大中小無線傳感器網(wǎng)絡技術中的關鍵性問題2009-12-07蘇通莎楠展開全文無線傳感器網(wǎng)絡技術中的關鍵性問題作者：時間：2007-07-06來源:廣嵌網(wǎng)關鍵詞：傳感器傳感器專題無線一、引言無線傳感器網(wǎng)絡是一種出現(xiàn)的計算機網(wǎng)絡，它的基本組成單位是節(jié)點，這些節(jié)點集成了傳感器、微處理器、無線接口和電源四個模塊。傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡技術中業(yè)已成熟的解決方案可以借鑒到無線傳感器網(wǎng)絡中來。但是基于無線傳感器網(wǎng)絡自身的用途和優(yōu)點，開發(fā)的通信協(xié)議和路由算法已經(jīng)成為了當前無線傳感器網(wǎng)絡領域內(nèi)急待研究的課題。二、無線傳感器網(wǎng)絡的特點1、無線傳感器網(wǎng)絡包括了大面積的空間分布在無線傳感器網(wǎng)絡中，數(shù)據(jù)處理由節(jié)點自身完成，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)點相關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)絡的又一個特點，由于節(jié)點不是預先計劃的，而且節(jié)點位置也不是預先確定的，這樣就有一些節(jié)點由于發(fā)生較多錯誤或者不能執(zhí)行指定任務而被中止運行。為了在網(wǎng)絡中監(jiān)視目標對象，配置冗余節(jié)點是必要的，對用戶來說，向所有位于觀測區(qū)內(nèi)的傳感器發(fā)送一個數(shù)據(jù)請求，然后將采集的數(shù)據(jù)送到指定節(jié)點處理。盡管電子郵件也能傳送文件，但它一般用于短信息傳遞。襄陽自動化網(wǎng)絡技術質量推薦
網(wǎng)絡技術是從1990年代中期發(fā)展起來的新技術，它把互聯(lián)網(wǎng)上分散的資源融為有機整體，實現(xiàn)資源的共享和有機協(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。資源包括高性能計算機、存儲資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識資源、**資源、大型數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡、傳感器等。當前的互聯(lián)網(wǎng)只限于信息共享，網(wǎng)絡則被認為是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的第三階段。網(wǎng)絡可以構造地區(qū)性的網(wǎng)絡、企事業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡、局域網(wǎng)網(wǎng)絡，甚至家庭網(wǎng)絡和個人網(wǎng)絡。網(wǎng)絡的根本特征并不一定是它的規(guī)模。Internet的應用范圍由早期的**，擴展到美國國內(nèi)的學術機構，進而迅速覆蓋了全球的各個領域，運營性質也由科研、教育為主逐漸轉向商業(yè)化。掌握計算機基本操作、日常辦公軟件、打印機、掃描儀等日常辦公設備的使用，計算機組裝與常見故障排除及設計基礎知識。多功能網(wǎng)絡技術承諾守信Internet是一套通過網(wǎng)絡來完成有用的通訊任務的應用程序。
由于綜合布線系統(tǒng)和網(wǎng)絡技術息息相關，在設計綜合布線系統(tǒng)的同時必須考慮到使用的網(wǎng)絡技術，也就是布線設計要和網(wǎng)絡技術相結合，盡量做到兩者技術性能上的統(tǒng)一，避免硬件資源冗余和浪費，才能充分發(fā)揮綜合布線系統(tǒng)的優(yōu)點。目前網(wǎng)絡上經(jīng)常使用的主要技術有以下三種：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：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)絡技術。采用了令牌傳遞服務策略，網(wǎng)絡設備之間有主環(huán)和副環(huán)相聯(lián)，在網(wǎng)絡線路或網(wǎng)絡設備出現(xiàn)故障時，有很強的自重構能力。同時其站管理（SMT）功能十分強大，適合于作主干網(wǎng)絡。但其技術難度高、價格昂貴、擴展性較差，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)、應用了統(tǒng)計復用技術、采用了短信元交換技術的先進異步模式。它直接支持數(shù)據(jù)、視頻、音頻等多媒體傳輸。速率相當快（達成155M，622M），由于采用了異步模式，共效率相當高，比較適合于作主干網(wǎng)格。但它仍然是一項有爭議的技術，許多標準尚待完善。
可以用一個多播路由協(xié)議把消息送到相關節(jié)點，對于用戶而言，不需要知道每個傳感器的具體身份號，所以可以用以數(shù)據(jù)為中心的組網(wǎng)方式。5、與移動adhoc網(wǎng)絡的區(qū)別無線傳感器網(wǎng)絡作為一種分布式傳感器網(wǎng)絡，和移動adhoc網(wǎng)絡有相似點，但又有很多不同。移動adhoc網(wǎng)絡可以用于沒有無線基礎設施存在或出于費用和安全方面的考慮不方便設置無線基礎設施的場合，而傳感器很多時候被布置在近地環(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)絡中的多用戶接口也造成了很高的誤比特率。作為移動通信的兩種基本組網(wǎng)模式之一，移動adhoc網(wǎng)絡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)絡的節(jié)點比典型的移動終端或手持設備有更多的資源受限要求，但對于計算的要求則是可有可無的，當需要執(zhí)行計算任務時，如果通信成本比計算成本低，計算任務就被送到中心節(jié)點去執(zhí)行。三、無線傳感器網(wǎng)絡中的關鍵性問題1、網(wǎng)絡安全協(xié)議問題傳感器網(wǎng)絡受到的安全威脅和移動adhoc網(wǎng)絡所受到的安全威脅不同，所以現(xiàn)有的網(wǎng)絡安全機制不適合此領域，需要開發(fā)針對無線傳感器網(wǎng)絡的專門協(xié)議。一種思想是從維護路由安全的角度出發(fā)。當前的互聯(lián)網(wǎng)只限于信息共享，網(wǎng)絡則被認為是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的第三階段。
Globus體系結構已為一些大型網(wǎng)絡所采用。研究人員已經(jīng)在天氣預報、高能物理實驗、航空器研究等領域開發(fā)了一些基于Globus網(wǎng)絡計算的應用程序。雖然這些應用仍屬試驗性質，但它證明了網(wǎng)絡計算可以完成不少超級計算機難以勝任的大型應用任務。可以預見，網(wǎng)絡技術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)應用，很多發(fā)達國家都投入了大量研究資金，希望能抓住機遇，掌握未來的命運。中國也加強了網(wǎng)絡方面的投入。中科院計算所為自己的網(wǎng)絡起名為“織女星網(wǎng)絡”（VegaGrid），目標是具有大規(guī)模數(shù)據(jù)處理、高性能計算、資源共享和提高資源利用率的能力。與國內(nèi)外其他網(wǎng)絡研究項目相比，織女星網(wǎng)絡的比較大特點是“服務網(wǎng)絡”。中國許多行業(yè)，如能源、交通、氣象、水利、農(nóng)林、教育、環(huán)保等對高性能計算網(wǎng)絡即信息網(wǎng)絡的需求非常巨大。預計在兩三年內(nèi)，就能看到更多的網(wǎng)絡技術應用實例。網(wǎng)絡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)絡技術誠信經(jīng)營
數(shù)據(jù)是通過網(wǎng)絡傳遞到服務器中，由服務器集中處理后再回送到終端。襄陽自動化網(wǎng)絡技術質量推薦
對用戶來說，向所有位于觀測區(qū)內(nèi)的傳感器發(fā)送一個數(shù)據(jù)請求，然后將采集的數(shù)據(jù)送到指定節(jié)點處理，可以用一個多播路由協(xié)議把消息送到相關節(jié)點，這需要一個的地址表，對于用戶而言，不需要知道每個傳感器的具體身份號，所以可以用以數(shù)據(jù)為中心的組網(wǎng)方式。5、與移動adhoc網(wǎng)絡的區(qū)別無線傳感器網(wǎng)絡作為一種分布式傳感器網(wǎng)絡，和移動adhoc網(wǎng)絡有相似點，但又有很多不同。移動adhoc網(wǎng)絡可以用于沒有無線基礎設施存在或出于費用和安全方面的考慮不方便設置無線基礎設施的場合，而傳感器很多時候被布置在近地環(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)絡中的多用戶接口也造成了很高的誤比特率。作為移動通信的兩種基本組網(wǎng)模式之一，移動adhoc網(wǎng)絡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。襄陽自動化網(wǎng)絡技術質量推薦
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