、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議以及無線通信技術(shù)等,一般主要應(yīng)用于軍事、環(huán)境監(jiān)測以及民用等方面,并且引起了各界的廣泛關(guān)注。

2.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議研究

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自身比較脆弱,容易受到強(qiáng)大攻擊點的破壞,由于體積比較小,所帶的電磁量也有限,傳感器各層通信協(xié)議涉及應(yīng)把節(jié)能和性能放在同等的位置,可以給傳感器硬件限制加密機(jī)制,以保護(hù)無線傳感器的安全性能。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全和一般網(wǎng)絡(luò)是一樣的,都需要解決機(jī)密性、完整性以及安全管理等問題,這些安全問題在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的各個層次中都應(yīng)該充分的考慮,可以進(jìn)行加密管理或者是身份認(rèn)證,要加強(qiáng)研究防攻擊術(shù),全面保證無線傳感器的安全。我們將從物理層協(xié)議、數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議以及傳輸層協(xié)議和應(yīng)用層協(xié)議對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議進(jìn)行研究。物理層協(xié)議研究涉及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采用的傳輸媒體[3]、頻段選擇和調(diào)制方式,目前主要采用的傳輸媒體有無線電和紅外線等,無線電傳輸是目前的主流方式,但是需要解決頻段選擇、節(jié)能的編碼以及調(diào)制算法設(shè)計這三個方面的問題,和無線電傳輸相比,紅外線傳輸不需要復(fù)雜的調(diào)制和解調(diào)機(jī)制,接收器電路也比較簡單,并且單位傳輸功耗較小,但是這種傳輸方式不能夠穿透非透明物體,所以智能在一些特殊的DSN系統(tǒng)中使用。

數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議可以分為拓?fù)渖珊托诺澜尤敕绞竭@兩種,拓?fù)渖煞譃槠矫娼Y(jié)構(gòu)和層次結(jié)構(gòu),在平面結(jié)構(gòu)中所有的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點都是處于相同的平等地位,是不存在任何等級和層次差異的,所以也可以稱為對等式結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)比較簡單,不用進(jìn)行任何結(jié)構(gòu)的維護(hù)工作,也不容易產(chǎn)生瓶頸效應(yīng),具有較好的健壯性[4]。層次結(jié)構(gòu)和平面結(jié)構(gòu)是相互對應(yīng)的,層次結(jié)構(gòu)的拓展性比較好,并且便于管理。信道接入方式有三類,固定分配類和隨機(jī)競爭類以及混合類。由于DSN自身在通信可靠性方面存在著一定的弱點,導(dǎo)致在實現(xiàn)傳輸層協(xié)議的傳輸控制時面臨著較大的困難,目前對于傳輸控制主要集中在錯誤恢復(fù)機(jī)制,并且對于這方面的研究也比較少,如何在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和信道質(zhì)量動態(tài)變化下進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸服務(wù),將成為這一行業(yè)研究的重點。

應(yīng)用層協(xié)議和具體的應(yīng)用場合環(huán)境密切相關(guān),在具體的設(shè)計中使不可以通用的,也就是說必須要針對具體的應(yīng)用需求進(jìn)行設(shè)計,但是應(yīng)用層的主要任務(wù)就是獲取數(shù)據(jù)并且進(jìn)行初步的處理,這是所有場合中應(yīng)用層的共同點。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集計算或著是傳輸功能,都是需要消耗能量的,如果在短時間內(nèi)不對產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量進(jìn)行處理而直接傳輸,將會造成網(wǎng)絡(luò)堵塞,建設(shè)網(wǎng)絡(luò)的壽命,也就是說在考慮采用高能效網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議和數(shù)據(jù)局部處理方法,是難以實現(xiàn)的。

3.結(jié)語

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)很好的將傳感器技術(shù)、嵌入式計算機(jī)技術(shù)和分布式信息處理技術(shù)以及無線通信技術(shù)綜合在一起,并且能夠協(xié)調(diào)實時地進(jìn)行檢測,感知和采集各種所需信息。由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有靈活、可擴(kuò)展和快速部署等特點,在軍事、醫(yī)療以及環(huán)境等領(lǐng)域有較高的應(yīng)用價值,應(yīng)該要加強(qiáng)對這一技術(shù)的研究,并廣泛的應(yīng)用到實際生活中。

參考文獻(xiàn)

[1]陳得民,張威,周浩南,沈唯真.基于MEMS力傳感器的智能綁帶裝置研制[J].自動化與儀表,2014(02).

[2]趙俊棟,趙炎鑫.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信體系研究[J].信息通信,2014(01).

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