傳感器網(wǎng)絡(luò)的原理、作用以及體系結(jié)構(gòu)
傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通常包括傳感器節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)和治理節(jié)點(diǎn)。大量傳感器節(jié)點(diǎn)隨機(jī)部署在監(jiān)測區(qū)域附近,通過自組織的方式構(gòu)成傳感器網(wǎng)絡(luò)。傳感器節(jié)點(diǎn)監(jiān)測的數(shù)據(jù)沿著其他傳感器節(jié)點(diǎn)逐跳地進(jìn)行傳輸,在傳輸過程中監(jiān)測數(shù)據(jù)可能被多個(gè)節(jié)點(diǎn)處理,經(jīng)由多跳后路由到匯聚節(jié)點(diǎn),最后通過互聯(lián)網(wǎng)或衛(wèi)星到達(dá)治理節(jié)點(diǎn)。用戶通過治理節(jié)點(diǎn)對傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置和治理,發(fā)布監(jiān)測任務(wù)和收集監(jiān)測數(shù)據(jù)。
傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)
傳感器網(wǎng)絡(luò)主要包括三個(gè)方面:感應(yīng)、通信和計(jì)算。其中的樞紐技術(shù)主要有無線數(shù)據(jù)庫技術(shù),好比使用在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的查詢,和用于和其它傳感器通信的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),特別是多次跳躍路由協(xié)議。例如摩托羅拉使用在家庭控制系統(tǒng)中的ZigBee無線協(xié)議和丹麥Zensys公司所提出的Z-Wave協(xié)議。
傳感器網(wǎng)絡(luò)的作用
傳感器網(wǎng)絡(luò)由眾多傳感器節(jié)點(diǎn)所組成,每個(gè)節(jié)點(diǎn)除配備了一個(gè)或多個(gè)傳感器之外,還配備了一個(gè)無線電發(fā)射接收器、一個(gè)很小的微控制器和一個(gè)電源。單個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的尺寸不一,大到一個(gè)鞋盒,小到一粒塵埃大小。傳感器節(jié)點(diǎn)的本錢也是不定的,從幾塊錢到幾千塊錢,這取決于傳感器網(wǎng)絡(luò)傳感器的數(shù)目以及單個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的復(fù)雜程度。傳感器節(jié)點(diǎn)尺寸與復(fù)雜度的限制決定了能量、存儲、計(jì)算速度與頻寬等多方面。在計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域,傳感器網(wǎng)絡(luò)一直研究的熱門,海內(nèi)國際每年都會召開良多次的研討會。
傳感器網(wǎng)絡(luò)的原理
感器網(wǎng)絡(luò)是由很多在空間上分布的自動裝置組成的一種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),這些裝置使用傳感器協(xié)作地監(jiān)控不同位置的物理或環(huán)境狀況。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)最早應(yīng)用于戰(zhàn)場監(jiān)測等軍事應(yīng)用領(lǐng)域,而現(xiàn)今無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在良多民用領(lǐng)域也得到廣泛的應(yīng)用,好比環(huán)境與生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測、健康監(jiān)護(hù)、家庭自動化、以及交通控制等。本篇文章從傳感器網(wǎng)絡(luò)的原理、作用以及體系結(jié)構(gòu)三方面給大家先容一下什么是傳感器網(wǎng)絡(luò)。
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