《短距离无线通信及组网技术》课件第1章.pptVIP

从共享无线信道的角度来看，Adhoc网络降低了信号冲突的几率，提高了信道利用率；从对使用者的保护来看，高功率的无线电波产生的电磁辐射对用户的身体健康也有影响。另外，网络的鲁棒性、抗毁性满足了某些特定应用需求。Adhoc网络的应用场合可以归纳为以下几类：(1)军事应用。军事应用是Adhoc网络技术的主要应用领域。因其特有的无须架设网络设施、可快速展开、抗毁性强等特点，Adhoc网络成为数字化战场通信的首选技术，并已经成为战术互联网的核心技术。为了满足信息战和数字化战场的需要，美军研制了大量的无线自组织网络设备，用于单兵、车载、指挥所等不同的场合，并大量装备部队。美军的近期数字电台NTDR和无线互联网控制器等通信装备都使用了Adhoc网络技术。(2)紧急和突发场合。在发生了地震、水灾、火灾或遭受其他灾难后，固定的通信网络设施都可能无法正常工作。此时Adhoc网络能够在这些恶劣和特殊的环境下提供通信支持，对抢险和救灾工作具有重要意义。此外，当刑警或消防队员执行紧急任务时，可以通过Adhoc网络来保障通信指挥的顺利进行。(3)偏远野外地区。当处于偏远或野外地区时，无法依赖固定或预设的网络设施进行通信。Adhoc网络技术具有单独组网能力和自组织特点，是这些场合通信的最佳选择。(4)临时场合。Adhoc网络的快速、简单组网能力使得它可以用于临时场合的通信。比如会议、庆典、展览等场合，可以免去布线和部署网络设备的工作。(5)动态场合和分布式系统。通过无线连接远端的设备、传感节点和激励器，Adhoc网络可以方便地用于分布式控制，特别适合于调度和协调远端设备的工作，减少分布式控制系统的维护和重配置成本。Adhoc无线网络还可以用于在自动高速公路系统(AHS)中协调和控制车辆，对工业处理过程进行远程控制等。(6)个人通信。个人局域网(PAN)是Adhoc网络技术的又一应用领域，用于实现PDA、手机、掌上电脑等个人电子通信设备之间的通信，并可以构建虚拟教室和讨论组等崭新的移动对等应用(MPZP)。考虑到电磁波的辐射问题，个人局域网通信设备的无线发射功率应尽量小，这样Adhoc网络的多跳通信能力将再次展现它的独特优势。(7)商业应用。组建家庭无线网络、无线数据网络、移动医疗监护系统和无线设备网络，开展移动和可携带计算以及无所不在的通信业务等。(8)其他应用。考虑到Adhoc网络具有很多优良特性，它的应用领域还有很多，这需要我们进一步去挖掘。比如它可以用来扩展现有蜂窝移动通信系统的覆盖范围，实现地铁和隧道等场合的无线覆盖，实现汽车和飞机等交通工具之间的通信，用于辅助教学和构建未来的移动无线局域网和自组织广域网等。(2)网络体系结构。在传感器网络中，节点任意散落在被监测区域内，这一过程是通过飞行器撒播、人工埋置和火箭弹射等方式完成的。节点以自组织形式构成网络，通过多跳中继方式将监测数据传到Sink节点，最终借助长距离或临时建立的Sink链路将整个区域内的数据传送到远程中心以进行集中处理。卫星链路可用作Sink链路，借助游弋在监测区上空的无人飞机回收Sink节点上的数据也是一种方式。传感器网络的体系结构如图1-2所示。图1-2传感器网络的体系结构2)传感器网络的应用MEMS支持下的微小传感器技术和节点间的无线通信能力为传感器网络赋予了广阔的应用前景，主要体现在军事、环境、健康、家庭和其他商业领域。当然,在空间探索和灾难拯救等特殊的领域中，传感器网络也有其得天独厚的技术优势。(1)军事应用。在军事领域中，传感器网络将会成为C4ISRT(Command，Control，Communication，Computing，Intelligence，Surveillance，ReconnaissanceandTargeting)系统不可或缺的一部分。C4ISRT系统的目标是利用先进的高新技术，为未来的现代化战争设计一个集命令、控制、通信、计算、智能、监视、侦察和定位于一体的战场指挥系统，这受到了军事发达国家的普遍重视。因为传感器网络是由密集型、低成本、随机分布的节点组成的，自组织性和容错能力使其不会因为某些节点在恶意攻击中的损坏而导致整个系统的崩溃，这一点是传统的传感器技术所无法比拟的，也正是这一点，使传感器网络非常适合应用于恶劣的战场环境中，包括监控我军兵力、装备和物资，监视冲突区，侦察敌方地形和布防，定位攻击目标，评估损失，侦察和探测核、生物和化学攻击。在战场上，指挥员往往需要及时准确地了解部队、武器装备和军用物资供给的情况。铺设的传感器将采集相应的信息，并通过汇聚节点将数据送至指挥所，再转发到指挥部，