无线传感器网络第一章第二节.pptVIP

* 节点体积小，处理器和存储器性能有限，不允许进行复杂算法的运算。因此，嵌入式操作系统设计是第三个关键技术！ * 传感器网络作为一种自组织的动态网络，没有基站支撑，由于节点失效、新节点加入，导致网络拓扑结构的动态性，需要自动愈合。多跳自组织的网络路由协议是第四个关键技术！ * 传感器网络是以数据为中心的网络，用户感兴趣的是数据而不是网络和传感器硬件本身。如何建立以数据为中心的传感器网络？数据融合方法是第五个关键技术！ * 由于网络攻击无处不在，安全性是传感网络设计的重要问题，如何保护机密数据和防御网络攻击是第六个关键技术！ 本课后续内容将对这些技术问题，进行详细介绍。 随着通信距离的增加，能耗会急剧增加； 在满足通信连通性的前提下应尽量减少单跳的通信距离； 一般而言，传感器节点的无线通信半径在100m以内比较合适。 ２、通信能力受限 传感器节点的限制条件 　　节点是微型嵌入式设备，价格低、功耗小，导致其携带的处理器能力比较弱，存储器容量比较小。 　　节点需要完成监测数据的采集和转换、数据的管理和处理、应答汇聚节点的任务请求和节点控制等多种工作。 　　如何利用有限的计算和存储资源完成诸多协同任务成为传感器网络设计所需要考虑的问题。 ３、计算和存储能力受限 传感器节点的限制条件 　　无线传感器网络具有Ad Hoc网络的移动性、断接性、电源能力局限性等共同特征； 　　在组网方面具有一些鲜明的自身特点。它的主要特点包括 　自组织性 　以数据为中心 　应用相关性 　动态性 　网络规模大 　需要高可靠性(自身质量、网络通信) 组网特点 传感器网络的组网特点 §1.1　引　言 §1.2　传感器网络的体系结构 §1.3　传感器网络的关键技术 §1.4　传感器网络的发展及应用 目　录 通信能力有限 节点通信覆盖范围只有几十到几百米 关键之一 如何在有限的通信能力条件下, 完成探测数据的传输？ 无线通信技术是第一项关键技术！ 关键之一 电源能量有限 通常电池供电，工作环境恶劣，一次部署终生使用，更换电池困难 关键之二 如何节省电源、最大化网络的使用寿命？ 低功耗设计问题是第二项关键技术！ 关键之二 计算能力有限 节点体积小，处理器和存储器性能有限，不允许进行复杂算法的运算 关键之三 　嵌入式操作系统设计是第三项关键技术！ 关键之三 自组织的动态网络 传感器网络没有基站 节点失效、新节点加入，导致网络拓扑结构的动态性，需要自动愈合 关键之四 多跳自组织的网络路由是第四项关键技术！ 关键之四 传感器网络是以数据为中心的网络 用户感兴趣的是数据而不是网络和传感器硬件 关键之五 如何建立以数据为中心的传感器网络？ 传感器网络的第五项关键技术是数据融合方法！ 关键之五 网络攻击无处不在 传感器节点的物理操纵 传感信息的窃听 拒绝服务攻击 私有信息的泄露 …… 关键之六 安全性是传感网络设计的重要问题。如何保护机密数据和防御网络攻击是第六项关键技术！ 关键之六 谢　谢！ * 上一节课我们初步接触了无线传感器网络 这节课我们进入第一章第二节的内容 传感器网络的体系结构的学习 * 当前的无线网络分为有基础设施网和无基础设施网两大类 而其中的无基础网络网又分为移动AD hoc和无线传感器网络两种 * 我们先看有基础设施的网络 有基础设施的网络是需要固定基站的 大家看如图照片，这些都是不同类型的基站， 如果看照片还是不清楚，大家可以课间去走廊， 我们教室窗外那个白色的设备也是基站。 这个可是实物。 无线局域网由于采用了接入点设备， 像如图的路由器或者宽带猫 因此它也是属于有基础设施的网络 我们再来看无基础设施的网络 无基础设施的网络又称无线Ad hoc网络 这个网络中的节点是分布式的，没有固定基站 无线AD hoc网络又分为两大类， 移动AD hoc网络和无线传感器网络 移动ad hoc网络又称移动自组织网络， 它是指不需要经过基站或者其他控制设备， 直接实现点对点的无线通信， 并且当两个通信节点由于功率等因素无法实现链路直连时， 网内的其他节点可以中继信号以实现网络内各节点的相互通信。 特点：由于无线节点是在移动中的，因此网络拓扑结构是动态变化的 * 无线传感器网络的标准定义是这样的： 　　传感器网络是大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络，其目的是协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内感知对象的监测信息，并报告给用户。 它的英文是Wireless Sensor Network, 简称WSN。 如图所示，大量的传感器节点将探测数据，通过汇聚节点经其它网络发送给了用户。 在这个定义中，传感器网络实现了数据采集、处理和传输的三种功能，而这正对应着现代信息技术的三大基础技术，即传感器技术、计算