无线传感器网络简介解读.pptVIP

无线传感器网络 主讲人：魏嵬 办公室: 计算机科学与工程学网络工程系 课程内容 无线传感器网络概述 无线传感器网络路由协议 无线传感器网络Mac 协议 无线传感器网络拓扑控制 IEEE 802.15.4 定位技术,时间同步,安全技术,数据管理,数据融合 硬件平台,nesC语言,TinyOS操作系统 跟踪系统,环境监测系统 参考书目 郑少仁 等，Ad Hoc 网络技术，人民邮电出版社，2005 于宏毅 等，无线移动自组织网，人民邮电出版社，2005 金纯 等，IEEE 802.11 无线局域网，电子工业出版社，2004 孙利民 等，无线传感器网络，清华大学出版社，2005 周贤伟，无线传感器网络与安全，国防工业出版社，2007 Edgar H. Callaway ，Wireless Sensor Networks—Architectures and Protocols，Auerbach Publications，2003 卡拉维（ Edgar H. Callaway）著，王永斌 等译，无线传感器网络：体系结构与协议 ,电子工业出版社 , 2007.1 课程要求 什么是无线传感器网络 定义：随机分布的集成有传感器、数据处理单元和 通信单元的微小节点，通过自组织的方式构成的无 线网络。 英文名：Wireless Sensor Networks；缩写：WSN 功能：借助于节点中内置的传感器测量周边环境中 的热、红外、声纳、雷达和地震波等信号,从而探测 包括温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成 分、移动物体的大小、速度和方向等物理现象。 / / 前 言 无线传感器网络是当前国际上备受关注的由 多学科交叉的新兴前沿研究热点领域。传感器网 络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、无线网 络通信技术、分布式信息处理技术以及微机电技 术(MEMS)等，能够通过各类集成化的微型传感器 协作地实时感知、监测和采集各种环境或监测对 象的信息，通过嵌入式系统对信息进行处理，并 通过随机自组织无线通信网络以多跳中继方式将 信息传送到终端用户，从而实现“无处不在的计 算”理念。 前 言 国际上，无线传感器网络引起了学术界、军界和工业界 的极大关注。 美国麻省理工学院《2003技术评论》认为，有十种新兴技 术在不远的将来会产生巨大的影响，其中无线传感器网络名列 第一。 2003年8月，美国《商业周刊》也将传感器网络列为由可 能掀起新的产业浪潮的未来四大高新技术之一。 美国《今日防务》杂志更认为无线传感器网络的应用和发 展将引起一场划时代的军事技术革命和未来战争的变革。 2004年《IEEE领域》杂志发表了一期题为“传感器的国度” 的专集，论述了WSN的发展和可能的广泛应用。 无线传感器网络技术已经在我国中长期发展规划中被列为 重点发展方向之一。 2004年自然科学基金资助的重点研究项目：基于无线传感 器网络的分布自治系统及协调控制。 2005年自然科学基金重点项目:煤矿瓦斯灾害基础研究重点 项目指南-煤矿瓦斯传感技术和预警信息系统基础理论与关 键技术 2006年自然科学基金重点项目:水下移动传感器网络的关键 技术 2006年8月公布的十一五863计划信息技术领域2006年度专 题课题申请指南：设置“智能感知与先进计算技术”、“自组 织网络与通信技术”、“虚拟现实技术”和“信息安全技术”四 个专题 。 传感器网络概述 传感器网络的组织结构 传感器网络的特征 传感器网络的应用 传感器网络的体系结构 传感器网络的通信协议 传感器网络的关键技术和研究现状 1.1 传感器网络结构 Composed of a large number of sensor nodes Sensor nodes are densely deployed inside the phenomenon Sensing + processing + communication Remote monitoring and event detection in a geographically large region or an inhospitable area Possess self-organizing capabilities 1.2 传感器节点结构 Sensor + processor, memory, short-range radio communication facility Small form-factor(小规格) Commonly powered by batteries 1.3 传感器节点设计的技术要素 Low cost Enough processing and storage capabilities Low power expending