传感网技术要点 (1)讲解.pptx

01传感网技术要点

什么是传感网知识1传感网的技术要点传感网的主要技术包括拓扑控制MAC协议路由协议定位技术时间同步数据管理技术网络安全等

什么是传感网知识1传感网-拓扑控制拓扑控制是在保证网络连通性和覆盖性的前提下，充分考虑无线传感器网络各类特点，根据不同应用场景，通过节点发射功率调节、邻居节点选择以及节点休眠调度，形成优化的网络结构，以保证完成预定任务。拓扑控制分为两种——节点功率控制和层次型拓扑控制。功率控制在满足网络连通时减少节点发射功率。层次型拓扑控制用分簇机制，节点作为簇头，每个节点数据都通过簇头转发。

什么是传感网知识1传感网-MAC协议MAC（mediumaccesscontrol），介质访问控制，MAC协议是无线传感网的关键技术之一，决定了无线信道的使用方式，其性能直接影响了整个网络的性能。它是保障无线传感网高效通信的关键技术之一。传感器节点的能量、存储、计算和通信带宽等资源有限，单个节点的功能比较弱，而传感网的强大功能是由众多节点协作实现的。多点通信在局部范围需要MAC协议协调无线信道分配，在整个网络范围内需要路由协议选择通信路径。因为传感器节点的能量有限，每个节点只能获得局部信息，节点上的协议要尽可能简单。拓扑结构的变化对网络协议提出高要求，研究的重点集中在网络层和数据链路层上。设计MAC协议先要考虑节能和可扩，公平和带宽利用是其次的。MAC层能量消耗发生在空闲侦听和接收无用数据方面。为了减少能耗，MAC协议通常采用交替侦听，根据需求进行侦听和睡眠。

什么是传感网知识1传感网-路由协议数据包的传送需要通过多跳通信方式到达目的端，因此路由选择算法是网络层设计的一个主要任务。路由协议主要负责将数据分组从源节点通过网络转发到目的节点，它主要包括两个方面的功能：?1.寻找源节点和目的节点间的优化路径。?2.将数据分组沿着优化路径正确转发。无线传感器与传统的无线网络协议不同之处（1）能量优先。需要考虑到节点的能量消耗以及网络能量均衡使用的问题。（2）基于局部拓扑信息。无线感知网络（WSN）为了节省通信能量，通常采用多跳的通信模式，因此节点如何在只能获取到局部拓扑信息和资源有限的情况下实现简单高效的路由机制，这是WSN的一个基本问题。（3）以数据为中心。传统路由协议通常以地址作为节点的标识和路由的依据，而WSN由于节点的随机分布，所关注的是监测区域的感知数据，而不是具体哪个节点获取的信息，要形成以数据为中心的消息转发路径。（4）应用相关。设计者需要针对每一个具体应用的需求，设计与之适应的特定路由机制。

什么是传感网知识1传感网-定位技术定位技术相对而言应该是最好理解的，在大部分传感网应用场合里必须要知道节点的具体位置才是有意义的。通过人工测量或配置来获取节点的精确坐标的方法往往是不可行的，这时传感网能够通过网络内部节点之间的相互测距和信息交换，形成一套全网节点坐标进行精确位置数据输出。新型无线传感器网络定位方法，主要包括基于移动锚节点的定位算法、三维定位算法和智能定位算法。

什么是传感网知识1传感网-时间同步在无线传感网络中，各节点相互独立并且以无线的方式进行通信，由于各节点都采用各自的本地时钟模块进行计时，而这种计时模块功能主要是由晶体振荡器提供的，由于晶振频率的误差以及初始计时时刻的不同，则会导致节点时钟时间和本地时钟无法同步，这就会造成传感网应用无法正常运行也会大大降低其他的服务质量。从此可以看出时间同步技术在无线传感网络中占有非常重要的地位。现如今已有的时间同步技术有很多种。其中发明比较早的是RBS协议、HRTS、FTSP、GCS时间同步模型和LTS时间同步模型等。心比较新的时间同步技术有：TBEC、基于分簇的WSN时间同步解决方案、基于耦合振荡器模型的WSN时间同步算法模型、萤火虫同步算法和协作同步等。

什么是传感网知识1传感网-数据管理技术在整个传感网工作流程中都会产生相应的数据，而传感网的意义也是能产生有效的数据，所以怎么样对数据进行管理也显得尤为重要。可以这么说无线传感网络是以数据为中心的网络，把传感器视为感知数据流或感知数据源，把传感网视为感知数据空间或感知数据库，把数据管理和查询处理作为网络的应用目标。传感网的任何应用都离不开数据的收集、存储、查询和分析。于传感网能量、通信和计算能力有限，所以产生的数据一般情况下不会都发送到汇聚节点进行处理，而是尽可能在数据汇入汇聚节点之前就进行处理。目前传感网数据管理模式主要是3钟：集中式、半分布式以及分布式。

什么是传感网知识1传感网-网络安全与无线网一样，