无线传感器网络的研究应用.PDF

无线传感器网络的研究与应用 内容安排： 一、概述 二、国内外研究现状 三、研究热点 四、典型应用 无线传感器网络的研究与应用 内容安排： 一、概述 二、国内外研究现状 三、研究热点 四、典型应用 1.无线传感器网络概述 新兴的第四代传感器网络 第一代传感器网络：20世纪70年代。点对点传输，具有简单 信息获取能力。 第二代传感器网络：获取多种信息的综合能力，采用串/并接 口与传感控制器相联。 第三代传感器网络：20世纪90年代后期。智能传感器采用现 场总线连接传感控制器构成局域网络。 第四代传感器网络：以无线传感器网络为标志，正处于研究 和开发阶段。 1 无线传感器网络概述 无线传感器网络（WSN）特点： 节点硬件资源有限 能量效率要求高 无中心 自组织 多跳路由 动态拓扑 节点数量众多，分布密集 1 无线传感器网络概述 与Ad hoc (MANET) 网络的区别 节点数量极大 • 节点不一定具有全球唯一的标识； • 分布密度远远超过以往ad hoc 网络中的节点数 大部分节点不像ad hoc 节点一样快速移动 节点出现故障的可能性明显大于ad hoc 网络 节点的存储能力、计算能力和电能极其有 限； 节点主要采用广播方式通信，而ad hoc 网络 大都采用点对点方式通信； 1 无线传感器网络概述 无线传感器网络应用领域： 军事 环保 医疗 空间探索 其他用途 1 无线传感器网络概述 军事： 监控友方部署、装备、军火情况 战场监视 定位 战场损失评估 核、生化武器攻击监测和侦察 1 无线传感器网络概述 环保： 森林防火 洪水监测 污染监控 精准农业 生物种群研究 1 无线传感器网络概述 医疗： 无线监测人体生理数据 医院药品管理 老年人健康状况监控 远程医疗 1 无线传感器网络概述 空间探索： 星球表面大范围、长时期、近距离的监测和探 索。 选定着陆场地 1 无线传感器网络概述 其他应用： 紧急和临时场合应急通信：地震、水灾、强热 带风暴灾害地区、边远或偏僻野外地区 交通流量监控 智能化房屋 1 无线传感器网络概述 无线传感器网络节点以自组织形式构成多跳中继的分级结构网络 1 无线传感器网络概述 多跳中继的分级结构网络。 包括普通节点、Sink节点、网关节点和监控中心。 普通节点和Sink节点：完成数据采集和多跳中继传输。 网关节点G ：完成无线和有线信号转换，实现CERNET2的 接入。 监控中心CC ：完成区域数据的综合处理。 1 无线传感器网络概述 无线传感器网络节点由电源、数据获取单元 DAU、数据处理单元DPU、数据发送和接 收单元DSRU构成。 1 无线传感器网络概述 1、无线传感器网络节点的系统组成结构。 2、节点的数据获取单元（DAU ）接口。 3、节点的数据处理单元（DPU ）。