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《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述（緒論）.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在PPT專區(qū)-天天文庫。
1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)WIRELESSSENSORNETWORKS什么是計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)，是指將地理位置不同的具有獨立功能的多臺計算機及其外部設(shè)備，通過通信線路連接起來，在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)管理軟件及網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的管理和協(xié)調(diào)下，實現(xiàn)資源共享和信息傳遞的計算機系統(tǒng)。所謂無線網(wǎng)絡(luò)，就是利用無線電波作為信息傳輸?shù)拿浇闃?gòu)成的無線局域網(wǎng)（WLAN），與有線網(wǎng)絡(luò)的用途十分類似，最大的不同在于傳輸媒介的不同，利用無線電技術(shù)取代網(wǎng)線，可以和有線網(wǎng)絡(luò)互為備份。什么是傳感器網(wǎng)絡(luò)WSN-WirelessSensorNetworks基礎(chǔ)微電子技術(shù)、嵌入式計
2、算技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無線通信技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)解釋1由部署在觀測環(huán)境附近的大量的微型廉價低功耗的傳感器節(jié)點組成，通過無線通信方式形成一個多跳的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。什么是傳感器網(wǎng)絡(luò)解釋2：傳感器網(wǎng)絡(luò)是由一組傳感器以特定方式構(gòu)成的無線網(wǎng)絡(luò)，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理區(qū)域中感知對象的信息，并發(fā)布給觀察者。傳感器網(wǎng)絡(luò)的三個基本要素：傳感器，感知對象，觀察者傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本功能協(xié)作地感知、采集、處理和發(fā)布感知信息傳感器接近感知對象傳感器僅產(chǎn)生數(shù)據(jù)流傳感器無計算能力無傳感器間通信能力SensorsObject信號分析傳統(tǒng)的感
3、知方法有線/無線連接現(xiàn)代感知方法SensingAreaObjectUser端傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋感知對象區(qū)域每個傳感器完成其臨近感知對象的觀測多傳感器協(xié)同完成感知區(qū)域的大觀測任務(wù)使用多跳路由算法向用戶報告觀測結(jié)果SinkInternet或通信衛(wèi)星SensornetworkUser端傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)sink-匯聚點sensornode-傳感器節(jié)點sensorfield-監(jiān)測區(qū)域傳感器網(wǎng)絡(luò)的實體傳感器節(jié)點功能：采集、處理、控制和通信等網(wǎng)絡(luò)功能：兼顧節(jié)點和路由器資源受限：存儲、計算、通信、能量Sink節(jié)點功能：連接傳感器網(wǎng)絡(luò)與Inter
4、net等外部網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)兩種協(xié)議棧之間的通信協(xié)議轉(zhuǎn)換，發(fā)布管理節(jié)點的監(jiān)測任務(wù)，轉(zhuǎn)發(fā)收集到的數(shù)據(jù)。特點：連續(xù)供電、功能強、數(shù)量少等現(xiàn)代微型傳感器感知能力＋計算能力＋通信能力體積小能耗小由六部分組成傳感器節(jié)點傳感器模塊：信息采集、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理器模塊：控制、數(shù)據(jù)處理、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議無線通訊模塊：無線通信，交換控制信息和收發(fā)采集數(shù)據(jù)能量供應(yīng)模塊：提供能量傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)：地理區(qū)域大；部署密集提高信噪比；提高監(jiān)測精度；增強容錯性；減少盲區(qū)自組織網(wǎng)絡(luò)：不確定性；拓撲結(jié)構(gòu)變化資源受限：計算、存儲、通訊、能量動態(tài)拓撲：節(jié)點故障；通訊故障；移動
5、性；節(jié)點加入可靠網(wǎng)絡(luò)：適應(yīng)環(huán)境條件；魯棒性、容錯性應(yīng)用相關(guān)：沒有統(tǒng)一的通信協(xié)議平臺以數(shù)據(jù)為中心傳感器節(jié)點的限制電源能量有限通信能力有限計算和存儲能力有限傳感器網(wǎng)絡(luò)概述－與ADHOC的不同WSN結(jié)點數(shù)量更為龐大多數(shù)節(jié)點為靜止節(jié)點分布更為密集能量約束結(jié)點更容易出錯拓撲結(jié)構(gòu)變化頻繁Adhoc幾十至上百個節(jié)點局域網(wǎng)節(jié)點全移動結(jié)構(gòu)變化（移動）能量可連續(xù)提供點到點通信軍事應(yīng)用軍事應(yīng)用聯(lián)合國維和部隊伊拉克戰(zhàn)爭微型感應(yīng)傳感器網(wǎng)絡(luò)核武器和生化武器軍事應(yīng)用美軍未來戰(zhàn)斗系統(tǒng)的戰(zhàn)場警戒示意圖傳感器節(jié)點通行車輛槍聲定位反恐系統(tǒng)F-22猛禽戰(zhàn)斗機美國F-2
6、2猛禽戰(zhàn)斗機機外傳感器網(wǎng)絡(luò)美軍“沙地直線”項目無線鏈路目標探測、分類和跟蹤傳感器節(jié)點傳感器節(jié)點商業(yè)電力高壓線高爾夫球場葡萄園道路交通智能停車場物流系統(tǒng)列車鐵軌高速公路系統(tǒng)韓國濟州島智能漁場北京大興區(qū)菊花基地克爾斯博公司浙江溫州的奶牛牧場沈陽玫瑰園討論題請大家思考和組織課堂討論：傳感器網(wǎng)絡(luò)還可以有哪些用途？？通信能力有限節(jié)點帶寬窄，而且經(jīng)常變化節(jié)點通信覆蓋范圍只有幾十到幾百米，而且經(jīng)常變化挑戰(zhàn)之一如何在如此有限通信能力的條件下,高質(zhì)量地完成感知數(shù)據(jù)的查詢、分析、挖掘與傳輸？在傳感器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，發(fā)現(xiàn)最小化算法通信復(fù)雜性的機理是我們面
7、臨的第一個挑戰(zhàn)問題！多源、多跳是主要通信方式多個傳感器節(jié)點向一個目標傳送信息一次多源信息傳輸需要多條由多個傳感器節(jié)點組成的路徑挑戰(zhàn)之二如何為多源信息傳輸選擇優(yōu)化通信路徑？在傳感器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，建立選擇優(yōu)化或近似優(yōu)化通信路徑的理論是我們面臨的第二個挑戰(zhàn)問題！節(jié)點移動、斷接頻繁在移動網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點移動頻繁節(jié)點間通信的斷接頻繁，導(dǎo)致通信失敗.經(jīng)常受到高山、建筑物、障礙物等地勢地貌以及風雨雷電等自然環(huán)境的影響,因此傳感器可能會長時間脫離網(wǎng)絡(luò),離線工作挑戰(zhàn)之三通信路徑重構(gòu)成為突出問題？路由算法必須具有自適應(yīng)性？如何建立網(wǎng)絡(luò)隨機連通性的數(shù)據(jù)理論
8、，為通信路徑重構(gòu)和自適應(yīng)路由算法設(shè)計奠定堅實理論基礎(chǔ)是我們面臨的第三個挑戰(zhàn)問題？電源能量有限傳感器的電源能量極其有限由于電源能量的原因經(jīng)常失效或廢棄電源能量約束是傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的障礙現(xiàn)有電源部件不能滿足傳感器網(wǎng)絡(luò)的需要傳感器傳輸信息比執(zhí)行計算更消耗電能傳感器傳輸
