大中小無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的關(guān)鍵性問題2009-12-07蘇通莎楠展開全文無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的關(guān)鍵性問題作者：時(shí)間：2007-07-06來源:廣嵌網(wǎng)關(guān)鍵詞：傳感器傳感器專題無線一、引言無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種出現(xiàn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，它的基本組成單位是節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)集成了傳感器、微處理器、無線接口和電源四個(gè)模塊。傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中業(yè)已成熟的解決方案可以借鑒到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中來。但是基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自身的用途和優(yōu)點(diǎn)，開發(fā)的通信協(xié)議和路由算法已經(jīng)成為了當(dāng)前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域內(nèi)急待研究的課題。二、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)包括了大面積的空間分布在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)處理由節(jié)點(diǎn)自身完成，這樣做的目的是減少無線鏈路中傳送的數(shù)據(jù)量，只有與其他節(jié)點(diǎn)相關(guān)的信息才在鏈路中傳送。以數(shù)據(jù)為中心的特性是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的又一個(gè)特點(diǎn)，由于節(jié)點(diǎn)不是預(yù)先計(jì)劃的，而且節(jié)點(diǎn)位置也不是預(yù)先確定的，這樣就有一些節(jié)點(diǎn)由于發(fā)生較多錯(cuò)誤或者不能執(zhí)行指定任務(wù)而被中止運(yùn)行。為了在網(wǎng)絡(luò)中監(jiān)視目標(biāo)對象，配置冗余節(jié)點(diǎn)是必要的，對用戶來說，向所有位于觀測區(qū)內(nèi)的傳感器發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)請求，然后將采集的數(shù)據(jù)送到指定節(jié)點(diǎn)處理。盡管電子郵件也能傳送文件，但它一般用于短信息傳遞。襄陽自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)質(zhì)量推薦

    網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是從1990年代中期發(fā)展起來的新技術(shù)，它把互聯(lián)網(wǎng)上分散的資源融為有機(jī)整體，實(shí)現(xiàn)資源的共享和有機(jī)協(xié)作，使人們能夠透明地使用資源的整體能力并按需獲取信息。資源包括高性能計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識(shí)資源、**資源、大型數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)、傳感器等。當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)只限于信息共享，網(wǎng)絡(luò)則被認(rèn)為是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的第三階段。網(wǎng)絡(luò)可以構(gòu)造地區(qū)性的網(wǎng)絡(luò)、企事業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)、局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，甚至家庭網(wǎng)絡(luò)和個(gè)人網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)的根本特征并不一定是它的規(guī)模。Internet的應(yīng)用范圍由早期的**，擴(kuò)展到美國國內(nèi)的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)，進(jìn)而迅速覆蓋了全球的各個(gè)領(lǐng)域，運(yùn)營性質(zhì)也由科研、教育為主逐漸轉(zhuǎn)向商業(yè)化。掌握計(jì)算機(jī)基本操作、日常辦公軟件、打印機(jī)、掃描儀等日常辦公設(shè)備的使用，計(jì)算機(jī)組裝與常見故障排除及設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)。多功能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)承諾守信Internet是一套通過網(wǎng)絡(luò)來完成有用的通訊任務(wù)的應(yīng)用程序。

    由于綜合布線系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)息息相關(guān)，在設(shè)計(jì)綜合布線系統(tǒng)的同時(shí)必須考慮到使用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，也就是布線設(shè)計(jì)要和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，盡量做到兩者技術(shù)性能上的統(tǒng)一，避免硬件資源冗余和浪費(fèi)，才能充分發(fā)揮綜合布線系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。目前網(wǎng)絡(luò)上經(jīng)常使用的主要技術(shù)有以下三種：1：FDDI/CDDI（光纖/銅線分布式數(shù)據(jù)接口）2：ATM（異步傳輸模式）3：FASTETHERNET（快速以太網(wǎng)）下面分析一下這三種技術(shù)：1：FDDI/CDDI（光纖/銅線分布式數(shù)據(jù)接口）這是一種成熟的、非載波偵聽的、100M帶寬共享的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。采用了令牌傳遞服務(wù)策略，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間有主環(huán)和副環(huán)相聯(lián)，在網(wǎng)絡(luò)線路或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，有很強(qiáng)的自重構(gòu)能力。同時(shí)其站管理（SMT）功能十分強(qiáng)大，適合于作主干網(wǎng)絡(luò)。但其技術(shù)難度高、價(jià)格昂貴、擴(kuò)展性較差，呈環(huán)行布線，與ATM不太兼容。2：ATM（異步傳輸模式）這是一種基于光纖傳輸系統(tǒng)、應(yīng)用了統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù)、采用了短信元交換技術(shù)的先進(jìn)異步模式。它直接支持?jǐn)?shù)據(jù)、視頻、音頻等多媒體傳輸。速率相當(dāng)快（達(dá)成155M，622M），由于采用了異步模式，共效率相當(dāng)高，比較適合于作主干網(wǎng)格。但它仍然是一項(xiàng)有爭議的技術(shù)，許多標(biāo)準(zhǔn)尚待完善。

    可以用一個(gè)多播路由協(xié)議把消息送到相關(guān)節(jié)點(diǎn)，對于用戶而言，不需要知道每個(gè)傳感器的具體身份號(hào)，所以可以用以數(shù)據(jù)為中心的組網(wǎng)方式。5、與移動(dòng)adhoc網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一種分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)，和移動(dòng)adhoc網(wǎng)絡(luò)有相似點(diǎn)，但又有很多不同。移動(dòng)adhoc網(wǎng)絡(luò)可以用于沒有無線基礎(chǔ)設(shè)施存在或出于費(fèi)用和安全方面的考慮不方便設(shè)置無線基礎(chǔ)設(shè)施的場合，而傳感器很多時(shí)候被布置在近地環(huán)境中，地波吸收現(xiàn)象不能被忽視，并且高密度布置的傳感器網(wǎng)絡(luò)中的多用戶接口也造成了很高的誤比特率。作為移動(dòng)通信的兩種基本組網(wǎng)模式之一，移動(dòng)adhoc網(wǎng)絡(luò)中的傳輸模型是典型的多對多式，而傳感器網(wǎng)中的傳輸模型更偏向于分層次模型（多對一傳輸）。一般來說，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)比典型的移動(dòng)終端或手持設(shè)備有更多的資源受限要求，但對于計(jì)算的要求則是可有可無的，當(dāng)需要執(zhí)行計(jì)算任務(wù)時(shí)，如果通信成本比計(jì)算成本低，計(jì)算任務(wù)就被送到中心節(jié)點(diǎn)去執(zhí)行。三、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵性問題1、網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議問題傳感器網(wǎng)絡(luò)受到的安全威脅和移動(dòng)adhoc網(wǎng)絡(luò)所受到的安全威脅不同，所以現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制不適合此領(lǐng)域，需要開發(fā)針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的專門協(xié)議。一種思想是從維護(hù)路由安全的角度出發(fā)。當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)只限于信息共享，網(wǎng)絡(luò)則被認(rèn)為是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的第三階段。

    Globus體系結(jié)構(gòu)已為一些大型網(wǎng)絡(luò)所采用。研究人員已經(jīng)在天氣預(yù)報(bào)、高能物理實(shí)驗(yàn)、航空器研究等領(lǐng)域開發(fā)了一些基于Globus網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的應(yīng)用程序。雖然這些應(yīng)用仍屬試驗(yàn)性質(zhì)，但它證明了網(wǎng)絡(luò)計(jì)算可以完成不少超級(jí)計(jì)算機(jī)難以勝任的大型應(yīng)用任務(wù)?？梢灶A(yù)見，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將很快掀起下一波互聯(lián)網(wǎng)浪潮。面對即將到來的第三代互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，很多發(fā)達(dá)國家都投入了大量研究資金，希望能抓住機(jī)遇，掌握未來的命運(yùn)。中國也加強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)方面的投入。中科院計(jì)算所為自己的網(wǎng)絡(luò)起名為“織女星網(wǎng)絡(luò)”（VegaGrid），目標(biāo)是具有大規(guī)模數(shù)據(jù)處理、高性能計(jì)算、資源共享和提高資源利用率的能力。與國內(nèi)外其他網(wǎng)絡(luò)研究項(xiàng)目相比，織女星網(wǎng)絡(luò)的比較大特點(diǎn)是“服務(wù)網(wǎng)絡(luò)”。中國許多行業(yè)，如能源、交通、氣象、水利、農(nóng)林、教育、環(huán)保等對高性能計(jì)算網(wǎng)絡(luò)即信息網(wǎng)絡(luò)的需求非常巨大。預(yù)計(jì)在兩三年內(nèi)，就能看到更多的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用實(shí)例。網(wǎng)絡(luò)的神奇作用吸引著越來越多的用戶加入其中。黃石正規(guī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)誠信經(jīng)營

數(shù)據(jù)是通過網(wǎng)絡(luò)傳遞到服務(wù)器中，由服務(wù)器集中處理后再回送到終端。襄陽自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)質(zhì)量推薦

    對用戶來說，向所有位于觀測區(qū)內(nèi)的傳感器發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)請求，然后將采集的數(shù)據(jù)送到指定節(jié)點(diǎn)處理，可以用一個(gè)多播路由協(xié)議把消息送到相關(guān)節(jié)點(diǎn)，這需要一個(gè)的地址表，對于用戶而言，不需要知道每個(gè)傳感器的具體身份號(hào)，所以可以用以數(shù)據(jù)為中心的組網(wǎng)方式。5、與移動(dòng)adhoc網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一種分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)，和移動(dòng)adhoc網(wǎng)絡(luò)有相似點(diǎn)，但又有很多不同。移動(dòng)adhoc網(wǎng)絡(luò)可以用于沒有無線基礎(chǔ)設(shè)施存在或出于費(fèi)用和安全方面的考慮不方便設(shè)置無線基礎(chǔ)設(shè)施的場合，而傳感器很多時(shí)候被布置在近地環(huán)境中，地波吸收現(xiàn)象不能被忽視，并且高密度布置的傳感器網(wǎng)絡(luò)中的多用戶接口也造成了很高的誤比特率。作為移動(dòng)通信的兩種基本組網(wǎng)模式之一，移動(dòng)adhoc網(wǎng)絡(luò)中的傳輸模型是典型的多對多式，而傳感器網(wǎng)中的傳輸模型更偏向于分層次模型。襄陽自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)質(zhì)量推薦

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