无线传感器网络的基本知识点

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通信行业无线通信原理(知识点)

通信行业无线通信原理(知识点)

通信行业无线通信原理(知识点)无线通信已经成为现代社会中不可或缺的一部分,它在通信行业中扮演着至关重要的角色。

本文将介绍通信行业中的无线通信原理相关的知识点,以帮助读者更好地理解和应用无线通信技术。

一、无线通信的定义和特点无线通信是一种通过电磁波进行信息传输的通信方式,相比有线通信,它具有以下特点:1. 无线传输:无需通过物理线缆进行信息传输,更加灵活方便;2. 高速传输:无线通信可以通过调制、编码等技术实现高速数据传输;3. 广泛覆盖:无线通信可以覆盖更广的区域,支持移动通信需求。

二、无线通信的基本原理无线通信的基本原理包括信号调制、传输和接收等过程。

1. 信号调制:在无线通信中,信号调制是将要传输的信息转化为适合在空间中传播的电磁信号。

常见的调制方式有调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)等。

2. 传输过程:经过信号调制后,电磁信号通过天线进行无线传输,其中需要考虑信号的传输损耗、传输距离等因素。

3. 接收过程:接收端的天线接收到传输的电磁信号后,通过解调和解码等过程将信号转化为原始信息,使其可以被用户所理解和使用。

三、无线通信技术的应用领域无线通信技术在各个领域中都有广泛的应用。

以下是几个常见的应用领域及其相关技术:1. 移动通信:无线通信技术的代表之一就是移动通信,如手机通信、移动互联网等。

移动通信技术包括蜂窝网络、Wi-Fi等。

2. 无线传感器网络:无线传感器网络利用传感器节点采集环境数据,并通过无线通信进行传输和处理,应用于环境监测、智能家居等领域。

3. 卫星通信:卫星通信利用卫星作为中继站来传输和接收信号,广泛应用于远程通信、广播电视、导航等领域。

4. 物联网:物联网通过无线通信将各种设备和物体连接起来,实现信息交互和远程控制,应用于智能城市、智能交通等领域。

四、无线通信的挑战与发展趋势尽管无线通信技术已经取得了巨大的进展,但仍然面临一些挑战和限制:1. 频谱资源受限:无线通信需要使用可用的频谱资源进行传输,但频谱资源有限,在高密度用户和设备下可能会导致频谱拥塞。

12573 无线传感网技术

12573 无线传感网技术

高纲1541江苏省高等教育自学考试大纲12573无线传感网技术南京信息工程大学编江苏省高等教育自学考试委员会办公室Ⅰ课程性质与课程目标一、课程性质和特点《无线传感网技术》课程是江苏省高等教育自学考试物联网专业(本科段)的必修课,是为培养和检验考生掌握物联网技术基本知识和基本技能而设置的一门专业基础课程。

本课程是物联网工程专业的主干课程。

无线传感器网络是集传感器技术、微电机技术、现代网络和无线通信技术于一体的综合信息处理平台,具有广泛的应用前景,是计算机信息领域最活跃的研究热点之一。

本课程内容主要包含无线传感器网络的体系结构和网络管理技术,无线传感器网络中的物理层协议、MAC协议、路由协议、拓扑控制协议以及无线网络协议IEEE802.15.4等通信协议,无线传感器网络的节点定位、目标跟踪和时间同步等几大支撑技术,TinyOS实践开发技术等。

因此,它是一门理论联系实际、工程性较强的课程。

通过本课程的学习,要求学生掌握无线传感器网络的体系结构和网络管理技术,着重掌握无线传感器网络的通信协议,了解无线传感器网络的节点定位、目标跟踪和时间同步等几大支撑技术,为在基于无线传感器网络的系统开发和应用中,深入利用关键技术,设计优质的应用系统打下基础。

希望通过本课程的学习,加深对无线传感器网络的理解,为进一步研究和从事无线传感器网络应用开发和工程实践工作提供良好的基础和参考。

二、课程目标作为物联网工程专业的基础课,要求学生了解当今信息化社会发展的基础上,掌握传感网技术的发展和应用,了解传感网的关键技术,为以后物联网的工程实践打下基础。

本课程的目的是使学生掌握物联网技术的定义和基本原理及应用,了解物联网技术的发展,了解物联网的关键技术和方法。

课程设置的目标是鼓励考生:1.掌握无线传感器网络的体系结构和网络管理技术,着重掌握无线传感器网络的通信协议;2.掌握无线传感器网络的节点定位、时间同步和网络安全等几大支撑技术;3.熟悉无线传感器网络的系统开发和应用,掌握NesC语言和TinyOS操作系统,掌握TinyOS平台的实际操作。

无线传感器网络知识点归纳

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。

第一章无线传感器网络概述知识点整理(一)

第一章无线传感器网络概述知识点整理(一)

第⼀章⽆线传感器⽹络概述知识点整理(⼀)第⼀章⽆线传感⽹络概述1.1 ⽆限传感器⽹络的基本感念⽆线传感器⽹络 Wireless Sdnsor Network定义:⼤量静⽌或移动的传感器节点以⾃组织和多跳的⽅式构成的⽆线⽹络。

⽬的:协作探测、处理和传输⽹络覆盖区域内感知对象的监测信息,并报告给⽤户。

传感器⽹络功能:实现数据采集、处理和传输基本要素:传感器、感知对象和⽤户Ad Hoc ⽹络:定义:是⼀种多跳的、⽆中⼼的、⾃组织⽆线⽹络,⼜称为多跳⽹,⽆基础设施⽹或⾃组织⽹。

1.2 ⽆线传感器⽹络的特征1.2.1与现有⽆线⽹络的区别(其他⽹络)(1)集成了监测、控制以及⽆线通信的⽹络系统(2)节点数⽬庞⼤(3)节点分布密集(4)节点容易出现故障(5)⽹络拓扑结构易发⽣变化(6)传感器节点具有的能量、处理能⼒、存储能⼒和通信能⼒等都⼗分有限(7)传统⽆线⽹络的⾸要设计⽬标是提供⾼服务质量和⾼效带宽利⽤,其次才考虑节约能源,⽽传感器⽹络的⾸要设计⽬标是能源的⾼效使⽤1.2.2与现场总线的区别(1)现场总线是应⽤在⽣产现场和微机化测量控制设备之间、实现双向串⾏多节点数字通信的系统(2)开放式、数字化、多点通信的底层控制⽹络(3)现场总线作为⼀种⽹络形式,专门为实现在严格的实时约束条件下⼯作⽽特别设计的(4)由于现场总线通过报告传感数据从⽽控制物理环境,与传感器⽹络⾮常相似(5)⽆线传感器⽹络关注的不是数⼗毫秒范围内的实时性,⽽是具体的业务应⽤,这些应⽤能够容许较长时间的延迟和抖动(6)传感器⽹络⾃适应协议在现场总线中并不需要,如多跳、⾃组织的特点,⽽且现场总线及其协议也不考虑节约能源问题较为流⾏的现场总线:(1)CAN(控制局域⽹络)(2)Lonworks(局部操作⽹络)(3)Profibus(过程现场总线)(4)HART(可寻址远程传感器数据通信)(5)FF(基⾦会现场总线)1.2.3传感器节点的限制1.电源能量限制(1)传感器节点体积微⼩(2)通常携带能量⼗分有限的电池(3)传感器节点消耗能量的模块包括传感器模块、处理器模块和⽆线通信模块(4)传感器节点的绝⼤部分能量消耗在⽆线通信模块⽆线通信模块存在发送、接收、空闲和睡眠4种状态空闲时监听⽆线信道的使⽤情况,检查是否有数据发送给⾃⼰睡眠时关闭通信模块在发送状态的能量消耗最⼤,接收和空闲时消耗接近,睡眠消耗最少。

无线传感器网络知识点

无线传感器网络知识点

1. 无线传感器网络(wireless sensor network, WSN )就是由部署在检测区域内大量的廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统,目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知的对象信息,并发送给观察者。

2. 构成WSN 的三要素:传感器、感知对象、观察者。

3. ADHOC 和WSN 的区别:(1)WSN(2)WSN (3)WSNAd hoc(4)WSN(5)WSN (6)WSN 以数据为中心。

4. WSN 的节点:传感模块、处理器模块、通信模块、电源模块 节点特点:电源能量有限、通信能力有限、计算和存储能力有限5. WSN 协议栈结构(1)能源管理平台:管理传感器节点如何使用能量;(2)移动管理平台:检测和注册传感器节点的移动,维护到汇聚点的路由,使得传感器节点能够跟踪它的邻居;(3)任务管理平台:在一个给定的区域内平衡和调度监测任务6. 传感器物理层作用:屏蔽物理设备和传输介质的差异目的:透明传输功能:提供传输通道;传输数据;其他特性:(1)机械特性(2)电气特性(3)功能特性(4)规程特性运用的技术:(1)介质和频段的选择(2)调制技术(3)扩频技术传输媒体:(1)建议采用ISM (工业、科学和医学)频段短距离的无线低功率通信最适合传感器网络(2)红外,不需要许可证,抗干扰要求收发双方在视线之内(3)光7.频率选择,载频发生,信号检测,调制,数据加密信号传播传播信号需要的最小发送功率和传输距离d的n次方成正比,2<= n < 4.为了减小传输距离,传感器网络采用多跳(multihop)通信方式8.MAC层协议:S-MAC协议、IEEE802.11 MAC协议9.MAC层有用功耗:(1)发送,接收数据(2)处理询问请求(3)转发询问和数据到邻居节点9.MAC层无用功耗:(1)信道的空闲侦听,“waiting for possible traffic”.(2)由于碰撞导致的重传,例如两个数据包同时到达同一节点(3)无意偷听:当节点接收到一个不属于他的数据包时(4)产生和处理控制数据包开销10.CSMA/CACSMA /CA载波侦听/冲突避免如何解决“隐匿终端问题11.S-MAC机制针对碰撞重传、串音、空闲侦听和控制消息等可能造成较多能耗的因素S-MAC 采用如下机制:(1)周期性侦听/睡眠的低占空比工作方式,控制结点尽可能处于睡眠状态来降低结点能量的消耗;(2)邻居结点通过协商的一致性睡眠调度机制形成虚拟簇,减少结点的空闲侦听时间;(3)通过流量自适应的侦听机制,减少消息在网络中的传输延迟;(4)采用带内信令来减少重传和避免侦听不必要的数据;通过消息分割和突发传递机制来减少控制消息的开销和消息的传递延迟。

无线传感器网络知识点归纳教案资料

无线传感器网络知识点归纳教案资料

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结构示意图,组成部分(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成本很低、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,并发送给观察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、处理和传输网络覆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,感知对象和观察者任务:利用传感器节点来监测节点周围的环境,收集相关的数据,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体系结构示意图:组成部分:传感器节点、汇聚节点、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结构(P4-6)无线传感器节点的硬件部分一般由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和能量供应模块4部分组成。

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结构(P7)1.各层协议的功能应用层:主要任务是获取数据并进行初步处理,包括一系列基于监测任务的应用层软件传输层:负责数据流的传输控制网络层: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,媒体访问和差错控制物理层: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.管理平台的功能(1)能量管理平台管理传感器节点如何使用能源。

传感器网络知识点汇总 物院版

传感器网络知识点汇总 物院版

传感器网络的基本要素:传感器,感知对象,用户。

传感器网络定义无线传感器网络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(协作地探测)(处理和传输网络覆盖区域内感知对象的监测信息),并报告给用户。

WSN与Ad-hoc的区别项目WSN Ad-hoc网络功能以获取感知信息为主要目的的信息采集网络解决人与人、设备与设备之间信息传输结点能力小型化、低成本、低功耗,处理能力低,通信速率与通信距离有限处理与存储能力、通信能力、可靠性相对强大网络形态大规模、密度高小型网络,密度高后冲突增大拓扑结构一到多、多到一(结点到用户,结点间一般不存在通信)任意的点到点业务特征由用户发起查询或结点检测到异常或周期报告,业务量低传输话音、数据、视频等业务,业务量高关注问题以数据为中心,电池供电,能量有限,所以限制其网络协议算法设计强调简单、高效以通信为目的,与能量无关,以网络容量、QoS、业务传输的有效性为主相同点不依托任何网络基础设施的情况下展开工作;都可以依靠结点之间的自组织行为协调对信道资源的使用以及在网路拓扑动态变化的情况下实现多跳路由转发等功能。

传感器节点的限制条件电源能量有限通信能力受限计算和存储能力受限组网特点自组织性以数据为中心应用相关性动态性网络规模大可靠性传感器网络终端结点结构(简答)传感模块通信模块计算与存储模块电源WSN网络体系结构从无线联网的角度来看,传感器网络结点的体系由分层的网络通信协议,网络管理平台,应用支撑平台三部分组成。

传感器网络的体系结构平面结构,分级结构。

传感器定义一般来说能够把特定的被测信息(物理量,化学量,生物量)按一定规律转换成某种可用信号(电信号,光信号等)的器件或装置,我们把它称为传感器传感器组成敏感元件转换元件基本转换电路常见传感器类型被测量与输出电量的转换原理划分,可分为能量转换型和能量控制型两大类按测量原理分类,主要有物理、化学和生物原理按被测量的性质不同划分为位移传感器、力传感器、温度传感器等按输出信号的性质可分为开关型(二值型)、数字型、模拟型。

无线传感网知识点

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。

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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

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