无线传感器网络WSN.ppt

无线传感器网络WSN.ppt(WSN)是随着传感器技术、无线射频通信技术、微机电技术以及数字信号处理技术等的飞速发展而诞生的新兴研究领域。无线传感器网络节点是一种在微小的体积内集成数据采集、处理和无线通信等模块、并被随机撒布在工作区域的节点,这些节点通过自组织的方式构成无线网络,以协作的方式实时感知、采集和处理网络覆盖区的信息,并经过多跳的方式经由汇聚节点链路将整个区域的信息传送到远程控制管理中心。反之远程控制管理中心也可以对网络节点进行实时监控和操作。(续)下图是一个无线传感器网络系统结构A、B、C、D、E是传感器节点,在网络中充当数据采集者、数据中转站或簇头节点的角色。(续)无线传感器网络节点硬件结构传感器AC/,WSN是一种以测控为目的的无线网络,它自身固有的一些特点如下:节点计算能力较低,能量和存储容量有限由于WSN应用环境和条件的复杂性与限制,并随着传感器功能专一性、结构简单化发展,WSN节点也更加微型化,节点多采用电池供电,且电池常为一次性使用,所以节点能量比较有限,同时,由于节点硬件结构大多采用单片机作为主控和管理单元,其计算能力和存储空间都比较低,所以在网络协议设计方面应追求简单化。(续)节点数量规模大,密度高为完成物理世界的高密度感知,WSN系统常常由上千上万个节点组成,以此来准确获取监控区域的相关信息。高密度的节点分布有利于利用简单的节点通过彼此间的协同工作来提高系统的可靠性和工作质量,提高网络的健壮性和鲁棒性。自组织节点通常都是随机撒布在监测区域,无法事先了解和设定网络的拓扑状态,所以需要网络具备自组织能力,在工作时能有效建立网络拓扑和路由链路,来完成节点的组网和数据采集传输功能。(续)另外,当监测区域的个别节点出现故障或者耗能殆尽之后节点死亡时,或者由于添加新的节点到现有网络中时,都需要网络能够自我进行拓扑调整变换,以保证整个网络能够继续健康工作。以数据为中心,节点具有数据融合能力传统的数据通信网络是以地址为中心的,各个终端是通过IP来相互识别和进行数据交换的,每个终端脱离网络都能独立工作;WSN是任务型网络,各个节点协同监测数据,是以数据为中心的网络,脱离整个网络,单个节点采集的数据没有现实意义。WSN中可能有多个节点同时收集到用户感兴趣的数据,而为了避免冗余数据重复发送造成能量浪费,这些数据要经过数据融合处理后再传输。