第一章. 无线传感器网络概述 1.1 传感器网络体系结构 1.1.1 传感器网络结构 传感器网络系统包括:传感器节点,汇聚节点,管理节点 1.1.2 传感器节点结构 由传感器模块(负责监测区域内信息的采集和数据转换),处理器模块(负责控制整个传感器节点的操作,存储和处理本身采集的数据以及其他节点发来的数据),无线通信模块(负责 与其他传感器节点进行无线通信,交换控制消息和收发采集数据),能量供应模块(为传感器节点提供运行所需的能量,通常采用微型电池)组成. 1.1.3 传感器网络协议栈 包括物理层,数据链路层,网络层,传输层,应用层,还包括能量管理平台,移动管理平台和任务管理平台. 1.2 传感器网络的特征 1.2.1 与现有无线网络的区别 集成了监测\控制以及无线通信的网络系统,节点数目更庞大,节点分布更密集,由于环境和能量耗尽节点更容易出现故障,环境干扰和节点故障易造成网络拓扑结构的变化. 传统:目标是提供高服务质量和高效带宽利用 传感器网络:目标是能源的高效使用 1.2.2 传感器节点的限制 电源能量有限,通信能量有限,计算和存储能力有限 1.2.3 传感器网络的特点 大规模网络:具有更大的信噪比,分布式处理大量的采集信息能够提高监测的精确度,大量冗余节点使系统有很强的容错性 能,大量节点能增 大覆 盖 的监测区域,减 少 洞 穴 或 者 盲区. 自 组织 网络:自 动进行配 制和管理， 通过 拓扑控制机 制和网络协议自 动形 成转发监测数据的多 跳 无线网络系统. 动态 性 网络 可 靠 的网络 应用相 关 的网络 以数据为中 心 的网络 1.3 传感器网络的应用 军 事 应用,环境观 测和预 报 系统,医 疗 互 利,智 能家 居 ,建 筑 物状 态 监控,其他 1.4 传感器网络的研 究 进展 1.5 传感器网络的关 键 技 术 网络拓扑控制 网络协议:路由协议不 仅 关 心 单 个节点的能量消耗,更关 心 整个网络能量的均 衡 消耗,以延 长 整个网络的生 存期 .以数据为中 心 ;MAC 协议首 先 考 虑 节省 能源和可 扩 展性 ,其次 考 虑 公 平性 ,利用率 和实 时 性 等 网络安 全 :机 密性 ,点到 点的消息认 证 ,完 整性 鉴 别,新 鲜 性 ,认 证 广 播 和安 全 管理 时 间 同 步 : 定 位 技 术 :满 足 自 组织 性 ,健 壮 性 ,能量高效,分布式计算 数据融 合 : 数据管理:以数据为中 心 的存储方 式,传感器网络可...
