WSN的覆盖和拓扑结构VIP免费

第2章无线传感器网络结构、覆盖与连接本章知识点无线传感器网络拓扑结构-----重点无线传感器网络覆盖问题-----相对重点无线传感器网络连接可靠性问题-----自学第2章无线传感器网络结构、覆盖与连接2.2无线传感器网络的覆盖问题研究常见的网络拓扑结构网络拓扑的概念：计算机网络拓扑是指通信子网的拓扑构型，通过网中结点与通信线路间的几何关系表示网络结构，反映出网络中个实体的结构关系。网络拓扑结构常见主要分为：总线型、星型、树型、环型、网状型和混合型。WSN—Zigbee的星型结构ZigBeeCoordinator（协调器）ZigBeeRouter（路由器）ZigBeeEndDevice（终端）使用Zigbee模块的星型连接WSN—Zigbee的树状结构ZigBeeCoordinator（协调器）ZigBeeRouter（路由器）ZigBeeEndDevice（终端）使用Zigbee模块的树状连接WSN拓扑结构的分类无线传感器网络拓扑结构无线传感器网络的网络拓扑结构是组织无线传感器结点的组网技术，是从网络层角度来看的物理网络的逻辑视图。按照其组网形态和方式来看，有集中式、分布式和混合式”。集中式结构:类似移动通信的蜂窝结构，集中管理；分布式结构:类似Adhoc网络结构，可自组织网络接入连接，分布管理；混合式结构:包括集中式和分布式结构的组合。无线传感器网络拓扑结构按照结点功能及结构层次看,无线传感器网络通常可分为平面网络结构、分级网络结构、混合网络结构及Mesh网络结构。无线传感器结点经多跳转发，通过基站或汇聚结点或网关接入网络，在任务管理结点对感应信息进行管理、分类和处理，再把信息送给用户。研究开发有效、实用的无线传感器网络结构，为构建高性能的无线传感器网络十分重要，因网络拓扑结构严重制约无线传感器网络通信协议(如MAC协议和路由协议)设计的复杂度和性能的发挥。平面网络结构平面网络结构是无线传感器网络中最简单的一种拓扑结构，所有结点为对等结构，具有完全一致的功能特性，即每个结点均包含相同的MAC、路由、管理和安全等协议。该网络拓扑结构简单，易维护，具有较好的健壮性，事实上就是一种Adhoc网络结构形式。由于没有中心管理结点，故采用自组织协同算法形成网络，其组网算法比较复杂。分级网络结构分级网络结构(层次结构)是平面结构的扩展，分上下层两部分；上层为中心骨干结点；下层为一般传感器结点。同一层结点之间是平面结构。骨干结点包含相同的MAC、路由、管理和安全等功能协议，而一般传感器结点可能没路由、管理及汇聚处理等功能。该网络通常以簇的形式存在，按功能分为簇首(具有汇聚功能的骨干结点)和成员结点(一般传感器结点)。特点是：扩展性好，便于集中管理，提高网络覆盖率和可靠性，但集中管理开销大，硬件成本高，一般传感器结点之间有些不能直接通信。分级网络结构混合网络结构混合网络结构是平面和分级结构的一种混合拓扑结构，同一层结点之间是平面结构，骨干结点和一般传感器结点采用分级结构。与分级结构不同的是一般传感器结点之间可直接通信，不需要通过汇聚骨干结点来转发数据。与分级网络结构相比较，支持的功能更加强大，但所需硬件成本更高。混合网络结构Mesh网络结构Mesh网络是规则分布的网络，与完全连接的网络结构不同，如下图。Mesh网络通常只允许和结点最近的邻居通信，结点一般都是相同的，因此Mesh网络也称为对等网。完全连接的网络结构Mesh网络结构Mesh网络结构Mesh网络是构建大规模无线传感器网络的一个很好的结构模型，特别是那些分布在一个地理区域的传感器网络，如人员或车辆安全监控系统。通常Mesh网络结构结点之间存在多条路由路径，具有较强的容错能力。Mesh结构最大优点是所有结点地位对等，具有相同的计算和通信功能，当某结点指定为簇首结点，可执行额外功能。一旦簇首结点失效，另外一个结点可立刻补充并接管原簇首那些额外执行的功能。分级网络结构技术的Mesh网络结构Mesh网络结构特点从技术角度，基于Mesh网络结构的WSN具有以下特点:1）由无线结点构成网络；2）结点按照Mesh拓扑结构部署，有更好的连接性；3）支持多跳路由；4）功耗限制和移动性取决于结点类型及应用的特点5）存在多种网络接入方式MESH与完全连接相比优势？1.在添加节...