无线传感器网络体系结构ppt课件

1、第2章 无线传感器网络体系构造2.1 体系构造概述无线传感器网络包括4类根本实体对象：目的、观测节点、传感节点和感知视场。另外，还需定义外部网络、远程义务管理单元和用户来完成对整个系统的运用描写，如图2-1所示。1;.大量传感节点随机部署，经过自组织方式构成网络，协同构成对目的的感知视场。传感节点检测的目的信号经本地简单处置 后经过临近传感节点多跳传输到观测节点。用户和远程义务管理单元经过外部网络，比如卫星通讯网络或Internet，与节点进展交互。观测节点向网络发布查询恳求和控制指令，接纳传感节点前往的目的信息。2第2章 无线传感器网络体系构造 传感节点具有原始数据采集、本地信息处置、无线数

2、据传输及与其它节点协同任务的才干，根据运用需求，还能够携带定位，能源补给或挪动等模块。节点可采用飞行器撒播、火箭弹射或人工埋置等方式部署。3;. 目的是网络感兴趣的对象及其属性，有时特指某类信号源。传感节点经过目的的热、红外、声纳、雷达或震动等信号，获取目的温度、光强度、噪声、压力、运动方向或速度等属性。 传感节点对感兴趣目的的信息获取范围称为该节点的感知视场，网络中一切节点视场的集合称为该网络的感知视场。当传感节点检测到的目的信息超越设定阀值，需提交给观测节点时，被称为有效节点。4观测节点具有双重身份。观测节点具有双重身份。一方面，在网内作为接纳者和控制者，被授权监听和处置网络的事件音讯和数

3、据，可向传感一方面，在网内作为接纳者和控制者，被授权监听和处置网络的事件音讯和数据，可向传感器网络发布查询恳求或派发义务；器网络发布查询恳求或派发义务；另一方面，面向网外作为中继和网关完成传感器网络与外部网络间信令和数据的转换，是衔另一方面，面向网外作为中继和网关完成传感器网络与外部网络间信令和数据的转换，是衔接传感器网络与其它网络的桥梁。接传感器网络与其它网络的桥梁。通常假设观测节点才干较强，资源充分或可补充。观测节点有被动触发和自动查询两种任务通常假设观测节点才干较强，资源充分或可补充。观测节点有被动触发和自动查询两种任务方式，前者被动地由传感节点发出的感兴趣事件或音讯触发，后者那么周期扫

4、描网络和查询传感方式，前者被动地由传感节点发出的感兴趣事件或音讯触发，后者那么周期扫描网络和查询传感节点，较常用。节点，较常用。5第2章 无线传感器网络体系构造1.传感器节点1数据采集模块 2处置控制模块 3无线通讯模块4能量供应模块 2. 会聚节点3.管理节点6;.第2章 无线传感器网络体系构造2.2.2 无线传感器网络软件体系构造无线传感器网络中间件和平台软件体系构造主要分为四个层次：网络适配层、根底软件层、运用开发层和运用业务适配层。其中，网络适配层和根底软件层组成无线传感器网络节点嵌入式软件(部署在无线传感器网络节点中)的体系构造，运用开发层和根底软件层组成无线传感器网络运用支撑构造(

5、支持运用业务的开发与实现)。1网络适配层：2根底软件层：1网络中间件2配置中间件3功能中间件4管理中间件5平安中间件7;.第2章 无线传感器网络体系构造2.2.3 无线传感器网络的协议栈无线传感器网络的协议栈无线传感器网络的协议栈包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和运用层，还包括能量管理、无线传感器网络的协议栈包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和运用层，还包括能量管理、挪动管理和义务管理等平台。这些管理平台使得传感器节点可以按照能源高效的方式协同任务，在挪动管理和义务管理等平台。这些管理平台使得传感器节点可以按照能源高效的方式协同任务，在节点挪动的传感器网络中转发数据，并支持多义务和资

6、源共享。节点挪动的传感器网络中转发数据，并支持多义务和资源共享。图图2-5所示为协议栈模型，定位和时间子层在协议栈中的位置比较特殊，它们既要依赖于数据传输所示为协议栈模型，定位和时间子层在协议栈中的位置比较特殊，它们既要依赖于数据传输通道进展协作定位和时间同步协商，同时又要为各层网络协议提供信息支持，如基于时分复用的通道进展协作定位和时间同步协商，同时又要为各层网络协议提供信息支持，如基于时分复用的MAC协议、基于地理位置的路由协议等都需求定位和同步信息。协议、基于地理位置的路由协议等都需求定位和同步信息。8;.第2章 无线传感器网络体系构造2.2.4 无线传感器网络通讯体系构造1物理层2数据

7、链路层3网络层4传输控制层5运用层9;.无线传感网络构造一、单跳网络概念：为了向会聚节点传送数据，各传感器节点可以采用单跳方式将各自的数据直接发送给会聚节点，采用这种方式所构成的网络构造 为单跳网络构造。优点：网络构造简单缺陷：长间隔通讯，能量耗费、硬件破费高；能量不能得以平衡运用；随网络变大传输碰撞引起传输延迟。10无线传感网络构造二、多跳网络概念：传感器节点经过一个或多个网络中间节点将所采集到的数据传送给会聚节点，从而有效的降低通讯所需的能耗。1、平面构造各传感器节点位置一样、会聚节点泛洪发音讯，各可呼应的节点经过多跳和与其他节点中继方式与会聚节点通讯。11无线传感网络构造2、分层构造分簇

8、构造簇成员较低能量采集监测数据发给较近间隔的簇头较高能量，簇头处置数据后，发送给会聚节点。特点：降低通讯能耗、平衡节点负载、顺应网络拓扑变化。需周期分簇，以平衡节点业务负载。经过多次数据交融，可降低数据冗余，减少传输数据量，提高网络能量效率。12 无线传感器分类1、静止网络和挪动网络2、确定性和非确定性网络3、静止会聚节点和挪动会聚节点网络4、单会聚节点和多会聚节点网络5、同构网络和异构网络 13第2章 无线传感器网络体系构造2.3 小结传感器网络的体系构造受运用驱动。总的说来，灵敏性、容错性、高密度以及快速部署等传感器网络的特征为其带来了许多新的运用、在未来，有许多宽广的运用领域可以使传感器网络成为人们生活中的一个不可短少的组成部分，实现这些和其他的传感器网络的运用需求自组织网络技术。然而，传统Ad hoc网络的技术并不可以完全顺应于传感器网络的运用。因此，充分认识和研讨传感器网络自组织方式及传感器网络