无线传感器网络综.ppt

例：ALERT系统中就有用于监测降雨量、河水水位和土壤水分，并依此预测爆发山洪的可能性。可以用于检视农作物灌溉情况、土壤空气情况、牲畜和家禽的环境状况和大面积的地表监测、气象和地理研究、洪水监测等。环境观测和预报系统WSN的应用（续）医疗护理用于人体的各种生理数据，跟踪和监控医院内医生和患者的行动，医院的药物管理等。例：一个可以成像的特殊发送器芯片与精巧设计的超低功率无线技术结合，就可以实现可用于一个胃肠道诊断的微型吞服摄像胶囊。患者吞下维C片大小的成像胶囊后，胶囊经过食道、胃和小肠时就可将图象广播出来。胶囊由一个摄象机、LED、电池、特制芯片和天线组成。（如图）0102WSN的应用（续）WSN的应用（续）家电和家具中嵌入传感器节点，通过无线网络与Internet连在一起。为人提供人性化的家居环境。例：Avaak提供一个只有1立方英寸大小的自治产品。这个微型的无线视频平台包含有一节电池、无线电、摄像相机、(彩色成像器加镜头)、控制器、天线和温度传感器。（如图）WSN的应用（续）智能家居WSN的应用（续）利用传感器网络监控建筑物的安全状态。例：Microstrain在佛蒙特州的一座重载桥梁上安装了一套该公司研制的系统，将位移传感器安装在钢梁上用来测量静态和动态应力，并通过无线网络来采集数据。该无线系统可以保留在桥梁上用于长期监测桥梁是否处于正常受控状态。（如图）WSN的应用（续）建筑物状态监控WSN的应用（续）借助于航天器在外星体撒播一些传感器网络节点，可以对星球表面进行长时间监测。成本低、节点体积小，相互之间可以进行通信，也可以和地面站进行通信。例：NASA的JPL（JetPropulsionLaboratory）实验室研制的SensorWebs就是为将来的火星探测进行技术准备。该系统已经在实施测试和完善。WSN的应用（续）完成空间探索MAC协议在无线传感器网络中，介质访问控制协议决定无线信道的使用方式，在传感器节点之间分配有限的无线通信资源，用来构建传感器网络系统的底层基础结构。设计MAC协议时考虑：节省能量可扩展性网络效率WSN的协议MAC协议MAC网络能量浪费主要原因：数据重传，耗费节点更多能量。信道分配时，控制消息过多。节点不需要发送数据时，过度侦听。节点接受不必要的数据。010203040506WSN的协议（续）wirelesssensornetwork《MIT技术评论》：麻省理工学院学刊传感器网络、塑料电子学和仿生人体器官被列为未来3大高科技产业效用计算、传感器网络、塑料电子学和仿生人体器官是全球未来的四大高技术产业DARPA：（DefenceAdvancedResearchProjectsAgency）洛杉矶加利福尼亚大学（UniversityofCalifornia,LosAngeles，通常缩写为UCLA，也常譯稱為加州大學洛杉磯分校）在美国军方、美国国家自然科学基金和一些跨国企业的支持下，美国在90年代初便开展了无线传感器网络的研究和开发。其中，具有代表性的项目包括：1993?D1999年间由美国国防高级研究计划署(DARPA)资助，加州大学洛杉矶分校(UCLA)承担的WINS项目；1999?D2001年间由DAPRA资助，UC?Berkeley承担的Smart?Dust项目；1998?D2002年DARPA资助，加州大学伯克利分校等25个机构联合承担的SensIT计划；1999?D2004年间海军研究办公室的SeaWeb计划等。目前为止，已开发的无线传感器网络节点有：Berkeley?Motes、Berkeley?Piconodes、Sensoria?WINS、MIT?uAMPs、Smart?Mesh?Dust?Mote、Intel?iMote以及Intel?Xscale?Nodes等。不同的节点设计针对不同的应用场合，硬件大小、功耗、设计代价也不尽相同，但大部分的节点都支持TinyOS操作系统。近年来，在中国国家自然科学基金、国家“863”计划基金的支持下，中国的一些研究机构也开始开展无线传感器网络领域的研究，包括中国科学技术大学、清华大学、中科院计算所、上海微系统所、沈阳自动化所以及合肥智能所等研究单位。Sink是一个汇聚节点。鲁棒是Robust的音译，也就是健壮和强壮的意思。

鲁棒性（robustness）就是系统的健壮性。它是在异常和危险情况下系统生存的关键。比如说，计算机软件在输入错误、磁盘故障、网络过载或有意攻击情况下，能否不死机、不崩溃，就是该软件的鲁棒性。所谓“鲁棒性”，是指控制系统在一定（结构，大小）的参数摄动下，