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无线传感器网络的基本结构

时间:2018-06-01
 

      无线传感器 网络技术综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等,只有多学科高度交叉、技水高度集成的特点。传感器节点之间通过无线方式,采用自组装多眺的形式组成一个传感器网络,利用各类集成化微型传感器实施监测、感知和采集各种环境信息或监测对象的信息。这些收集到的信息以无线方式通过多跳路径传送到用户终端,传输过程中会对信息进行各种处理,使其能够满足特定对象的需求(如以图表等形式出现在人们眼前等),从而实现物理世界、计算世界以及人类社会三元世界的连通。

      传感器网络可以用最低的成本达到巔人的灵活性,可以连接任何有通信耑求的终端设备,采集数据或发送指令。在实际成用过程中,可以将数百个乃至上千个传感器或执行单元设备任意抛撤在所需的场地,经过一段有限的时问,各节点之间可以按照各种协议建立起任意两点之间的信息传播路径,冈此可以从其中任何一个传感器单元获取所有其他传感器单元的信息。同时,由于是无线自组织的双向通信网络,传感器网络能以最人的灵活性自动完成不规则分布的各种传感器与控制节点的组网,同时具有较强的动态调整能力,某些网络还具有一定的移动能力。

      无线传感器网络由许多个功能相同或不同的无线传感器节点组成,如图所示。在某一个应用区域分布着很多的无线传感器网络节点,各节点之间通过无线方式传输信息,图中带箭头连线表示可能的信息传输路径。每一个传感器节点包括数据采集模块(传感器、A/D转换器)、数据处理和控制模块(微处理器、存储器)、通信模块(无线收发器)和供电模块息。同时,由于是无线自组织的双向通信网络,传感器网络能以最人的灵活性自动完成不规则分布的各种传感器与控制节点的组网,同时具有较强的动态调整能力,某些网络还具有一定的移动能力。

      无线传感器网络由许多个功能相同或不同的无线传感器节点组成,如图所示。在某一个应用区域分布着很多的无线传感器网络节点,各节点之阆通过无线方式传输信息,图中带箭头连线表示可能的信息传输路径。每一个传感器节点包括数据采集模块(传感器、A/D转换器)、数据处理和控制模块(微处理器、存储器)、通信模块(无线收发器)和供电模块(电池、DC/DC能童转换器)等部分,节点在网络中可以充当数据采集者、数据中转站或类头节点(Cluster-head Node)的角色。作为数据采集者,数据采集模块收集周_环境的数据(如温度、湿度),通过通信路由协议直接或间接将数据传输给远方基站(BaseStation)或网

     关节点(Sink Node);作为数据中转站,节点除了完成采集任务外,还要接收相邻节点的数据,将其转发给距离基站更近的相邻节点或者直接转发到基站或网关节点;作为类头节点,则要负贵收集该类中所有节点采集的数据,经过数据融合后,发送到基站或汇聚节点。

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