无线传感网络关键技术和应用分析--王萌2917...
无线传感器网络安全保护的关键技术与方法

无线传感器网络安全保护的关键技术与方法无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)是由大量的分布式传感器节点组成的网络系统,用于收集、处理和传输环境信息。
然而,由于其开放性和易受攻击的特点,WSN的安全性问题成为当前研究和实践的热点之一。
为了保障无线传感器网络的安全性,必须采取一系列关键技术与方法,本文将对其进行探讨。
一、身份识别与安全认证技术身份识别和安全认证技术是维护无线传感器网络安全的重要手段。
在无线传感器网络中,每个传感器节点都需要被准确识别并进行安全认证,以确保只有授权的传感器节点能够加入网络并参与通信。
为实现此目标,可以采用基于密钥的身份认证方案,通过使用对称密钥或非对称密钥机制对节点进行身份验证,从而保证通信的安全和可靠性。
二、数据保密与隐私保护技术由于无线传感器网络中传输的数据通常包含敏感信息,如环境监测数据、军事侦察数据等,因此必须采取措施确保数据的保密性和隐私性。
在数据传输过程中,可以使用加密算法对数据进行加密,确保只有合法用户才能解密并获取数据内容。
此外,隐私保护技术也是保障数据安全的一项重要手段,通过对传感器节点的身份信息和数据信息进行匿名处理,从而减小信息泄露的风险。
三、安全路由与数据完整性校验技术安全路由技术可以有效防止攻击者对无线传感器网络进行攻击和破坏,保证数据的可靠传输。
安全路由协议通过对传感器节点之间的通信路径进行认证和加密,确保数据在传输过程中不被窃听、篡改或者重放攻击。
同时,数据完整性校验技术则可以通过添加数据校验码、数字签名等手段对传输的数据进行完整性验证,从而识别和抵御数据被篡改或伪造的风险。
四、入侵检测与响应技术无线传感器网络中的入侵检测与响应技术是指针对可能存在的安全威胁进行实时监测,并采取相应的响应措施进行防御。
入侵检测系统可以通过监测数据流量、节点之间的通信行为、异常节点行为等方式,及时识别由于攻击或异常操作导致的安全威胁。
无线传感器网络技术的应用与挑战

无线传感器网络技术的应用与挑战无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)技术是一项发展迅速的信息技术,它通过将许多小型、低功耗且具有自组织能力的传感器节点互联组成一个网络,实现了对目标区域进行全面、实时、准确的监测和控制。
WSN技术具有广泛的应用前景,但也面临着一些挑战。
一、无线传感器网络技术的应用1.环境监测:WSN技术可以用于环境监测领域,实时地收集环境参数(如温度、湿度、气压等)的数据,并进行分析和处理,为环境保护、灾害预警提供有力的支持。
2.农业领域:WSN技术可以应用于农业生产中,通过传感器节点对土壤湿度、光照强度等参数的监测,实现精确的农田灌溉和施肥,提高作物产量和质量。
3.工业控制:WSN技术可以用于工业自动化控制系统中,实时地监测设备状态、环境参数等信息,提供有效的管理和控制手段,提高工业生产的效率和安全性。
4.安防领域:WSN技术可以应用于安防领域,通过传感器节点实时监测周围环境的变化,如入侵者、火灾等,提供及时的报警和应对措施,保障人员和财产的安全。
5.健康医疗:WSN技术可以用于健康医疗领域,通过监测人体生理参数、体温、心率等,实时收集个体的健康状况,预测疾病的发生,提供个性化的医疗服务。
二、无线传感器网络技术面临的挑战1.能源问题:传感器节点通常由电池供电,能源问题是WSN技术的主要挑战之一。
传感器节点功耗低、寿命长的设计,以及能量收集和传输的技术研究是解决该问题的重点。
2.通信问题:WSN技术要求节点之间进行无线通信,网络中的节点数量通常很大,并且节点经常处于动态变化的环境中,这给通信带来了一定的困难。
如何保证数据传输的可靠性、低延迟和网络的稳定性是需要解决的问题。
3.网络安全问题:由于WSN应用的特殊性,传感器节点通常在无人区域或恶劣环境中部署。
这就给网络的安全性带来了挑战,如数据的保密性、完整性和抗攻击能力等问题需要解决。
4.节点定位问题:WSN技术要求对节点的位置进行准确的定位,以实现对目标区域的精确监测和控制。
无线传感器网络技术的创新与应用领域

无线传感器网络技术的创新与应用领域无线传感器网络技术(Wireless Sensor Network, WSN)是一种由大量分布式传感器节点组成的网络,这些节点能够感知环境中的物理或化学变化,并将这些信息通过网络传输到数据处理站点。
WSN技术在许多领域中得到广泛应用,从环境监测到智能农业,从智能交通到健康医疗。
在这篇文章中,我们将探讨无线传感器网络技术的创新和应用领域。
无线传感器网络技术在环境监测领域发挥着重要作用。
通过将传感器节点部署在大气、水体或土壤中,我们可以实时监测环境参数,如温度、湿度、大气污染物浓度等。
这些数据可以帮助我们更好地了解环境的变化趋势,并为环境保护和自然资源管理提供实时的决策支持。
例如,通过监测大气污染物的浓度,我们可以及时发现并应对空气污染事件,从而保护人们的健康。
无线传感器网络技术在智能农业中有着广泛的应用。
通过将传感器节点安装在农田中,我们可以监测土壤湿度、温度和养分含量等关键参数。
这些数据可以帮助农民优化灌溉和施肥策略,提高农作物的产量和质量。
无线传感器网络技术还可以用于监测农场动物的行为和健康状况,以及检测病虫害的存在。
通过实时监测和提供预警信息,WSN可以帮助农民采取适当的措施来保护农作物和动物的健康。
无线传感器网络技术在智能交通领域也扮演着重要角色。
传感器节点可以安装在道路上,以实时监测交通流量、车速和拥堵状况。
这些信息可以用于交通管理部门优化交通信号灯的控制,并提供实时的交通流量信息给驾驶员,帮助他们选择最优路线。
通过更好地管理交通流量,WSN可以减少交通拥堵和交通事故,并提高道路利用效率。
无线传感器网络技术在健康医疗领域有着广泛的应用前景。
通过在患者身上植入或佩戴传感器节点,我们可以实时监测患者的生理参数,如心率、血压和体温等。
这些数据可以被传输到医疗机构,医生可以远程监护患者的健康状况,并及时采取必要的医疗措施。
WSN还可以用于医院的设备管理和医疗垃圾处理等方面,提高医疗机构的运行效率和环境卫生。
无线传感器网络技术与应用

无线传感器网络技术与应用无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)是近年来兴起的一种新型网络技术,它通过大规模分布在监测区域内的传感器节点,实时采集、处理并传输监测数据。
随着物联网技术的不断发展,无线传感器网络在各个领域的应用也越来越广泛。
本文将围绕无线传感器网络技术的基本原理和典型应用进行论述。
一、无线传感器网络技术的基本原理无线传感器网络由庞大数量的分布在监测区域内的传感器节点组成。
每个传感器节点都具备自主采集环境信息、处理数据并通过无线通信进行传输的能力。
传感器节点之间可以通过无线连接建立起通信网络,将采集到的数据实时传输给基站或其他节点。
无线传感器网络的技术原理主要包括传感器节点的自组织、数据采集与传输以及能源管理。
首先,传感器节点可以通过自组织和自适应的方式建立网络连接,实现动态部署和组网,灵活适应网络拓扑结构的变化。
其次,传感器节点通过感知环境并进行数据采集,将采集到的数据进行处理,并选择合适的传输方式将数据传输给其他节点或基站。
最后,考虑到传感器节点的能源有限,能源管理是无线传感器网络技术的重要方面,包括节点休眠、能量收集与节能优化等。
二、无线传感器网络的典型应用领域1. 环境监测无线传感器网络在环境监测领域的应用得到了广泛关注。
通过部署大量的传感器节点,可以实时监测空气质量、水质、温度、湿度等环境参数,以便及时发现和应对环境污染、灾害等情况。
2. 智能交通利用无线传感器网络技术可以实现智能交通系统的建设与优化。
传感器节点可以实时感知车流量、交通拥堵情况,并将这些信息传输给中心控制系统,该系统可以根据实时数据进行调度,优化交通流量,提高道路利用率,减少交通事故等。
3. 农业监测无线传感器网络可以应用于农业领域,实现对土地、作物、水资源等的实时监测和精确管理。
通过传感器节点采集农田土壤、作物生长环境以及气象等数据,农民和相关管理人员可以及时了解农业生产状况,进行科学决策,提高农业生产效益。
无线传感器网络关键技术分析

没有预先指定的中心, 节点可 以随时加入或离开网络, 感器 、 数据 处理单元和通信模 块的节点 ( 如图1 示) 各节点通 式 网络, 所 , 任 何节点 的故障 不会影 响整 个 网络 的运行, 有很 强的抗 毁 具 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
无线传感器 网络关键 技术分析 线 ・ 无地 天
张 宁
( 长沙电力职业技术学院, 湖南 宁远 40 3) 1 11
摘 要 : 线传感 器 网络是 微 机 电技 术 、 线通信 技 术 和数字信 息处理 等学科 技 术交叉 发 展 的研 究领域 , 有十分广阔的应用前景, 无 无 具 文章 介 绍了无线传感 器 网络 的定 义、 成及特 点, 组 并对 关键技 术 进行 了 分析。
K wor : i e e s e s r n t o k ;s r c u e h r c e i t c : e e h o o y ey ds w r l s s n o e w r s t u t r ;c a a t r s i s k y t c n l g
近年来 , 随着微 机电技术、 无线通信 技术和数字信息处理 技术 的飞速发 展, 集成了感知 、 计算、通信 能力, 具有低成本 、 低 功耗、 多功能 、 体积 小和 短距离无 线通信等特点的传感 器节
T o a d f p t n i l p lc to h us n s o o e t a a p i a i n
12无线传感器网络的特点 .
WN S 与传统传感器和测 控系 统相 比具有 明显 的优 势。 它采
大 在传 点变 成现 实, 由数量不等 的无 线传感器节点构建的 网络 , 被称 用点对点或 点对 多点的无 线连 接, 大减少了电缆成本 , 数字信号转换、 数字信号处理和 为无 线传感 器网络 ( S )。 S 可 以协同工作, WN WN 实时或长期监测 感器节点端 即合并了模拟信号 /
无线传感器网络关键技术及特点

启发式的节点唤醒和休眠机制。
(2) 时间同步
时间同步是需要协同工作的无线传感器网络系统 的一个关键机制。
不同晶体的振荡频率不完全相同,随着时间的推 移,时间会出现偏差。
特定的应用中,传感器节点需要彼此合作才能完 成任务,需要实现时间同步。
(3) 定位技术
位置信息是传感器节点采集数据中不可缺 少的部分,没有位置信息的监测消息通常 毫无意义。 无线传感器网络定位通常会使用三边测量 法、三角测量法或极大似然估计法确定节 点位置。根据定位过程中是否实际测量节 点间的距离或角度,把无线传感器网络中 的定位分类为基于距离的定位和与距离无 关的定位。
传感器网络关键技术 (1) 拓扑控制
拓扑控制是无线传感器网络研究的核心技术之一。 拓扑控制是指在满足区域覆盖度和网络联通度的条件下, 通过节点发射功率的控制和网络关键节点的选择,删掉不 必要的链路,生成一个高效的网络拓扑结构,以提高整个 网络的工作效率,延长网络的生命周期。 拓扑控制自动生成的良好的网络拓扑结构,能够提高路由 协议和MAC协议的效率,可为数据融合、时间同步和目标 定位等方面奠定基础,有利于节省节点的能量来延长网络 的生存期。
(4) 网络安全
WSN安全问题是信息机密性、数据产生的可靠性、数据融 合的高效性以及数据传输的安全性。 安全机制: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。水印技术 由于节点处理能力、计算能力的限制,安全性与普通网络 有很大区别,也是无线传感器网络安全的主要挑战; 另外,无线传感器网络任务的协作特性和路由的局部特性 使节点之间存在安全耦合,单个节点的安全泄漏必然威胁 网络的安全, 所以在考虑安全算法的时候要尽量减小这 种耦合性。
无线传感器网络(WSN)的技术与应用

无线传感器网络(WSN)的技术与应用无线传感器网络(Wireless Sensor Network,简称WSN)是一种由若干个无线传感器节点构成的网络。
每个传感器节点都具有感知、处理和通信功能,能够通过无线信号进行数据的传输和交流。
WSN技术在近年来得到了广泛的应用和研究,其在环境监测、智能家居、农业、工业控制等领域具有重要的意义。
一、WSN技术的基本原理和特点WSN技术的核心是无线传感器节点,它是由微处理器、传感器、无线通信模块和能量供应装置等组成。
传感器节点可以感知周围环境的不同参数,例如温度、湿度、光照强度等,并将这些数据进行处理和存储。
节点之间通过无线通信进行数据的传输,形成一个自组织的网络结构。
WSN具有以下几个主要特点:1. 无线通信:WSN采用无线通信方式,节点之间可以通过无线信号传输数据,不受布线限制,能够灵活部署在不同的环境中。
2. 自组织性:WSN的节点具有自组织能力,可以根据网络拓扑结构和节点的状态进行自动组网,形成一个动态的网络结构。
3. 分布式处理:WSN中的每个节点都具有数据处理和存储的能力,可以进行分布式的数据处理,实现网络的协同工作。
4. 能量有限:WSN中的节点能量有限,需要通过能量管理或是能量收集技术来延长节点的寿命。
二、WSN的应用领域与案例分析1. 环境监测:WSN可以用于环境参数的实时监测和采集。
例如,在自然灾害预警系统中,通过部署大量的传感器节点,可以实时监测地震、洪水等灾害情况,为应急救援提供及时的信息。
2. 智能家居:WSN可以实现智能家居的自动化控制。
通过部署传感器节点,可以实时感知室内温度、湿度等信息,并进行智能控制,实现温度调节、灯光控制等功能。
3. 农业领域:WSN可以用于农业生产的智能化管理。
通过在农田、温室等地部署传感器节点,可以实时监测土壤湿度、温度等参数,并为农民提供农作物的生长状态和病虫害预警等信息。
4. 工业控制:WSN可以应用于工业生产过程的实时监测和控制。
无线传感器网络的应用和关键技术

无线传感器网络的应用和关键技术作者:崔宁来源:《电子技术与软件工程》2016年第19期摘要无线传感器的主要功能是实时感知、监测和收集覆盖区域内的各种环境信息,并且在经过处理后呈现给感兴趣的客户。
无线传感器网络的组成是由大量低成本、低消耗的微型传感器节点经过自组织连接的方式而构成的。
因为它的可以灵活部署、可靠性强、便于扩展和经济性好的特点被广泛应用于军事安全、工业控制、医疗卫生和环境监测等方面,且较为常见的是应用于外部环境或者是无人区域,由干电池或者纽扣电池提供能量和电力,也由于其在各行业中的实用性得到了学术人士和工业人士高度关注。
【关键词】无线传感器网络技术要点无线传感器网络的发展离不开传感技术、集成电路、微机电系统和无线通信技术的发展,这些技术的快速发展使得单一条件下的低成本、低功耗和多功能的传感器也逐渐向微型化、网络化和集成化、智能化的方向进步,从而发展为一项不可或缺的信息收集技术,并且在一定意义上扩大了现有网络的功效,让人们可以通过它与外部世界进行直接接触,并且被各国的政府、军方、跨国公司和科研机构等广泛应用于国防军事、医疗护理、智能家居和环境监测等方面,为了让无线传感器网络技术能够更好地为人们服务于人们生活的各个方面,我们需要对无线传感器的各方面效用进行进一步的研究。
1 无线传感器网络的发展现状在无线传感器网络的发展历史中,美国是第一个从事无线传感器网络研究的,其发展的目的是满足军方侦查军用系统的需求,所以研究的方向主要是传感器网络中的通信和计算问题,这种最先由军事需要发展起来的无线传感器网络技术,在经过网络技术的革命和网络思想体系的革新之后变得越发的成熟,也由此推动了无线传感器网络的发展。
对于我国而言,无线传感器网络的发展是比较晚的,但是我们国家对于无线传感器网络技术的发展高度重视,在短短的几十年时间内,我国在研究、应用和标准化方面已经可以和国际的先进水平相媲美,在无线传感器网络技术得到快速发展的同时,随着“感知中国”计划的提出,无线传感器网络技术已经被应用于国家层面并且已经进入到战略实施阶段,这表明“感知中国”计划的提出对中国的无线传感网络产业起到了一定的促进作用,无线传感器网络产业的发展面临着一个巨大的机遇。
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无线传感网络关键技术和应用分析陕西师范大学计算机科学学院王萌 291773Abstract:Wireless sensor network technology is typical of a cross-disciplinary nature of dual-use strategy for high-tech, GF can be widely used in military, national security, environmental sciences, traffic management, disaster forecast, health care, manufacturing, construction and other city information area. It is the study of information science and automation technology is a hot issue. There are significant prospects. In this paper, the characteristics of wireless sensor networks, structure, and the application of the corresponding analysis, seeks to consolidate its gains in the learning process and some ideas.Keywords:Wireless sensor networks;Sensors;ZigBee;Distributed Systems摘要:无线传感网络技术是典型的具有交叉学科性质的军民两用战略高技术,可以广泛应用于GF军事、国家安全、环境科学、交通管理、灾害预测、医疗卫生、制造业、城市信息化建设等领域。
它是目前信息科学和自动化技术研究的一个热点问题。
有极大地应用前景。
本文就无线传感网络的特点,结构,以及应用进行了相应的分析,旨在综合自己学习过程中的收获和一些想法。
关键词:无线传感网络(wsn);传感器;ZigBee;分布式系统1 概述1.1 无线传感网络简介无线传感网络(wsn)是信息采集,信息传输,信息处理于一体的综合智能信息系统。
它综合了微电子技术,嵌入式计算技术,现代网络及无线通信技术,分布式信息处理技术等先进的技术,能够协同的实时监测,感知和采集网络覆盖区域中各种环境或检测对象的信息,并对其进行处理,处理后的信息经过无线方式发送出去,并以自组多跳的网络方式传送给观察者。
1.2 无线传感网络的特点无线传感网络是无线网络和数据网络的结合,于以往的计算机网络相比,它更多的是以通信为中心。
(1)基于应用的网络在各种传感技术,计算处理技术及通信技术的结合下,无线传感网络可以应用于各个领域。
于传统网络“以一适全”模式不同的是,针对不同的应用。
无线传感网络需要调整自身的配置,如根据不同的应用使用不用的数据融合,节点密度,自适应协议等具体配置。
(2)硬件资源的有限性节点往往受到价格,体积,功能的限制,其计算能力不可能很强,很全面,能运行的程序的大小以及内存空间都不可能与普通计算机相提并论,所以这就决定了无线传感网络的节点设计不能太复杂,必须综合各个方面的考虑,用最节省的方式实现自己需要的功能,还有就是协议的层次不能像普通网络一样那么细致,需以满足功能要求为前提。
(3)网络的自组织,自维护传感器节点可以通过随机撒播自组织成网络,从而形成大面积的监控区域,且用adhoc方式进行自我配置,必须能够自己组网。
任一时刻,每个传感器的节点中运行的算法都能计算出该节点和服务器之间的跳数,并判断出哪一个相邻节点能提供出最有效率的路由。
而且由于传感器节点自身的特点,失效,损坏的情况不可避免,加上检测对象自身可能发生的变化,都会影响到即成网络的拓扑结构,所以要求网络需要有维护动态路由的功能,从而保证网络部分特征发生变化,计算和传输仍能进行。
(4)电池能量的有限网络节点由电池供电,但电池的容量一般都不是很大。
而且由于无线传感节点往往撒播在山林,湖泊等人不易进出的恶劣环境中,所以更换电池就不可能,一旦电池用完,这个节点也就随之失去作用,因此在无线传感网络的设计中,任何技术和协议必须要以节能为前提。
(5)以数据为中心在无线传感网络中,能源消耗最大的过程是通信过程,因为在有限的能源内,不可能传输大量的信息,所以要求在保证通信质量的前提下,尽可能的减少信息传输量,再者,用户关心的是目标的信息,而不在意具体是哪个节点传来的,所以无线传感网络的设计需集中在对数据的管理和处理上来。
2 无线传感网络的关键技术2.1 网络的自组织和自我管理由于应用环境的限制,无线传感网络必须是自我部署的,无线传感网络采用的无线组网的方式是自组织的,传感节点被放入检测区域后,开始启动自身功能搜集信息,并把这些信息发于邻接节点进行联系,然后把其周围的链接信息都发回给sink节点或者基站,基站把从各个节点收回的信息进行分析汇总,从而制定出整个网络的拓扑结构等信息。
无线传感网络拓扑一般有三种形式:基于簇的方式;基于网的平面结构;基于链的栈结构。
这三种结构各有利弊,需在具体的应用中灵活选取,网络自组织的方式要求要尽可能的使能量的效用最大化,合理地分配任务,有效延展网络的寿命,当发生节点失效的时候,可以产生新的拓扑结构,还有就是簇头选取的问题,当一个老的簇头生命周期结束的时候,要能自发的选取出新的簇头节点来。
2.2 节点软硬件系统集成无线传感网络的每一个节点都是一个嵌入式系统,它包括微处理器,存储单元,传感器,无线收发模块和电源等。
所以如何要把这些器件集中在一个小的无线传感节点中就是一个很大的问题。
近些年来,随着芯片技术的发展,Soc(system on chip)已经可以做到,同时采用MEMS等加工技术可以把传感器等信息采集单元也嵌入其中。
无线传感的电源问题是急需解决的,一般的无线传感节点都采取电池供电,电量有限,所以选择的相关器件如无线收发模块和微处理模块都是需要耗电量小的,而且还要有节能功能:比如休眠模式,等待模式等,以便在不工作的时候消耗较低的电量。
最后就是这些功能要通过操作系统来集成,现在最经常用到得操作系统有uC-OS-2和嵌入式linux等嵌入式操作系统,这些操作系统都有如下特点:内核小,占有资源少;采用模块化结构,可配置,可裁剪。
同时也可以开发自己专门的操作系统,像UCBerkeley就专门针对无线传感网络的特点而设计,开发了TinyOS操作系统,它可以大大提高功效,提供无线传感网络整体的性能。
2.3 相关的网络协议无线传感网络的各个节点要进行通信,通常采用无线射频的方式进行连接,由于无线节点能量有限,信道贷款小,传输距离短等特点,所有还有一些相关的工作要考虑。
无线传感的网络协议的堆栈结构和通常我们平时接触到得网络结构大致相同,也分为5个层次:物理层,数据链路层,网络层,传输层和应用层。
而且一般对网络结构的研究,不同的学者也有不同的研究侧重,有的从能量的角度对物理层进行研究,而有的则对MAC层进行研究,不尽相同。
无线传感器网络的结构如下图所示。
在无线传感网络研究的初期,一般认为应用成熟的Internet技术和Ad-hoc路由机制就可以对无线传感网络进行比较完备充分的设计,可随着研究的深入,事实并非如此。
因为传感器网络和传统的网络在职能上有很大的差别,前者是以数据为中心的,而后者则以传输数据为中心。
传统网络中,数据的处理往往边缘终端化,就是说中间的网络节点是不需要用来处理数据的,只负责转发信息,但是放在传感器网络中,这种思路未必是最好的。
还有一些ad-hoc自组织网络的协议和结构未必适合无线传感器网络的特点和要求,比如节点标示就不是那么重要,因为无线传感器网络不关心具体的某个点,再就是中间节点是有功能需求的,所以中间节点的数据处理,融合,和缓存就很重要了。
在无线传感器网络中,节点的密度比较大,相邻节点的距离比较短,低功耗的多跳传输模式也节省了功耗,同时增加了通信的隐蔽性,也避免了长距离的无线通信引起的可能的干扰。
因为无线传感器网络的特殊性,所以在路由选择上也必须有新的研究和突破。
2.4 能源管理无线传感器网络节点由有限的电池供电,所以基于能源的计算尤为重要,在这个系统中,从程序运行的方式到数据通信的方式,都要达到节约成本和功耗的要求,所以不管是节点本身还是通信协议都需要有不同的运行模式,以适应其合理的在工作和休眠之间的转换的需要。
通过在系统软件体系,包括操作系统,应用层以及网络层协议,增加能源有效性的设计理念,能大大延长传感网络的生命周期。
载波侦听多点接入(CSMA)在自组织传感器网络中最为常用。
这主要是因为它易实现,更重要的是它可以提高整个网络的信道复用率。
带有应答握手信号的循环冗余校验等通用错误检测技术在无线传感网络中有较好应用,将数据链路层应答(点对点)和网络层应答(端对端)灵活的集合起来,既可以达到性能的要求,也同时可达到对功耗的要求。
2.5节点定位技术在无线传感器网络中,测试者往往是需要根据得到的数据从而到取得这个数据的地点去调查研究,所以节点需配合它的位置信息才有意义。
而且节点的位置还可以用于提高路由效率,为网络提供命名空间,向部署者提供网络的覆盖质量,实现网络的负载均衡和网络拓扑的自配置。
当前算法的一些问题是网络形成阶段,各节点如何生成自己的空间坐标。
当网络以一个未知的拓扑配置好的时候,位置信息时未知的。
GPS技术是应用最为广泛的一种绝对位置定位技术,可是由于成本,功耗,扩展性的问题不可能广泛使用。
传感器网络节点之间的识别不应该借助外界的力量,而应该自身来解决。
一般采用的方法是5%和10%的节点带有定位系统,通过预先的配置或者通过GPS得知自身位置信息而作为专用定标节点,其他节点利用定标节点的绝对位置通过各种定位技术推得自身的绝对位置。
无线传感网络实现节点定位的基本思想是通过测量射频信号强度,到达的角度,到达的时间等,综合而得到的。
目前就是主要研究的问题是怎么撒放定位节点能取得更好的效果以及怎么估算临近两个节点之间的距离。
2.6 无线传感网络的安全问题网络安全是网络研究中一个很重要的部分,由于黑客,病毒等各种因素,网络安全不仅仅是一个网络问题,现在更是一个社会问题。
无线传感网络由于其传输介质殊性,所以安全问题更显得尤为重要。
例如802.11无线协议就存在严重的安全漏洞。
黑客可以通过PDA设备来中断整个企业的无线网络。
目前的无线传感器网络安全研究有:物理层的高效加密算法,数据链路层抗DoS攻击的安全MAC协议,网络层的安全路由协议以及运用层的密钥管理和安全组播方式等等。