无线传感器网络技术内容

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第一章
物联网:通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
无线传感器网络综合了计算技术、通信技术及传感器技术,其任务是利用传感器节点来监测节点周围的环境,收集相关数据,然后通过无线收发装置采用多跳路由的方式将数据发送给汇聚节点,再通过汇聚节点将数据传送到用户端,从而达到对目标区域的监测。
无线传感器网络通常包括传感器节点、汇聚节点和任务管理节点。
典型的无线传感器网络结构包括哪几部分?
一般情况下由以下四个基本单元组成:数据采集单元控制单元、无线通信单元以及能量供应单元
无线传感器网络基本节点拓扑结构可分为基于簇的分层结构和基于平面的拓扑结构两种
选择题: 无线传感器网络可实现数据的采集量化,处理融合和传输应用,具有无线自组织网络的移动性、电源能力局限性,规模大、自组织性、动态性、可靠性、以数据为中心等等。
第2章
无线传感器网络物理层的传输介质主要包括电磁波和声波。无线电波、红外线、光波等
负责使在两个网络主机之间透明传输二进制比特流数据成为可能,为在物理介质上传输比特流建立规则,以及在传输介质上收发数据时定义需要何种传送技术。
无线传感器网络物理层接口标准对物理接口具有的机械特性、电气特性、功能特性、规程特性进行了描述。
作为一种无线网络,无线传感器网络物理层协议涉及传输介质以及频段的选择、调制、扩频技术方式等,同时实现低能耗也是无线传感器网络物理层的一个主要研究目标。
IEEE 802.15.4 该标准把低能量消耗、低速率传输、低成本作为关键目标,旨在个人或者家庭范围内不同设备之间建立统一的低速互连标准。
有16个信道工作于2.4GHz ISM频段,2.4GHz频段提供的数据传输速率为250kb/s,对于高数据吞吐量、低延时或低作业周期的场合更加适用
有1个信道工作于868MHz频段以及10个信道工作于915MHz频段。868MHz、915MHz频段提供的数据传输速率分别为20kb/s、40kb/s,这两个频段的传输速率较低。
调制过程就是将基带信号注入到载波信号中,使高频载波的幅度、相位或者频率跟随基带信号幅度的变化而变化,从而将基带信号转变成适合传输的无线电信号。
      解调过程则是从载波信号中将基带信号提取出来,以便预定的接收者处理和接收的过程。
海监50 信号调制的目的是把待传输的低频模拟信号或数字信号转换成高频信号,从而更适合信道传输。
调制分为幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)
常见的扩频技术包括直接序列扩频(DSSS)、跳频扩频( FHSS)、跳时扩频(THSS)以及线性扩频(chirp-SS)等方式。
脉冲位置调制(PPM)是一种改变脉冲发生时间的调制方式,是无线传感器网络系统最典型的调制方式。
自适应编码技术在进行信道编码方案选择时需要考虑编码增益、实现复杂度、码率、同步等问题。
自适应调制技术是一种根据信道特性的变化自适应地改变信号调制方式的技术,其目的是在一定的误码率水平下使频带利用率达到最大。
第三章
数据链路层主要负责数据流的复用技术、数据帧检测技术、介质访问接入技术和差错控制技术,实现接入控制以及在节点之间建立可靠的通信链路。
数据链路层的功能:
中小企业人力资源管理1. 成帧(帧同步)
2. 差错控制
3. 流量控制
4. 链路管理
5. MAC(介质访问控制)寻址
数据链路层研究的主要内容分为MAC和差错控制两部分。在无线传感器网络中,差错控制有自动重发请求、前向纠错两种方式。许亚伟
无线传感器网络的数据链路层在设计时需要考虑一些关键问题来保障数据能够安全、准确、持续地传输。在数据链路层的设计中,首先要被关注的问题就是传输的安全,除此之外,还有以下几项关键性问题。
荷电1. 网络性能的优化
2. 跨层优化
3. 能量效率问题
4. 公平性   
5. 可扩展性
6. 信道共享问题
问答题:
MAC协议基础主要包括:
1. 信道接入机制
2. 隐终端和暴露终端
3. MAC协议的分类
4. 无线传感器网络对MAC协议设计的影响因素
5. MAC协议的设计
6. MAC层状态转换的实现
7. 主要能量消耗分析
信道接入技术为点到点、点到多点或者多点共享建立了可靠的通信链路。
在按需分配接入方式中,所有竞争节点共享无线信道资源,节点需要首发数据时,会暂时获得所需要的带宽,并在该带宽内完成业务的收发;当节点没有业务需要时,分配到的带宽就会被释放掉以供其它节点使用。按需分配方式分为:
      ①分布式控制
      ②集中式控制
(2)固定分配接入方式
      在固定分配方式中,把多个节点共享的某一条信道分割成若干个相互独立的子信道,每个子信道又分配给一个或多个节点专用。
(3)混合接入方式
少年画报      任何信道接入方式都肯定有自身的局限性,不能使用于所有的场景。在同一个无线传感器网络中可能存在多种发送需求,或者希望充分利用某种方式的优点并且减少其缺点,
为了达到这些目的,通常将几种接入方式一同使用,这种优化的接入方式被称为混合型信道接入方式。
隐终端:在发送节点的侦听范围之外,而在接收节点的干扰范围之内的节点。如下图所示,当节点A向节点B发送报文时,节点C在B的覆盖范围内,在节点A的覆盖范围外,因此C是隐终端 。 
暴露终端:在发送节点的侦听范围之内,而在接收节点的干扰范围之外的节点。如下图所示,在节点B和节点A之间发生数据传输,节点C在节点A的传播范围圈外,在节点B的传播范围圈内,它是暴露终端。
根据节点的接入方式,使用信道的数目,采用的控制方式,节点访问信道的方式,信道访问策略对MAC协议进行分类。根据节点接入方式可划分为侦听、唤醒和调度三种MAC协议;根据PHY所采用的信道的数目划分,可以分为单信道、双信道和多信道MAC协议;根据采用的控制方法,将MAC协议分为集中式控制协议和分布式控制协议;根据节点访问信道的方式分为固定分配信道和随机访问信道;根据信道访问策略的不同可分为竞争协议、分配协议和混合MAC协议。
MAC协议发送端状态转换示意图
模因

本文发布于:2023-08-13 08:13:37,感谢您对本站的认可!

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