传感网原理与技术第三章传感网数据管理
无线传感网实验报告
Ｃeｎt ｒal SouｔｈUniveｒsiｔｙ无线传感器网络实验报告学院:班级:学号：姓名：时间:指导老师：第一章基础实验１了解环境1.１实验目的安装 IAＲ开发环境。
CC2530 工程文件创建及配置。
源代码创建,编译及下载。
1.2 实验设备及工具硬件:ＺＸ２53０A 型底板及CC2530 节点板一块,USB 接口仿真器,PC 机软件:PC 机操作系统 WｉnXP，IＡＲ集成开发环境，TI 公司的烧写软件。
1.３实验内容１、安装IAR 集成开发环境IAR 集成开发环境安装文件所在光盘目录:物联网光盘\工具\C Ｄ-EW8051-７60１2、ZＩBGEE 硬件连接安装完ＩAR 和 Sｍartｒf Fｌaｓh Prｏｇrａmｍｅr 之后,按照图所示方式连接各种硬件，将仿真器的２0 芯 JTAＧ口连接到ＺX2５30A 型 CC2５30 节点板上，USB 连接到ＰC 机上，RS-23２串口线一端连接ZX2530A 型 CC253０节点板，另一端连接 P Ｃ机串口。
3、创建并配置 CC2530 的工程文件IAＲ是一个强大的嵌入式开发平台，支持非常多种类的芯片。
IAR 中的每一个 Proｊecｔ，都可以拥有自己的配置，具体包括Ｄevice 类型、堆/栈、Ｌinkeｒ、Deｂuｇger 等。
（１）新建Ｗoｒｋsｐace 和Pｒoｊｅct首先新建文件夹leｄｔest。
打开 IAR,选择主菜单Filｅ -＞New -> Worksｐａce 建立新的工作区域。
选择Pｒojeｃt -＞Creａte Ｎeｗ Projｅct -> Emｐｔy Prｏｊect,点击 OK，把此工程文件保存到文件夹ｌedtest 中,命名为：leｄtest.ｅwp(如下图)。
(2）配置Leｄtｅsｔ工程选择菜单Ｐrojecｔ－＞Optｉons...打开如下工程配置对话框选择项 General Optioｎs，配置 Tarｇet 如下Dｅvice：ＣC25３0;（3）Ｓtack/Heaｐ设置：XDAＴA stack sizｅ:0x1FF(4）Debugger 设置：Driｖｅr：Texａs Instruments （本实验为真机调试,所以选择TI；若其他程序要使用IAＲ仿真器，可选 Simulatoｒ）至此，针对本实验的IＡR 配置基本结束.4、编写程序代码并添加至工程选择菜单 File－>New－>Fiｌｅ创建一个文件，选择Ｆile->Save 保存为ｍaｉn.ｃ将 maiｎ.c 加入到 leｄtest 工程,将实验代码输入然后选择 Pｒoject->Reｂｕｉld All 编译工程编译好后,选择Proｊect－>Dｏwｎloａd and dｅbug 下载并调试程序下载完后，如果不想调试程序,可点工具栏上的按钮终止调试。
传感网与物联网的联系与区别
传感网与物联网的联系与区别随着科技的不断发展，传感网和物联网成为了当今社会中热门的话题。
它们都是基于互联网的技术，但在实际应用和功能上存在一些区别。
本文将探讨传感网与物联网之间的联系与区别，并从技术、应用和发展趋势等方面进行分析。
一、传感网的定义与特点传感网是一种由多个传感器节点组成的网络系统，通过传感器节点采集环境数据，并通过网络进行数据传输和处理。
传感网的特点是分布式、自组织和自适应。
传感器节点可以根据环境的变化自主调整其工作状态，实现对环境的实时监测和数据采集。
二、物联网的定义与特点物联网是由多个物理设备、传感器、通信设备等组成的网络系统，通过互联网进行数据传输和信息交换。
物联网的特点是广泛连接、智能化和自动化。
物联网可以实现不同设备之间的互联互通，通过数据分析和智能算法实现对设备的远程控制和管理。
三、传感网与物联网的联系传感网和物联网都是基于互联网的技术，都可以实现设备之间的连接和数据交换。
传感网是物联网的一部分，可以说物联网是传感网的延伸和拓展。
传感网通过传感器节点采集环境数据，而物联网则通过连接不同设备和传感器来实现更广泛的数据采集和信息交换。
四、传感网与物联网的区别1. 范围和规模：传感网通常是一个局部的网络系统，涉及的设备和传感器数量相对较少，而物联网则是一个更大范围的网络系统，涉及的设备和传感器数量更多。
2. 功能和应用：传感网主要用于环境监测和数据采集，例如气象监测、水质监测等。
而物联网则更广泛地应用于各个领域，如智能家居、智慧城市、工业自动化等。
3. 技术和通信：传感网通常使用无线通信技术，如Wi-Fi、蓝牙等，而物联网则使用更多种类的通信技术，包括有线和无线通信，如以太网、LoRa、NB-IoT等。
4. 数据处理和安全性：传感网通常将数据传输到中心节点进行处理和分析，而物联网则可以将数据传输到云平台进行大规模数据处理和存储。
另外，物联网对数据的安全性要求更高，需要采取更多的安全措施来保护数据的隐私和安全。
传感器与无线传感网络ZigBee介绍
无线传感网络的概念和特点
无线传感网络（WSN）是一种由大量传感器节点 组成的网络，用于监测和控制物理或环境参数。
传感器节点具有低功耗、低成本、体积小等特点， 可以大量部署在监测区域。
无线传感网络采用无线通信技术，如ZigBee、蓝 牙、Wi-Fi等，实现传感器节点之间的数据传输。
无线传感网络具有自组织、自愈、分布式等特点， 可以适应各种复杂的环境。
和控制各种物理量
分类：根据测量原理和 功能，可分为温度传感 器、压力传感器、流量 传感器、加速度传感器
等
ZigBee：一种低功耗、 低成本、低速率的无 线通信技术，适用于 无线传感网络
应用领域：广泛应用 于工业自动化、智能 家居、医疗设备、环
境监测等领域
特点：低功耗、自组 织、自愈、安全性高、
网络容量大等
传感器与无线传感网络 ZigBee介绍
演讲人
传感器与无线传 感网络概述
ZigBee技术的应 用领域
ZigBee技术原理
ZigBee技术的发 展趋势
传感器与无线传感网络概述
传感器的定义和分类
传感器：能够检测和 测量物理量、化学量、 生物量等信号的装置
无线传感网络：由大 量传感器节点组成的 网络，用于实时监测
04
智能化：ZigBee技术不断融入人工智能技术，实现设备的智能化控制
市场前景与挑战
市场前景：随着物联 网技术的发展， ZigBee技术在智能 家居、智能医疗、智 能交通等领域具有广 泛的应用前景。
技术挑战：ZigBee 技术需要不断升级以 满足日益增长的数据 传输速度和安全性要 求。
竞争挑战：ZigBee 技术面临其他无线通 信技术的竞争，如 Wi-Fi、蓝牙等。
无线传感器网络的基本构成及其应用
无线传感器网络的基本构成及其应用摘要无线传感器网络(WSN)是新兴的下一代传感器网络，在国防安全和国民经济各方面均有着广阔的应用前景。
本文介绍了无线传感器网络的组成和特点，讨论了无线传感器网络在军事、瓦斯监测系统、环境监测、交通等方面的现有应用，最后提出无线传感器网络技术需要解决的问题。
关键词：无线传感器网络；军事；瓦斯监测系统；环境监测；交通引言随着半导体技术、通信技术、计算机技术的快速发展，90年代末，美国首先出现无线传感器网络（WSN）。
1996年，美国UCLA大学的William J Kaiser 教授向DARPA提交的“低能耗无线集成微型传感器”揭开了现代WSN网络的序幕。
1998年，同是UCLA大学的Gregory J Pottie教授从网络研究的角度重新阐释了WSN的科学意义。
在其后的10余年里，WSN网络技术得到学术界、工业界乃至政府的广泛关注，成为在国防军事、环境监测和预报、健康护理、智能家居、建筑物结构监控、复杂机械监控、城市交通、空间探索、大型车间和仓库管理以及机场、大型工业园区的安全监测等众多领域中最有竞争力的应用技术之一。
美国商业周刊将WSN网络列为21世纪最有影响的技术之一，麻省理工学院(MIT)技术评论则将其列为改变世界的10大技术之一。
WSN经历了从智能传感器，无线智能传感器到无线传感器三个发展阶段，智能传感器将计算能力嵌入传感器中，使传感器节点具有数据采集和信息处理能力。
而无线智能传感器又增加了无线通信能力，WSN将交换网络技术引入到智能传感器中使其具备交换信息和协调控制功能。
无线传感网络结构由传感器节点，汇聚节点，现场数据收集处理决策部分及分散用户接收装置组成，节点间能够通过自组织方式构成网络。
传感器节点获得的数据沿着相邻节点逐跳进行传输，在传输过程中所得的数据可被多个节点处理，经多跳路由到协调节点，最后通过互联网或无线传输方式到达管理节点，用户可以对传感器网络进行决策管理、发出命令以及获得信息。
测绘技术中的无线传感网络和地理信息系统的融合方法介绍
测绘技术中的无线传感网络和地理信息系统的融合方法介绍无线传感网络（Wireless Sensor Networks）和地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是现代测绘技术中的两个重要领域，它们的融合应用为地理信息的采集、处理和分析提供了新的途径和方法。
本文将介绍在测绘技术中无线传感网络和地理信息系统的融合方法。
一、无线传感网络的基本原理和特点无线传感网络是由一组分布式的、无线通信的、自主工作的传感器节点组成的网络系统。
每个节点都具有感知环境信息、进行数据处理和通信的能力。
无线传感网络通过无线通信技术将各个节点连接起来，形成一个能够感知并处理环境信息的网络系统。
无线传感网络具有以下几个特点：1. 分布性：节点分布在所测区域的各个位置，形成分布式的网络结构。
2. 自组织和自适应性：无线传感节点能够自动组网，自适应地应对环境的变化。
3. 能耗限制：由于传感节点通常使用电池供电，能耗是一个非常重要的问题。
4. 通信限制：无线传感节点之间的通信受到传输距离、信号干扰等因素的限制。
5. 数据处理：各个节点能够对感知到的环境信息进行处理和分析。
二、地理信息系统的基本原理和特点地理信息系统是基于计算机科学和地理学理论的一种综合性的地理信息处理和分析系统。
它能够对地球表层的各种信息进行采集、存储、管理、处理、分析和显示。
地理信息系统具有以下几个特点：1. 空间性：地理信息系统主要处理与地理位置相关的信息，具有很强的空间性质。
2. 综合性：地理信息系统能够处理和分析不同类别和来源的地理信息数据。
3. 数据采集和更新：地理信息系统能够采集、整理和更新地理信息数据。
4. 空间分析和模拟：地理信息系统能够进行空间分析和模拟，揭示地理现象的规律。
5. 可视化：地理信息系统能够通过地图、图表和图像等方式将地理信息可视化展示。
三、无线传感网络和地理信息系统的融合方法无线传感网络和地理信息系统的融合是将无线传感网络和地理信息系统相互连接和交互，实现无线传感网络数据的采集、处理和分析。
无线传感器网络体系结构
Internet、卫星或移动 通信网络等
任务管理中心
汇聚节点
监测区域 传感器节点
无线传感器网络物理体系结构
传感器节点包括 （1）数据采集模块 （2）处理控制模块 （3）无线通信模块 （4）能量供应模块
Internet、卫星或移动 通信网络等
任务管理中心
汇聚节点
监测区域 传感器节点
无线传感器网络物理体系结构
外部网络 （UAV、卫星通信
网、互联网等）
观测节点
目标
远程任务管理
用户
数据传输或 信令交换
传感器节点
感知现场
体系结构概述
观测节点（汇聚节点）的各方面能力相对于上述节点群而言相对比较强，具有双重 身份。它连接传感器网络、Internet等外部网络，实现两种协议栈之间的通信协议转 换。同时发布管理点的监测任务，并把收集的数据转发到外部网络上。通常假设观 测节点能力较强，资源充分或可补充。观测节点有被动触发和主动查询两种工作模 式，前者被动地由传感节点发出的感兴趣事件或消息触发，后者则周期扫描网络和 查询传感节点，较常用。
的目标信息。
外部网络 （UAV、卫星通信
网、互联网等）
观测节点
目标
远程任务管理
用户
数据传输或 信令交换
传感器节点
感知现场
体系结构概述
传感器节点具有原始数据采集、本地信息处理、无线数据传输及与其它 节点协同工作的能力，这些节点群随机部署在监测区域 内部或附近，能够通过自组织方式构成网络。
外部网络 （UAV、卫星通信
应用层
表示层
会话层
OSI参考模型
传输层 网络层
数据链路层
物理层
开放式系统互联（OSI）协议参考模型
传感网与物联网的关系与区别解析
传感网与物联网的关系与区别解析近年来，随着科技的飞速发展，传感网和物联网成为了热门话题。
它们都是与互联网相关的概念，但又有着不同的特点和应用。
本文将从不同的角度解析传感网和物联网的关系与区别。
一、概念解析传感网是由大量分布在空间中的传感器节点组成的网络。
这些传感器节点能够感知和采集环境中的各种数据，并通过无线通信技术将数据传输到中心节点或其他节点，最终实现对环境的监测和控制。
传感网主要用于环境监测、农业、交通等领域。
物联网是指将各种日常物品与互联网进行连接，实现智能化和自动化的网络。
物联网通过传感器、通信技术和云计算等技术手段，将物品与物品、物品与人进行连接，实现信息的交互和共享。
物联网应用广泛，涵盖了智能家居、智慧城市、智能交通等多个领域。
二、关系解析传感网是物联网的基础和关键技术之一。
物联网需要大量的传感器节点来感知和采集环境中的数据，而传感网则提供了实现这一目标的技术手段。
传感网通过无线通信技术将采集到的数据传输到物联网的中心节点或其他节点，为物联网提供了数据基础。
物联网则是传感网的延伸和扩展。
传感网主要关注环境的监测和控制，而物联网则将传感网扩展到了更广阔的范围。
物联网将传感器节点与其他物品进行连接，实现了物品之间的信息交互和共享。
传感网只是物联网的一个组成部分，而物联网则是传感网的更高层次的应用和发展。
三、技术特点解析传感网和物联网在技术特点上也有一些区别。
传感网主要采用无线传感器网络技术，节点之间通过无线通信进行数据传输。
传感网的节点通常具有较低的计算和存储能力，主要用于数据的采集和传输。
物联网则使用更多种类的通信技术，包括无线传感器网络、蜂窝网络、Wi-Fi 等。
物联网的节点通常具有较强的计算和存储能力，能够处理和分析大量的数据。
物联网还利用云计算等技术，将数据存储和处理的负载转移到云端，实现更高效的数据管理。
四、应用领域解析传感网和物联网都有广泛的应用领域，但重点略有不同。
传感网主要应用于环境监测、农业、交通等领域。
无线传感网知识点
第一章无线传感网概述1.无线传感器网络的概念：无线传感器网路是一种由多个无线传感器节点和几个汇聚节点构成的网络，能够实时的检测、感知和采集节点部署区域的环境或感兴趣的的感知对象的各种信息，并对这些信息进行处理后一无线的方式发送出去。
2.WSN的特点及优势1）WSN与Ad hoc共有的特征：自组织；分布式；节点平等；安全性差2）WSN特有的特征：计算能力不高；能量供应不可代替；节点变化性强；大规模网络3.无线传感器网络架构：1）协议：物理层，数据链路层，网络层，传输层，应用层物理层：负责载波频率产生、信号的调制解调等工作，提供简单但健壮的信号调制和无线收发技术。
数据链路层：（1）媒体访问控制。
（2）差错控制。
网络层：负责路由发现和维护，是无线传感器网络的重要因素。
传输层：负责将传感器网络的数据提供给外部网络，也就是负责网络中节点间和节点与外部网络之间的通信。
应用层：主要由一系列应用软件构成，主要负责监测任务。
这一层主要解决三个问题：传感器管理协议、任务分配和数据广播管理协议，以及传感器查询和数据传播管理协议。
2）管理平台：（1）能量管理平台（2）移动管理平台（3）任务管理平台（1）管理传感器节点如何使用资源，在各个协议层都需要考虑节省能量。
（2）检测传感器节点的移动，维护到汇聚节点的路由，使得传感器节点能够动态跟踪其邻居的位置。
（3）在一个给定的区域内平衡和调度检测任务。
4.无线传感器网络所面临的挑战：低能耗，实时性，低成本，安全和抗干扰，协作第二章无线传感网物理层设计1.WSN物理层频率的选择：一般选用工业，科学和医疗频段。
ISM（医疗）频段的主要优点是无需注册的公用频段、具有大范围可选频段、没有特定标准、灵活使用。
欧洲使用433MHZ，美国使用915MHZ频段2.WSN结构采用的是无线射频通信第三章数据链路层1.MAC协议分类：1）按节点的接入方式：侦听（间断侦听：DEANAdeng），唤醒（低功耗前导载波侦听MAC协议），调度（主要使用在广播中）2）按信道占用数划分：单信道（主要采用），双信道，多信道3）信道分配方式：竞争型（S-MAC，T-MAC,Sift），分配型（SMACS，TRAMA），混合型（ZMAC），跨层型2.分配型MAC协议采用TDMA,CDMA,SDMA,FDMA等技术3.数据链路层的关键问题：能量效率问题，可扩展性，公平性，信道共享，网络性能的优化4.记忆竞争的S-MAC协议，具有以下特点：（1）周期性的侦听和睡眠（2）使用虚拟载波侦听和物理载波侦听进行冲突避免（3）自适应侦听（4）将长消息分成子段进行消息传递5.基于竞争的T-MAC协议：为了改进S-MAC协议不能根据网络负载调整自己的调度周期的缺点，T-MAC协议根据一种自适应占空比的原理，通过动态地调整侦听与睡眠时间的比值，从而实现节省能耗的目的。
《传感网应用开发》课程标准
《传感网应用开发》课程标准一、课程定位（一）课程基本信息课程代码：1501030适用专业：物联网技术应用专业学时数：80学分：4先修课程：电工技术、物联网技术概论、计算机网络技术后续课程：物联网综合设计与施工、APPInventor^局域网管理、网络服务器安装与配置（二）课程的性质《传感网应用开发》是我校物联网技术应用专业的专业核心课程之一，是该专业的一门必修课。
它是电工技术、物联网技术概论、计算机网络技术的延仰；是物联网综合设计与施工等课程的基础；根据专业教学标准，列入专业考试科目，也是物联网专业证书必修的课程。
（三）课程的理念本课程的基本价值取向是“为了每一个学生的发展”，以培养学生能力和素养为目标;根据本课程在专业教学中的作用地位，以“就业为导向，能力为本位”，以学生将来从事的职业岗位必备的相关知识和技术为依据，兼顾了企业和个人两者的需求，着眼于人的全面发展，即以培养全面素质为基础，以提高综合职业能力为核心。
转变教师的教学行为。
把激发和保持学生的学习热情和获得学习能力放在教学首位，发挥教师主导，学生主体为中心，创新行动导向教学模式，改变教学方法，重点培养动口、动脑、动手的实践精神和合作意识，保护和培养学生的好奇心与发现欲，帮助学生学会学习。
转变学生的学习方式。
引导学生自主探究、合作交流、搜集信息，发现、探究、解决问题，在逼真的生产实践环境和生产过程中，掌握科学方法和职业技能，养成职业道德和职业素养。
转变师生关系。
注重构建平等、民主的师生关系，营造和谐、宽松的课堂气氛。
师生在平等的对话中进行活动，学生在愉悦的氛围中思考，获取知识。
教师成为学习和发展的促进者，与学生积极互动、共同提高的协作者，组织学生合作学习、探究学习的引导者。
发挥课程资源的作用。
教材不是唯一的教学资源。
积极开发和运用多元、立体、开放的教学资源，以其具体形象、生动活泼和学生能够亲自参与等特点，给学生多方面的信息刺激，调动学生多种感官参与活动，激发学生兴趣，使学生身临其境，在愉悦中增长知识、培养能力、陶冶情操。
安装和部署传感网的步骤指南
安装和部署传感网的步骤指南随着物联网技术的发展，传感网作为其中的重要组成部分，正逐渐应用于各个领域。
传感网通过传感器感知环境信息，并将数据传输到中心节点进行处理和分析，为人们提供了更多的便利和智能化的服务。
本文将为您介绍传感网的安装和部署步骤指南。
一、确定需求和目标在安装和部署传感网之前，首先需要明确您的需求和目标。
传感网可以应用于农业、环境监测、智能家居等多个领域，不同领域的需求和目标会有所不同。
例如，如果您是在农业领域应用传感网，您可能需要监测土壤湿度、温度等参数，以便更好地管理农作物。
因此，在安装和部署传感网之前，需要明确您的需求和目标，以便更好地选择传感器和设备。
二、选择传感器和设备选择合适的传感器和设备是安装和部署传感网的重要步骤。
传感器是传感网的核心组成部分，它负责感知环境信息并将数据传输到中心节点。
不同的应用领域需要不同类型的传感器，例如温度传感器、湿度传感器、光照传感器等。
在选择传感器时，需要考虑其测量范围、精度、功耗等因素。
此外，还需要选择合适的中心节点和通信设备，以便实现数据的传输和处理。
三、确定传感器和节点的布局在安装和部署传感网之前，需要确定传感器和节点的布局。
传感器的布局应考虑到监测区域的特点和需求。
例如，在农业领域，传感器的布局应考虑到农作物的分布和生长状况。
节点的布局应考虑到传感器之间的通信距离和信号强度。
合理的布局可以提高传感网的监测效果和数据质量。
四、安装传感器和设备安装传感器和设备是安装和部署传感网的关键步骤。
在安装传感器时，需要将其固定在合适的位置，并确保传感器与监测对象之间的接触良好。
此外，还需要安装中心节点和通信设备，并进行相应的配置和连接。
在安装过程中，需要注意安全和稳定性，以保证传感网的正常运行。
五、配置和测试传感网安装和部署传感网后，需要进行配置和测试。
首先，需要配置传感器和节点的参数，例如采样频率、传输速率等。
然后，可以进行数据采集和传输的测试，以确保传感网的数据传输和处理功能正常。