第1章 无线传感器网络概述.ppt

第一章 无线传感器网络概述 无线传感器网络的系统结构——协议结构 无线传感器网络的各通信协议层功能 传输层 负责将传感器网络的数据提供给外部网络，也就是负责网络中节点间和节点与外部网络之间的通信。 应用层 主要由一系列应用软件构成，主要负责监测任务。这一层主要解决三个问题：传感器管理协议、任务分配和数据广播管理协议，以及传感器查询和数据传播管理协议。 第一章 无线传感器网络概述 无线传感器网络的系统结构——协议结构 无线传感器网络的各管理平台功能如下： 能量管理平台 管理传感器节点如何使用资源，在各个协议层都需要考虑节省能量。 移动管理平台 检测传感器节点的移动，维护到汇聚节点的路由，使得传感器节点能够动态跟踪其邻居的位置。 任务管理平台 在一个给定的区域内平衡和调度检测任务。 第一章 无线传感器网络概述 无线传感器网络的发展 20世纪70年代，第一代传感器网络诞生，第一代传感器网络特别简单，传感器只能获取简单信号，数据传输采用点对点模式，传感器节点与传感控制器相连就构成了这样一个传感器网络。 第二代传感器网络比第一代传感器网络在功能上稍有增强，它能够读取多种信号，硬件上采用串/并接口来连接传感控制器，是一种能够综合多种信息的传感器网络。传感器网络更新的速度越来越快。 第一章 无线传感器网络概述 无线传感器网络的发展 在20世纪90年代后期，第三代传感器网络问世，它更加智能化，综合处理能力更强，能够智能地获取各种信息，网络采用局域网形式，通过一根总线实现传感器控制器的连接，是一种智能化的传感器网络。 到现在为止，第四代传感器网络还在开发之中，虽然实验室的无线传感器网络已经能够运行，但限于节点成本、电池生命周期等原因，大规模使用的产品出现得还很少，这一代网络结构采用无线通信模式，大规模地撒播具有简单数据处理和融合能力的传感器节点，无线自组织地实现网络间节点的相互通信，这就构成了第四代传感器网络，即无线传感器网络。 第一章 无线传感器网络概述 无线传感器网络的发展 在20世纪90年代后期，第三代传感器网络问世，它更加智能化，综合处理能力更强，能够智能地获取各种信息，网络采用局域网形式，通过一根总线实现传感器控制器的连接，是一种智能化的传感器网络。 到现在为止，第四代传感器网络还在开发之中，虽然实验室的无线传感器网络已经能够运行，但限于节点成本、电池生命周期等原因，大规模使用的产品出现得还很少，这一代网络结构采用无线通信模式，大规模地撒播具有简单数据处理和融合能力的传感器节点，无线自组织地实现网络间节点的相互通信，这就构成了第四代传感器网络，即无线传感器网络。 典型设想是用飞行器将大量微传感器节点散布在战场的广阔地域，这些节点自组成网，将战场信息边收集、边传输、边融合，为各参战单位提供“各取所需”的情报服务 * 智慧城市通过物联网基础设施、云计算基础设施、地理空间基础设施等新一代信息技术以及百科、社交网络、综合集成法等工具和方法的应用，实现全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的可持续创新。伴随网络帝国的崛起、移动技术的融合发展以及创新的民主化进程，知识社会环境下的智慧城市是信息化城市发展的高级形态。 智慧城市的建设覆盖诸多领域，交通、医疗、安防、社区、电网等等都是智慧城市建设中不可或缺的部分，其中智慧社区、智能家居是与人最为密切相关的部分，是智慧城市建设的必经步骤。 * 无线传感器网络介绍 无线传感器网络的体系结构 无线传感器网络研究及发展现状 无线传感器网络所面临的挑战 第一章 无线传感器网络概述 第一章 无线传感器网络概述 无线传感器网络介绍——一般概念 随着计算机及相关技术的发展，使得将计算、通信、传感等功能都集成在一个设备成为了可能，无线传感器网络正是这些技术的紧密结合。 无线传感器网络是一种由传感器节点构成的网络，能够实时地监测、感知和采集节点部署区的环境或观察者感兴趣的感知对象的各种信息（如光强、温度、湿度、噪声和有害气体浓度等物理现象），并对这些信息进行处理后以无线的方式发送出去。 无线传感器网络使普通物体具有了感知能力和通信能力，在军事侦察、环境监测、医疗护理、智能家居、工业生产控制以及商业等领域有着广阔的应用前景。 第一章 无线传感器网络概述 无线传感器网络介绍——典型场景 无线传感器网络由传感区域内大量的无线节点、Sink节点、外部网络构成。如图中节点A感知到数据之后，通过节点B、C、D、E多跳传送给Sink节点，再由Sink节点传送给外部网络（如Internet）。 第一章 无线传感器网络概述 无线传感器网络介绍——作为无