面向物联网的无线传感器网络综述_钱志鸿

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面向物联网的无线传感器网络综述

面向物联网的无线传感器网络综述

电子商务63随着科学技术的发展以及信息技术的发展,信息化时代已经到来,同时互联网技术在人们生活和工作中应用的越来越广泛,极大的促进了社会的进步与发展。

在互联网技术快速发展的基础上,物联网悄然出现,物联网改变了人们传统的生活模式,同时物联网以其独特的功能具有非常广阔的发展前景,因此物联网技术的发展受到社会各界的广泛关注。

为了确保信息化时代中对于网络运行的需求,就需要提升无线传感器的性能,因此为了促进网络资源的优化配置,本文将针对物联网状态下无线传感去网络技术进行研究和分析。

前言信息时代是一个飞速发展的时代,无线网络技术已经深入到人们生活中的各个层面,极大的改变了人们的生活方式,为人们的生活带来了便利。

无线传感器网络中主要是以物联网作为其运行基础,能够在不同的时间和地点中,为用户提供具有较高价值的信息,同时在战争中、事故处理中以及交通系统中都发挥着不可替代的重要作用。

随着对其需求的不断增加,需要对无线传感器网络进行合理的优化,这样才能充分发挥其功能,促进社会的发展。

1 物联网物联网是信息化社会发展的标志性代表,同时也是信息技术当中最重要的组成部分。

物联网的主要特点就是能够将不同的物体进行相互连接,同时有效的实现了信息的共享。

物联网的基础时互联网技术,同时又是对互联网技术的发展与延伸。

在物联网当中通过将虚体之间进行连接,就达到了资源共享的目标,物联网中通过对技术等进行识别,对信息资源等进行采集,是将一系列通信感知技术应用在网络技术当中,特使也是信息时代发展中出现的新浪潮[1]。

物联网中最关键的就是创新,也是产业发展的新基于,有效的推动了信息技术的快速发展。

2 网络传感器无线传感器网路中能够通过其末端对于外部传感器实现的感知与检查,其网络的设置特别灵敏,可以实现对设备的更改,同时还能实现无线与有限网络的有效连接。

同时该网络还具有对网络的安全进行保护的作用,能够有效的净化网络的环境。

针对数据还具有强大的收集和传输的功能,同时具有处理成本低且部署简单的优势。

面向物联网的无线传感器网络综述

面向物联网的无线传感器网络综述

面向物联网的无线传感器网络综述一、本文概述随着物联网(IoT)技术的快速发展,无线传感器网络(WSN)作为其核心组成部分,正逐渐渗透到我们生活的各个方面。

无线传感器网络通过部署大量的低功耗、低成本、微型化的传感器节点,实现对环境信息的实时感知、传输和处理,从而实现对物理世界的智能感知和控制。

本文旨在对面向物联网的无线传感器网络进行全面的综述,深入探讨其基本原理、关键技术、应用场景以及未来发展趋势。

本文将首先介绍无线传感器网络的基本概念、特点和组成结构,阐述其在物联网中的重要地位和作用。

接着,将重点分析无线传感器网络的关键技术,包括传感器节点的设计、网络拓扑结构、通信协议、能量管理等方面,并探讨这些技术在不同应用场景中的具体应用。

还将对无线传感器网络在智能家居、智慧农业、环境监测、工业自动化等领域的应用案例进行详细介绍,分析其优势和挑战。

本文将展望无线传感器网络未来的发展趋势,探讨其与云计算、边缘计算等前沿技术的融合应用,以及在新兴领域如智能交通、智慧城市等中的潜在应用前景。

通过本文的综述,期望能够为读者提供一个全面、深入的视角,以理解和把握无线传感器网络在物联网领域的发展动态和应用前景。

二、无线传感器网络基础无线传感器网络(WireleSSSensorNetworks,WSNs)是一种由许多在空间上分布的自动装置组成的网络,这些装置通常被称为传感器节点。

每个节点都具备环境监测、数据处理和无线通信的能力,可以协作地感知、采集和处理网络覆盖区域内各种环境或监测对象的信息、,并将这些信息发送给观察者。

无线传感器网络的基本组成部分包括传感器节点、网关节点和管理节点。

传感器节点负责环境信息的采集和处理,并通过无线通信方式将数据传输给网关节点。

网关节点则负责数据的汇聚和转发,通常具有较强的数据处理和通信能力。

管理节点则负责对整个网络进行管理和控制,包括节点的配置、数据的收集和分析等。

无线传感器网络的关键技术包括无线通信技术、传感器技术、嵌入式技术和分布式信息处理技术等。

无线传感器网络综述

无线传感器网络综述
线 传 感 器 网络 的特 性 出发 , 析 了其 广 阔 的应 用 前 景 。 分 关 键 词 : 感 器 网络 结 构 独 特 性 应 用 传
器 和 一 个 较 小 的 存 储 器 , 感 应 单 元 送 来 的 数 据 进 行 简 单 对
处 理 与 必 要 的 存 储 . 调 节 点 之 间 的配 合 . 成 网 络 分 配 的 协 完 任 务 。 发 单 元 负 责 节点 与 网 络 的 沟 通 。电源 单 元 在 传 感 器 收 节 点 中 占有 很 重 要 的 地 位 . 常 由 一 次 性 电 池 构 成 . 责 节 通 负
陶 晓 艳 /无 线 传 感 器 网 络 综 述
传 感 器 节 点 通 常 是 一 个 微 型 的 嵌 入 式 系 统 . 带 不 具 携
二二 _ | l _ 二二i雪 l 躐
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而在一些 特殊 的应 用中, 节点 数 量 可 能 会 达 到 数 以 百 万 计 。 传 感 器 网 络 的 设 计 需 要 考 虑 在 这 种 大 容 量 网 络 中仍 能 正 常 工作 , 分 利 用 传 感 器 网络 的 高 密度 性 。根 据 不 同 的应 用 需 充
1 传 感 器 节点 组 成 结 构 . 1

若 干 跳 后 传 送 到 汇 聚 节 点 , 后 通 过 互 联 网或 卫 星 电 路 到 最 达 控 制 节 点 或 管 理 台 。 理 台 分 析 网 络 传 回 的 数 据 . 握 网 管 掌 络 动 态 、 测 区 域 相 关 信 息 . 网 络 进 行 管 理 , 置 并 发 布 监 对 配
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个 传 感 器 节 点 由感 应 单 元 数 据 处 理 单 元 收 发 单

无线传感器网络研究与应用

无线传感器网络研究与应用

无线传感器网络研究与应用无线传感器网络是指由大量分散在一定范围内的无线传感器节点构成的网络,这些节点可以感知、采集、处理和传输周围环境的信息。

该技术已经在多个领域得到广泛应用,包括环境监测、物流管理、智能家居等。

一、无线传感器网络的概述无线传感器网络由若干个传感器节点组成,每个节点拥有感知、处理、存储和通信能力。

这些节点通过无线链接,自组成一个具有自组织、自适应功能,能够自主完成数据采集、处理并上报的网络系统。

在无线传感器网络中,传感器节点通过无线信道相互通信,组成一个可以覆盖一定范围的网络。

无线传感器网络的组成包括三部分:传感器节点、传感器网络和数据处理节点。

传感器节点是无线传感器网络的基本组成单位,用于感知周围环境的信息。

传感器网络是由多个传感器节点组成的无线网络,可以通过相互协作共同完成感知、采集、处理、传输任务。

数据处理节点则用于接收并处理传感器节点采集到的数据。

二、无线传感器网络的应用1、环境监测无线传感器网络在环境监测领域得到广泛应用。

通过将传感器节点分布在有害气体、温度、湿度等的污染源附近,以实时监控环境变化情况,及时发现问题。

同时,将环境监测数据收集和处理,可以为环保、公共安全等提供有益的参考标准。

2、物流管理无线传感器网络可以追踪物品的运动轨迹,实现物流管理的自动化。

通过将传感器节点嵌入货物中,可以实时感知货物位置、运动状态、温度、湿度等信息,从而提高货物运输的安全性和可靠性。

3、智能家居无线传感器网络可以作为智能家居的基础设施,实现物联网时代的可穿戴、可感知的居住环境。

通过传感器节点对灯光、温度、湿度、烟雾等多种物理信息进行感知、处理、传输和控制,实现智能化的家居环境。

三、无线传感器网络的技术挑战无线传感器网络面临的技术挑战包括以下几方面:1、能量供应由于传感器节点的尺寸小,内置电池的容量较小,因此能量供应是无线传感器网络的最大难点。

如何让传感器节点在有限的能源条件下尽可能地工作,是无线传感器网络需要解决的重要问题。

无线传感器网络技术的新进展与应用

无线传感器网络技术的新进展与应用

无线传感器网络技术的新进展与应用近年来,无线传感器网络技术在各个领域中取得了令人瞩目的进展与广泛应用。

本文将着重介绍无线传感器网络技术的定义、组成和发展历程,并探讨其在环境监测、物联网、智能城市等领域的新进展与应用。

一、无线传感器网络技术的定义与组成无线传感器网络技术是一种基于无线通信和传感器技术的网络系统,它由大量分布式的低功耗传感器节点组成,这些节点能够感知周围环境的信息,并通过无线通信实现数据传输与协同处理。

无线传感器网络技术由传感器节点、无线通信模块、数据处理单元和能量供应四个主要组成部分构成。

传感器节点是无线传感器网络技术的核心部分,它们配备有感知环境的传感器,并负责采集、处理和存储数据,同时还具备无线通信功能,可以将数据传输给其他节点或基站。

无线通信模块负责实现节点之间的无线通信,常用的通信技术包括Wi-Fi、蓝牙、Zigbee等。

数据处理单元用于对传感器采集到的原始数据进行处理与分析,并根据需求提取出有用的信息。

能量供应是无线传感器网络技术的重要保障,常用的供能方式包括蓄电池、太阳能电池等。

二、无线传感器网络技术的发展历程无线传感器网络技术起源于20世纪80年代末的军事领域,最早用于军事监测和目标跟踪等应用。

随着微电子技术和通信技术的快速发展,无线传感器网络技术逐渐扩展到民用领域。

2000年,美国国家科学基金会提出了无线传感器网络技术的概念,并成立了相关的研究项目。

自此以后,无线传感器网络技术得到了广泛的研究与应用。

在发展过程中,无线传感器网络技术经历了三个阶段。

第一阶段是研究与原理验证阶段,研究者重点关注传感器节点的设计、通信协议以及数据处理算法等方面。

第二阶段是小规模应用示范阶段,通过在农业、环境监测等领域进行小规模试点应用,验证无线传感器网络技术的可行性和效果。

第三阶段是大规模应用推广阶段,无线传感器网络技术逐渐成为物联网、智能城市等领域中不可或缺的技术手段。

三、无线传感器网络技术在各领域的新进展与应用1. 环境监测领域无线传感器网络技术在环境监测领域具有广阔的应用前景。

南京理工大学本科生科研训练“百千万”计划开题报告

南京理工大学本科生科研训练“百千万”计划开题报告

时、多维型网络。
而实际上单靠人体自身的感觉器官,在研究过程中的功能是远远不够
的,因此要引入传感器作为在物联网中获取信息的重要途径,物联网传感器
是一种能够收集周围环境信息,并将探知的信息传递给其他设备的装置。而
物联网和传感器是相辅相成的,物联网系统中的海量数据信息来源于终端设
备,而终端设备数据来源于传感器,因此各类传感器才是整个物联网系统运
南京理工大学本科生科研训练“百千万”计划开题报告
项目名称
输变电设备物联网传感器仿真系统的设计
资助类别 国家级( ); 省级( ); 校级重点( );校级普通(√)
部、省级以上科研课题( )企、事业单位委托课题(√)卓工
项目来源 计划联合培养项目( )学生自拟课题( )竞赛项目( )其他
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姓名
学号
学院
无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSNs)是由部署在监测区 域内大量传感器节点相互通信形成的多跳自组织网络系统, 是物联网底层网 络的重要技术形式。WSNs 的关键技术主要体现在三个方面,即传感器系统设
计、网络服务以及网络通信协议[8]。一个可靠并且能量有效协议栈的开发对 于支持多类型无线传感器网络应用具有重要意义。无线传感网的通信协议栈 与互联网协议栈的五层协议相对应,由物理层、数据链路层、网络层、传输 层和应用层组成,重点集中在数据链路层、网络层和传输层,以及它们之间 的跨层交互。数据链路层通过介质访问控制来构建底层基础结构, 控制节点 的工作模式;网络层的路由协议决定感知信息的传输路径;传输层确保了源 节点和目的节点处数据的可靠性和高效性。
对系统软件的设计,包括传感器的仿真设计和数据收发的软件管理设计。
二、文献综述及主要参考文献(通过对本研究密切相关的至少 9~11 篇参考文献进行整理和

无线传感器网络技术综述

无线传感器网络技术综述

无线传感器网络技术综述作者:杜宇苏晓军来源:《科学与财富》2016年第28期摘要:在当今的社会里面,传感技术、嵌入技术、分布处理技术以及通信领域中的无线通信目前正处在一个迅猛发展的过程当中,使得在同一个设备上面集成网络、传感、通信以及计算等功能的目标能够完成,无线传感网络就是把这些技术整合并加以应用。

本文在讲解无线传感网络发展现状和其组成的基础上面,着重的讲述了无线传感网络里面的非常重点的拓扑控制、路由数据转发以及跨层设计、时间同步技术、媒体访问控制以及链路控制、自定位技术以及目标定位技术等主要的方法和技术手段。

本文研究显示,无线传感网络目前正朝着成本低、能耗小、安全可靠、性能高、操作简单、智能化等目标迈进着,所以文章今后对于无线传感器网络的研究具有较高的意义。

关键词:无线传感器网络;综述;发展历程;体系结构;关键技术1 引言近些年来,无线通信、微机技术、嵌入式系统以及低功耗的嵌入式系统正在以飞快的速度向前发展着,并且在发展的过程中融合出一门新技术:无线传感网络技术。

无线传感器网路采用的标准也是IEEE的802.15.4的标准。

无线传感器网络集成了网络、通信、传感、计算等功能的传感器节点所组成,其中节点之间的通信方式是自组织多跳的网络,这些节点之间通过这种通信方式实现对所监控对象的各种信息,最终还是经过这种通信方式将所检测到的信息发送给观测者。

因为无线传感网络的电源的容量有一定的限制、节点的通信能力同样有一定的限制、节点的计算能力有一定的限制、传感器数量非常大而且无线传感器布置的区域也非常的巨大、无线传感网络的动态性非常的强、感知的数据流也格外的大、另外考虑到在无线传感网络里面都是以数据作为中心的,无线传感网络目前已经是现代的各种通信技术里面的一种新兴起的技术,无线传感网络技术在基础的理论方面和工程技术方面两个不同的层次上面对科研人员提出了许多的问题。

本文先是讲解无线传感器网络的发展以及无线传感器网络的体系结构,再是研究无线传感网络里面的拓扑控制技术、媒体访问控制技术以及链路控制技术、路由与数据转发技术和跨层设计技术、时间同步技术、自定位技术以及目标定位技术等十分重要的技术和手段。

无线传感器网络应用综述

无线传感器网络应用综述

1 无 线传 感器 网络 的 系统 架 构
11 传 感 器 节点 结 构 . 发单元和电源 , 图 1 示 。 如 所
25 广播 通 信 : N 主要 使 用 广 播 通 信 模 式 , 不 是 传 统 通 信 网络 的 . WS 而
点 对 点模 式 。 26 多跳 路 由 : 点 的 通 信 距 离 有 限 , 常 只 能 与 它 的 邻 居 节 点 直 接 . 节 通
科技信息
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S IN E&T C N L G F R A I N CE C E H O O Y N O M TO I
21年 00
第 3 期 3
无线传感器网络应用综述
裴 莉 ( 西北 政法 大学经 济 管理 学院 陕西
西安
- 06 ) / 0 3 1
【 摘 要】 无线传感 器网络是一种新型网络 , 为一种全新的信 息获取和处理技 术 , 作 具有广泛的应 用范围, 例如远程环境监测和 医疗健康等
பைடு நூலகம்3 无线 传 感 器 网络 的 应 用 领域
31 军事 应 用 :早 在 2 . 0世 纪 9 O年 代 美 国就 开 始 了 传 感 器 网 络 的 军 事应 用研 究 工 作 。WS N非 常 适 合 应 用 于 恶 劣 的 战 场 环 境 中 , 能够 实 现
图 1 传 感 器 节 点 结构
监测 敌 军 区域 内的 兵 力 和 装 备 、 时 监 测 战 场 状 况 、 位 目标 物 、 测 实 定 监 核攻 击 或 者 生 物化 学 攻击 等 。 “ 能 灰 尘 ” “ 地 直 线 ” 两 个 很 有 智 和 沙 是
代表 性 的军 事 应 用 研 究 项 目 。 智 能 灰 尘 ” 一 个 由 具 有计 算 能 力 的低 “ 是 低 该 感 测单 元 通常 由两 个 子 单 元 组 成 , 感 器 和 模 数 转 换 器 。传 感 器 成本 、 功 耗 的 超 微 型 传 感 器 所 组 成 的 网 络 . 网络 可 以 监 测 周 边 环 传 用 于 感 测 环 境 ,模 数 转 换 器 将 传 感 器 感 知 的 模 拟 信 号 转 换 成 数 字 信 境 的 温 度 、 亮 度 和振 动 程 度 , 甚 至 还 可 以 察 觉 到 周 围 是 否 存 在 辐 光 它 沙 , 号 。 理单 元 管 理 程 序 使 得 传 感 器 节 点 和 其 他 节点 能够 协 作 来 完 成 分 射 或 存 在 有 毒 的化 学 物 质 。 美 俄 亥 俄 州 正 在 开 发 的 “ 地 直 线 ” 能 够 处
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第35卷第1期电子与信息学报Vol.35 No.1 2013年1月 Journal of Electronics & Information Technology Jan. 2013面向物联网的无线传感器网络综述钱志鸿*①王义君②①(吉林大学通信工程学院长春 130012)②(长春理工大学电子信息工程学院长春 130022)摘要:在分析无线传感器网络国内外研究现状及技术成熟度的基础上,从技术层面阐述了无线传感器网络与物联网之间的相互关系,总结了无线传感器网络系统执行所需要的信息采集系统设计、网络服务支持和网络通信协议设计等关键技术,说明了无线传感器网络未来发展所面临的挑战,并提出了面向物联网的无线传感器网络发展新思路。

关键词:无线传感器网络;物联网;信息采集系统;网络服务支持;网络通信协议中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-5896(2013)01-0215-13 DOI: 10.3724/SP.J.1146.2012.00876Internet of Things-oriented Wireless Sensor Networks ReviewQian Zhi-hong① Wang Yi-jun②①(College of Communication Engineering, Jilin University, Changchun 130012, China)②(School of Electronic & Information Engineering, Changchun University of Science and Technology,Changchun 130022, China)Abstract: Based on analyzing overseas and domestic research status and technology readiness levels of wireless sensor networks (WSNs), the correlation between WSNs and Internet of Things (IoT) is described from a technical point. Key technologies required for WSNs implement, which include information acquisition system design, network services support and network communication protocol, are discussed in this paper. Development conceptions of future WSNs are presented based on summarizing challenges that WSNs must be solved.Key words: Wireless Sensor Networks (WSNs); Internet of Things (IoT); Information acquisition system; Network services support; Network communication protocol1 引言无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSNs)是由部署在监测区域内大量传感器节点相互通信形成的多跳自组织网络系统,是物联网底层网络的重要技术形式[1]。

随着无线通信、传感器技术、嵌入式应用和微电子技术的日趋成熟,WSNs可以在任何时间、任何地点、任何环境条件下获取人们所需信息,为物联网(Internet of Things, IoT)的发展奠定基础。

由于WSNs具有自组织、部署迅捷、高容错性和强隐蔽性等技术优势,因此非常适用于战场目标定位[2]、生理数据收集[3]、智能交通系统[4]和海洋探测[5]等众多领域。

随着面向物联网的WSNs技术再一次拓展和创新,国内外学术及工业界人士对于WSNs的研究从局部WSNs感知逐步扩展到广域物物互联阶段。

关2012-07-09收到,2012-10-22改回国家自然科学基金(61071073)和教育部高等学校博士学科点专项科研基金(20090061110043)资助课题*通信作者:钱志鸿 dr.qzh@ 于WSNs的组织和会议方面,ACM于2005年创刊的刊物(ACM Transaction on Sensor Network),用来刊登WSNs技术的最新研究成果。

每年举行一次的关于WSNs方面的学术会议EWSN(European Conference on Wireless Sensor Networks),在欧洲被公认为是WSNs方向的顶级学术交流平台。

2006年10月,中国计算机学会传感器网络专委会宣布成立,该委员会是一个非商业性的、产学研结合的学术机构;是全国范围内学术沟通、合作交流以及吸引企业参与并加速传感器网络产业化进程的良好平台。

关于WSNs的科学研究方面,加州大学洛杉矶分校(University of California, Los Angeles)的ASCENT(Actuated Sensing & Coordinated Embedded Networked Technologies)实验室,加州大学伯克利分校的CITRIS(Center for Information Technology Research in the Interest of Society),麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology), IBM, Crossbow Technology公司等众多美国高校及知名企业对WSNs技术提出了有效的216 电子与信息学报第35卷解决方案,同时,美国政府大力推进基于WSNs的家庭智能能源系统。

到2020年,60%的美国家庭有望安装智能能源管理系统,预计能源开销最高可减低20%;2011年,日本政府重新启动了大地震后一度搁置的政府ICT(Information and Communication Technology)战略,该战略是对2009年提出的“i-Japan”战略的再一次升级,致力于大数据应用所需的云计算,WSNs,社会化媒体等智能技术开发,根据日本野村综合研究所的分析显示,日本大数据应用带来的经济效益将超过2500亿美元。

与此同时,西班牙、法国、德国、新加坡等国家也在加紧部署与WSNs相关的发展战略,逐步推进WSNs网络基础设施的建设。

目前,我国的WSNs技术及产业链仍处于发展初期,中国科学院软件研究所无线自组织网络研究小组、中国科学院计算技术研究所传感器网络实验室、无锡物联网产业研究院、上海市计算技术研究所、清华大学仪器科学与技术研究所在WSNs理论及应用方面做了深入的研究和探索,“国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)”也将“传感器网络及智能信息处理”作为“重点领域及其优先主题”给予政策上的支持,对于WSNs技术构架和产业模式的形成都具有巨大的推动作用[6]。

本文在系统研究和调研的基础上,从技术层面阐述了WSNs与物联网的相互关系,探讨了WSNs系统执行所需要的关键支撑技术,总结了WSNs所面临的挑战,提出了面向物联网的WSNs发展新思路。

2 WSNs与IoT文献[7]提出的物联网系统架构如图1所示,包括底层网络分布、汇聚网关接入、互联网络融合以及终端用户应用4个部分。

在图1中,大量的底层网络系统选择性地分布于物理空间当中,根据各自特点通过相应方式构成网络分布。

底层网络通过RFID(Radio Frequency IDentification), WSNs,无线局域网等网络技术采集物物交换信息并传输到智能汇聚网关[8],通过智能汇聚网关接入到网络融合体系,最后利用包括广播电视网、互联网、电信网等网络途径使信息到达终端用户应用系统。

与此同时,终端用户可以通过主观行为影响底层网络面向不同应用,从而实现人与物、物与物、物与人之间的物联信息交互[9]。

如图2所示,通过定义如下3个抽象概念,可以进一步说明包括WSNs在内的底层网络在物联网中的作用。

图1 物联网系统架构图2 对象关系示意图(1)对象:客观世界中任何一个事物都可以看成一个对象,数以万计的对象证明了客观世界的存在。

每个对象都具有两个特点:属性和行为,属性描述了对象的静态特征,行为描述了对象的动态特征。

任何一个对象往往是由一组属性和一组行为构成的。

(2)消息:客观世界向对象发出的一个信息。

消息的存在说明对象可以对客观世界的外部刺激作出反应。

各个对象间可以通过消息进行信息的传递和交流。

(3)封装:将有关的属性和行为集成在一个对象当中,形成一个基本单位。

物联网的重要特点之一就是使物体与物体之间实现信息交换,每个物体都是一个对象。

因此负责感知和记录信息的物联网底层网络必须能够反映每个对象的特点。

首先,RFID技术[10]利用无线射频信号识别目标对象并读取该对象的相关信息,这些信息反映了对象的自身特点,描述了对象的静态特征。

其次,除了标识物体的静态特征,对于物联网中的每个对象来说,探测它们的物理状态的改变能力,记录它们在环境中动态特征都是需要考虑的。

就这方面而言,WSNs在缩小物理和虚拟世界之间的差距方面扮演了重要角色,它描述了物体的动态特征。

WSNs第1期钱志鸿等:面向物联网的无线传感器网络综述217网络体系结构如图3所示。

数量巨大的传感器节点以随机散播或者人工放置的方式部署在监测区域中,通过自组织方式构建网络[11]。

由传感器节点监测到的区域内数据经过网络内节点的多跳路由传输最终到达汇聚节点,数据有可能在传输过程中被多个节点执行融合和压缩,最后通过卫星、互联网或者无线接入服务器达到终端的管理节点。

用户可以通过管理节点对WSNs进行配置管理、任务发布以及安全控制等反馈式操作[12,13]。

图3 WSNs体系结构3 WSNs关键技术WSNs作为当今信息科学与计算机网络领域的研究热点,其关键技术具有跨学科交叉、多技术融合等特点,每项关键技术都需要亟待突破[14,15]。

WSNs的关键技术主要体现在3个方面,即信息采集系统设计、网络服务支持和网络通信协议设计,如表1所示。

表1 WSNs关键技术信息采集系统设计网络服务支持网络通信协议设计WSNs网络模型设计系统平台和操作系统节点设计标准化数据存储方式测试床设计诊断和调试支持时间同步机制网络节点定位网络拓扑覆盖数据融合与压缩网络安全机制网络层设计数据链路层设计传输层设计物理层设计跨层优化设计3.1 信息采集系统设计对于一个在WSNs中工作的传感器节点来说,有一些重要的系统设计需要利用有效的WSNs网络模型、系统平台和操作系统支持等一系列关键技术完成。

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