无线传感器网络的移动性.
无线传感器网络技术内容

第一章物联网:通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
无线传感器网络综合了计算技术、通信技术及传感器技术,其任务是利用传感器节点来监测节点周围的环境,收集相关数据,然后通过无线收发装置采用多跳路由的方式将数据发送给汇聚节点,再通过汇聚节点将数据传送到用户端,从而达到对目标区域的监测。
无线传感器网络通常包括传感器节点、汇聚节点和任务管理节点。
典型的无线传感器网络结构包括哪几部分?一般情况下由以下四个基本单元组成:数据采集单元、控制单元、无线通信单元以及能量供应单元。
无线传感器网络基本节点拓扑结构可分为基于簇的分层结构和基于平面的拓扑结构两种选择题:无线传感器网络可实现数据的采集量化,处理融合和传输应用,具有无线自组织网络的移动性、电源能力局限性,规模大、自组织性、动态性、可靠性、以数据为中心等等。
第2章无线传感器网络物理层的传输介质主要包括电磁波和声波。
无线电波、红外线、光波等负责使在两个网络主机之间透明传输二进制比特流数据成为可能,为在物理介质上传输比特流建立规则,以及在传输介质上收发数据时定义需要何种传送技术。
无线传感器网络物理层接口标准对物理接口具有的机械特性、电气特性、功能特性、规程特性进行了描述。
作为一种无线网络,无线传感器网络物理层协议涉及传输介质以及频段的选择、调制、扩频技术方式等,同时实现低能耗也是无线传感器网络物理层的一个主要研究目标。
IEEE 802.15.4 该标准把低能量消耗、低速率传输、低成本作为关键目标,旨在个人或者家庭范围内不同设备之间建立统一的低速互连标准。
有16个信道工作于2.4GHz ISM频段,2.4GHz频段提供的数据传输速率为250kb/s,对于高数据吞吐量、低延时或低作业周期的场合更加适用有1个信道工作于868MHz频段以及10个信道工作于915MHz频段。
无线传感器网络技术

2.2.2 典型的无线传感器网络节点
GAINS3节点的主要特性如下: • (1)通信距离编程可调0~300m,有效距离达100m
以上; • (2)采用的元器件大都为低功耗器件,在睡眠状
态,电流仅为5mA,在掉电节能模式下,电流更是 只有110μA左右; • (3)功能丰富、接口清晰的协议栈。
精选
2.2.2 典型的无线传感器网络节点
由南京邮电大学研发的Ubicell系列节点,涵盖了从 测量普通温、湿度数据到音频、图像、视频等多媒体数 据的多种无线传感器网络节点。普通UbiCell节点拥有强 大的8位精简指令系统微处理器,处理速度和精确性完 全可以满足各种应用需求;图像和音频UbiCell节点采用 了与普通UbiCell节点相同的处理器,但是扩展了存储空 间,采用了更为强大的无线通信芯片。UbiCell视频节点 则采用了强大的集成了硬件视频CODEC的ARM9处理 器,采用了更高像素的CMOS摄像头,无线通信模块采 用支持802.11标准的WiFi模块。
精选
2.1.2 无线传感器网络体系结构
簇头节点 监控接入
无线或有线 网络
簇头节点 监控终端
精选
2.1.2 无线传感器网络体系结构
应用层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
(a)
任
务
移管 动理 能管平 量理台 管平 理台 平
台
上层应用
时间同步
定位
传输控制
路由
数据链路
物理
能
量
/
QoS
安 全
网 络
/
管
2.2 无线传感器网络硬件基础
2.3 无线传感器网络操作系统
2.4 无线传感器网络的关键技术
2.5
无线传感器网络

2
无线传感器网络的关键技术
无线传感器网络的关键技术
无线传感器网络的关键 技术包括通信协议、能 量管理和数据处理等方 面。下面将对其中一些
关键技术进行介绍
无线传感器网络的关键技术
2.1 通信协议
无线传感器网络的通信协议是保证网络稳定 性和高效性的关键。由于传感器节点资源有 限,因此需要设计低功耗、高效能的通信协 议,以确保节点之间的数据传输质量和稳定 性。常见的无线传感器网络通信协议包括 IEEE 802.15.4、ZigBee、WiFi等
无线传感器网络的应用领域
3.1 环境监测
无线传感器网络可以用于环境监 测领域,例如气象、水文、环境 保护等方面的监测。通过部署传 感器节点,可以实时监测环境参 数,如温度、湿度、气压、光照 等,并将数据传输到控制中心进 行分析和处理,以提供决策支持 和预警功能
无线传感器网络的应用领域
3.2 军事侦察
无线传感器网络的节 点通常采用低功耗设 计,以延长网络的使 用寿命和降低能源消 耗。此外,节点体积 小、重量轻,方便部 署和移动
无线传感器网络的结构和特点
1.3 自修复和 自适应
无线传感器网络中的 节点具有自修复和自 适应能力,可以在节 点发生故障或受损时 ,自动调整网络结构 ,保持网络的连通性 和可用性。同时,网 络可以根据环境变化 和需求变化进行自我 调整和优化
无线传感器网络
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无线传感器网络的结构和特点
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无线传感器网络的关键技术
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无线传感器网络的应用领域
无线传感器网络
WSN具有分布式、自组织、自修 复和自适应等特点,可以广泛 应用于环境监测、军事侦察、 智能家居、农业监测等领域
无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)是由一 组能够自组织形成网络的低功 耗、微型、低成本传感器节点 组成的网络 下面将对无线传感器网络进行 详细的介绍
无线传感器的网络的技术中地关键性问地的题目

一、引言无线传感器网络是一种独立出现的计算机网络,它的基本组成单位是节点,这些节点集成了传感器、微处理器、无线接口和电源四个模块。
传统的计算机网络技术中业已成熟的解决方案可以借鉴到无线传感器网络中来。
但是基于无线传感器网络自身的用途和优点,开发专用的通信协议和路由算法已经成为了当前无线传感器网络领域内急待研究的课题。
二、无线传感器网络的特点1、无线传感器网络包括了大面积的空间分布比如在军事应用方面,可以将无线传感器网络部署在战场上跟踪敌人的军事行动,智能化的终端可以被大量地装在宣传品、子弹或炮弹壳中,在目标地点撒落下去,形成大面积的监视网络。
2、能源受限制网络中每个节点的电源是有限的,网络大多工作在无人区或者对人体有伤害的恶劣环境中,更换电源几乎是不可能的事,这势必要求网络功耗要小以延长网络的寿命,而且要尽最大可能的节省电源消耗。
3、网络自动配置,自动识别节点这包括自动组网、对入网的终端进行身份验证、防止非法用户入侵。
相对于那些布置在预先指定地点的传感器网络而言,无线传感器网络可以借鉴adhoc方式来配置,当然前提是要有一套合适的通信协议保证网络在无人干预情况下自动运行。
4、网络的自动管理和高度协作性在无线传感器网络中,数据处理由节点自身完成,这样做的目的是减少无线链路中传送的数据量,只有与其他节点相关的信息才在链路中传送。
以数据为中心的特性是无线传感器网络的又一个特点,由于节点不是预先计划的,而且节点位置也不是预先确定的,这样就有一些节点由于发生较多错误或者不能执行指定任务而被中止运行。
为了在网络中监视目标对象,配置冗余节点是必要的,节点之间可以通信和协作,共享数据,这样可以保证获得被监视对象比较全面的数据。
对用户来说,向所有位于观测区内的传感器发送一个数据请求,然后将采集的数据送到指定节点处理,可以用一个多播路由协议把消息送到相关节点,这需要一个唯一的地址表,对于用户而言,不需要知道每个传感器的具体身份号,所以可以用以数据为中心的组网方式。
无线传感器网络移动节点的定位算法

丢弃掉那些不可能存在 的预测位置。具体来说 , 时刻 t 每 在 ,
个处于锚节点通信半径 内的预测位置都能够侦 听到来 自该锚
位算法中,对采样进行优化 ,使采样向后验密度分布取值 较大的区域移动 ,从 而更好地表达后验密度分布 。仿真结果表 明 ,该算法可 以明
显 减 少 所 需 的采 样 数 ,具 有 更 高 的定 位 精 度 和 鲁 棒 性 。
关健 诃:无线传感器 网络 ;移动节点 ;定ห้องสมุดไป่ตู้ ;蒙特卡 罗
Lo a i a i n Al o ih rM o i d c l to g rt m f b l No e z o e i ie e sS n o t r n W r l s e s rNe wo k
位置 以加权样 本集 的形 式表示为后验分布 ,其定位过程分为
预测、滤波、重采样、重要性采样和输 出 5个阶段。 在预 测阶段 ,假设待定位节点不知道它 的运动速度和运 动方向,但是知道其运动速度不超过某个最大值 v , 以, 所 如果 l “是待定位节点在 上某一 时刻的某个可能位置 , 那么该
m o e t wa d e o swi l r e v l e o o t r e st i ti u i n S h a p e s t fl c i a i n a g rt m a e r s n ede ie se i r v o r sr gi n t a g a u fp se or n i d srb t , O t es h i d y o m l e a z t l o i o o l o h c n r p e e tt sr d po t ro h d n i i ti t n b t r S m u a i n r s lss o t ea g rt m e sf we a e st d s bu i e t . i lto e u t h w h l o h ne d e rs mp e n smo ep e ie a d r b t y r o e i l sa d i r r c s n o us.
无线传感器网络知识点归纳

一、无线传感器网络的概述1、无线传感器网络定义,无线传感器网络三要素,无线传感器网络的任务,无线传感器网络的体系构造示意图,组成局部〔P1-2〕定义:无线传感器网络〔wireless sensor network, WSN〕是由部署在监测区域内大量的本钱很低、微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一种多跳自组织的网络系统,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖范围内感知对象的信息,并发送给观看者或者用户另一种定义:无线传感器网络(WSN)是大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络,目的是协作地采集、处理和传输网络掩盖地域内感知对象的监测信息,并报告给用户三要素:传感器,感知对象和观看者任务:利用传感器节点来监测节点四周的环境,收集相关的数据,然后通过无线收发装置承受多跳路由的方式将数据发送给会聚节点,再通过会聚节点将数据传送到用户端,从而到达对目标区域的监测体系构造示意图:组成局部:传感器节点、会聚节点、网关节点和基站2、无线传感器网络的特点〔P2-4〕(1)大规模性且具有自适应性(2)无中心和自组织(3)网络动态性强(4)以数据为中心的网络(5)应用相关性3、无线传感器网络节点的硬件组成构造〔P4-6〕无线传感器节点的硬件局部一般由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和能量供给模块4 局部组成。
4、常见的无线传感器节点产品,几种Crossbow 公司的Mica 系列节点〔Mica2、Telosb〕的硬件组成〔P6〕5、无线传感器网络的协议栈体系构造〔P7〕1.各层协议的功能应用层:主要任务是猎取数据并进展初步处理,包括一系列基于监测任务的应用层软件传输层:负责数据流的传输掌握网络层:主要负责路由生成与路由选择数据链路层:负责数据成帧,帧检测,媒体访问和过失掌握物理层:实现信道的选择、无线信号的监测、信号的发送与接收等功能2.治理平台的功能(1)能量治理平台治理传感器节点如何使用能源。
基于移动性感知的无线传感器网络GTS自适应分配策略

n omai o es , i r E u a o , in i ri E e r i T c n lg , ul 1 0 , hn ) Ifr t n rc sig te ns y f d c t n Gu i Un es y f l t nc eh oo y G i n 4 0 4 C ia oP n h Mi t o i l v to co i5
Kam a l r r c si gmo e . e , t o a o sd r d v l c t, ie t n a d r ltv b l y wa s d t e l n f t s o e a t d 1 Th n ame h d t t n i e e e o i dr ci ai emo i t s e d — i e f n h c y o n e i u o
L a - C E C e Qi n .ig, i I o i H N hn, U Ho gbn MO We Xi j ,
(.h tt yLa . f ne rtdS rieNewok , da iest, n710 , hn ; . yLao aoyo Co nt eRa i n 1T eSaeKe b o I tgae evc t r sXiinUnvri Xi 0 71 C ia 2 Ke b rtr f g iv doa d y a i
关键 词:无线传感器 网络:卡尔曼滤波 :服务质量 :移动性 ;保 障时隙
中 图 分类 号 :T 1 . N9 51 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :10 —3 X(0 01—2 20 0 04 6 2 1)00 1.9
Ad p i eg a a t e i e so sa l c to o iy i r l s a tv u r n e d t m l t l a i n p l wie e s o c n s n o e wo k t o i t wa e e s e s rn t r swih m b l y a r n s i
无线传感器网络复习(1_3章)

题型:共计38~39题,计算题较少,原理题很多(1)选择题15’(2)填空题10’(3)名词解释3’x5(4)作图题10’x1(5)问答题20’x1(根据原理应用自主进行选择作答)第1章1.P3图1.1 无线网络的分类2.无线传感器的定义P3无线传感器网络(WSN)是大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络,目的是协作地采集、处理和传输网络覆盖地域感知对象的监测信息,并报告给用户。
无线传感器网络的三个基本要素:传感器、感知对象、用户;无线传感器网络的基本功能:协作式的感知、采集、处理和发布感知信息。
图1.2 现代信息技术与无线传感器网络之间的关系无线传感器网络三个功能:数据采集、处理和传输;对应的现代信息科技的三大基础技术:传感器技术、计算机技术和通信技术;对应的构成了信息系统的“感管”、“大脑”和“神经”。
4.P5 P6★图1.3 无线传感器网络的宏观架构传感器网络网关原理是什么?无线传感器通常包括传感器节点(sensor node),汇聚节点(sink node)和管理节点(manager node)。
汇聚节点有时也称网关节点、信宿节点。
传感器节点见后2要点介绍。
Sink node:网关节点通过无线方式接收各传感器节点的数据并以互联网、移动通信网等有线的或无线的方式将数据传送给最终用户计算机。
网关汇聚节点只需要具有处理器模块和射频模块、通过无线方式接收探测终端发送来的数据信息,再传输给有线网络的PC或服务器。
汇聚节点通常具有较强的处理能力、存储能力和通信能力,它既可以是一个具有足够能量供给和更多存资源与计算能力的增强型传感器节点,也可以是一个带有无线通信接口的特殊网关设备。
汇聚节点连接传感器网络和外部网络。
通过协议转换实现管理节点与传感器网络之间的通信,把收集到的数据信息转发到外部网络上,同时发布管理节点提交的任务。
5.传感器网络节点的组成P5图1.4 传感器网络节点的功能模块组成传感器网络节点由哪些模块组成?---作图、简答传感器模块负责探测目标的物理特征和现象,计算机模块负责处理数据和系统管理,存储模块负责存放程序和数据,通信模块负责网络管理信息和探测数据两种信息的发布和接受,电源模块负责节点供电,节点由嵌入式软件系统支撑,运行网络的五层协议。