WSN(无线传感网络)由部署在监测区域内的大量廉价微型传感器节点组成的,并通过无线通信形式形成的一个多跳的自组织的网络系统
通常是微型嵌入式系统,信息收集,处理,传递,存储,融合,转发
结构:
组成:
传感模块,处理模块,无线通信模块,能量供应模块
功能较为强大的嵌入式基站
主要负责收集、汇聚数据
经由网关提交给管理节点
汇聚节点和网关通常集成在一个物理设备中
一台计算机,或者功能强大的嵌入式处理设备
配置和管理网络
发布监测任务
收集监测数据
ZigBee联盟制定,基于IEEE 802.15.4标准(个域网标准),在IEEE 802.15.4标准增加了网络层和应用层的框架,成为无线传感网络的主要组网技术之一。
ZigBee适合由电池供电的无线通信场合,ZigBee无线设备工作在公共频段上(全球2.4GHz,美国915MHz,欧洲868MHz),传输速率为20 ~ 250kbit/s,传输距离为10 ~ 75m。
省电:
节点大部分时间处于睡眠状态,当需要发送数据时,Zigbee可以在15毫秒内由睡眠状态进入工作状态
廉价
可靠:Mac层就有确认机制
时延短:
15毫秒由睡眠状态进入工作状态;蓝牙需要3~10s、WiFi 需要3 s
网络容量大: 254个子节点,全网最多65000节点
安全保障:AES - 128加密算法
包括拓扑控制、时间同步和数据融合三大技术
指通过某种机制自适应地将节点组织成特定的网络拓扑形式,以达到均衡节点能耗、优化数据传输的目的。
发射功率决定了节点的通信距离
多跳方式
尽可能地降低节点的发射功率
是一种跨层技术
层次拓扑控制就是利用分簇思想,依据一定的算法,将网络中的传感器节点划分为两类:簇头节点和簇内节点。
根据簇头产生的方式的不同,分簇算法又可以分为分布式和集中式两种。
发送时间
访问时间
传播时间
接收时间
排序
相对同步
绝对同步
RBS——参考广播时钟同步
TPSN——传感网络时间同步
DMTS——延迟测量时间同步
LTS——轻量级时间同步
FTSP——泛洪时间同步协议
数据融合是指将多份数据或信息进行处理,组合出更有效、更符合用户需求的数据的过程
节省能量
获得更准确的信息
提高数据收集效率
根据融合前后信息量的变化:
有损融合和无损融合
根据数据来源
局部融合和全局融合
根据融合的操作级别
数据级、特征级融合和决策级融合
数据级融合,在节点处进行,不依赖用户需求;
特征级融合,在基站处进行;
决策级融合,在基站处进行,专门针对应用需求。
数据融合可以在协议栈的各个层次进行
贝叶斯方法
神经网络法
D-S证据理论
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