无线传感器网络综述PPT课件

1、。1、无线传感器网络概述(Wang王选丹2007/6/6，2，主要内容：WSN历史及WSN建筑发展现状概述，WSN建筑特点，WSN应用，未来发展机遇，WSN协议关键技术展望。3、WSN概况无线传感器网络(WSN)系统目前是国际社会的一个热门研究领域，涉及到高度的跨学科和知识整合。它融合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络和无线通信技术、分布式信息处理技术等。WSN概况(续)。无线传感器网络(WSN)是由部署在探测区域的大量廉价卫星传感器节点通过无线通信形成的多跳自组织网络系统。其目的是协同感知、收集和处理网络覆盖区域内的感知对象信息，并将其发送给观察者。构成WSN的三个要素是传感器、传感物体

2、和观察者。5，WSN概览(续)，影响美国商业周刊和麻省理工学院技术评论将无线传感器网络列为21世纪最具影响力的21项技术之一，也是预测未来技术发展报告中改变世界的10大技术之一。传感器网络被列为未来三大高科技产业之一。美国技术评论将无线传感器网络列为未来的第一个新兴技术。在商业周刊预测的四项新技术中，无线传感器网络也包括在内。国外的历史和当前发展：起源于美国，其根源可以追溯到1978年由美国国防高级研究计划局在卡内基梅隆大学主办的分布式传感器研讨会。代表性项目包括：1993年至1999年由美国国防部高级研究计划局资助并由加州大学洛杉矶分校承担的WINS项目；从1999年到2001年，DAPRA

3、资助了由加州大学伯克利分校承担的智能灰尘项目。7，历史和当前发展(续)，1998-2002年由美国国防部高级研究计划局资助的SensIT计划，由包括加州大学伯克利分校在内的25个机构联合实施；海军研究室1999年至2004年的海洋网计划等。国内：近年来国内一些研究机构已经开始研究：中国科学技术大学、清华大学、中国科学院计算研究所、上海微系统研究所、沈阳自动化研究所和合肥智能研究所。历史和当前发展(续)。国内外研究机构之所以在无线传感器网络的研究上投入巨资，很大程度上是因为其广阔的应用前景和对社会生活的巨大影响。9，WSN架构，传感器网络架构，10，WSN架构(续)，传感器节点架构，11，WSN

4、架构(续)，传感器网络协议栈，12、WSN特征和无线网络的区别在于传感器网络集成了监控、控制和无线通信网络系统，节点数量巨大(数千甚至数万)，分布密集，由于环境和能源的枯竭，容易出现故障，节点通常是固定的。能量、处理能力、存储能力和通信能力都是有限的。与传统无线网络的高服务质量和高效带宽利用不同，节能是其设计的首要考虑。能量消耗和通信距离E之间的关系正比于D (n) (2PS)。因此，可以通过降低占空比来延长使用寿命。然而，对于极低的占空比，节点之间的同步非常困难。当网络工作时，99.9%的节点处于待机状态。引入仲裁设备是为了将功耗保持在最低水平，同时实现稳定的时间同步。工作过程如下：30，W

5、SN协议(续)，多维协议节点A连续发送实时传输系统信标并等待实时传输系统响应。(2)节点B醒来并发送查询信标。MD记录了A和B之间的时间偏移。从节点B接收到查询信标后，MD向节点B发送响应消息，告诉节点B节点A将向其发送消息。并告诉它和A之间的时间差。(3)从MD接收到查询响应消息后，B调整与A的同步并发送消息。(4)在接收到消息已被接收的确认之后，A和B都返回到它们的原始状态。，31，WSN议定书(续)。与传统路由协议相比，无线传感器路由协议具有以下特点：能量优先级基于本地拓扑信息，与以数据为中心的应用相关。32、WSN协议(续)，路由协议对能量感知路由协议进行分类。基于查询的路由协议。地理位置路由协议。可靠的路由协议。关键技术网络拓扑控制网络协议网络安全时间同步定位技术数据融合数据管理无线通信技术嵌入式操作系统应用层技术34未来发展机遇展望有人可能会认为由于它仍处于从科学研究到应用的过渡阶段所有领域都是未来的发展机遇但确实仍有一些领域值得特别关注如无线自组织网络的路由算法开发