《无线传感网技术与设计》课件第一章 无线传感网技术概论.pptx
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1、目录无线传感网体系结构无线传感网主要特征无线传感网关键技术无线传感网的应用无线传感网发展与现状1第一节无线传感网体系结构1.无线传感网网络结构2.无线传感器节点结构3.无线传感器协议栈2第一节无线传感网体系结构 -无线传感网网络结构无线传感网是由一组无线传感器节点以Ad Hoc(自组织)方式组成的无线网络,其目的是协作地感知、收集和处理传感网所覆盖的地理区域中感知对象的信息,并传递给观察者。传感器、感知对象和观察者构成了无线传感网的三个要素3第一节无线传感网体系结构 -无线传感网网络结构典型的无线传感网体系结构由分布式传感器节点群组成4第一节无线传感网体系结构 -无线传感网网络结构分布式的无线
2、传感网多为分簇形式,将传感器节点分成多个簇,每个簇存在一个簇头节点,负责簇内节点的管理和数据融合,基于分簇结构的无线传感网的体系结构如图所示5第一节无线传感网体系结构 -无线传感器节点结构无线传感器节点是一个微型化的嵌入式系统,它构成了无线传感网的基础层支持平台。典型的传感器节点由数据采集的感知单元、数据处理和存储单元、通信收发的传输单元和节点供电的能源供给单元四个部分组成6第一节无线传感网体系结构 -无线传感器节点结构感知单元由传感器和A/D转换器组成,负责感知监控对象的信息;能源供给单元负责供给节点工作所消耗的能量,一般为小体积的电池;传输单元完成节点间的信息交互通信工作,一般为无线电收发
3、装置,有物理层收发器、MAC层协议、网络层路由协议组成;处理单元包括存储器、微处理器和应用部分,负责控制整个传感器节点的操作,存储和处理本身采集的数据以及其他节点发来的数据7第一节无线传感网体系结构 -无线传感器协议栈协议栈由应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层,功率管理平面、移动管理平面、任务管理平面组成8第二第二节无无线传感网主要特征感网主要特征1.不同于移动自组网2.不同于现场总线网络3.无线传感器节点的限制4.无线传感网的特点5.短距离无线通信技术6.广域网无线通信技术9第二第二节无无线传感网主要特征感网主要特征 -不同于移动自组网移动自组网(Mobile Ad Hoc Netw
4、orks)或移动Ad Hoc网络是一个由几十到上百个节点组成、采用无线通信方式、动态组网的多跳移动性对等网络。其目的是通过动态路由和移动管理技术传输具有服务质量要求的多媒体信息流,通常其节点具有持续的能量供给。10第二第二节无无线传感网主要特征感网主要特征 -不同于移动自组网无线传感网无线自组织网络之间的主要区别有以下几点:在网络节点规模方面,无线传感网包含的节点数量比Ad Hoc网络高几个数量级;在网络节点分布密度方面,因节点冗余的要求和部署的原因,无线传感网节点的分布密度很大;在网络节点处理能力方面,Ad Hoc网络的处理能力较强,而无线传感网节点固定,处理能力、存储能力和通信能力都有限;
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