无线传感器网络，基础支撑技术及应用。
无线传感器网络是当前在国际上备受关注的、涉及多学科高度交叉、知识高度集成的前沿热点研究领域．它综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等，能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息，这些信息通过无线方式被发送，并以自组多跳的网络方式传送到用户终端，从而实现物理世界、计算世界以及人类社会三元世界的连通．传感器网络具有十分广阔的应用前景，在军事国防、工农业、城市管理、生物医疗、环境监测、抢险救灾、防恐反恐、危险区域远程控制等许多重要领域都有潜在的实用价值，已经引起了许多国家学术界和工业界的高度重视，被认为是对21世纪产生巨大影响力的技术之一．
1.无线传感网络的基本概念。
无线传感器网络的系统结构包括分布式传感器节点(群)、接收发送器、互联网和用户界面等。其中，传感器网络节点的基本组成包括如下4个基本单元：传感单元(由传感器和模数转换功能模块组成)、处理单元(包括cpu、存储器、嵌入式操作系统等)、通信单元(由无线通信模块组成)以及电源．此外，可以选择的其他功能单元包括：
定位系统、移动系统以及电源自供电系统等．在传感器网络中，节点可以通过飞机布撒或人工布置等方式，大量部署在被感知对象内部或者附近．这些节点通过自组织方式构成无线网络，以协作的方式实时感知、采集和处理网络覆盖区域中的信息，并通过多跳网络将数据经由sink节点(接收发送器)链路将整个区域内的信息传送到远程控制管理中心．反之，远程管理中心也可以对网络节点进行实时控制和操纵．
传感器网络节点为一个微型化的嵌入式系统，构成了无线传感器网络的基础层支持平台．目前国内外已经出现了许多种网络节点的设计，它们在实现原理上是相似的，只是分别采用了不同的微处理器或者不同的通信或协议方式，比如采用自定义协议、802．11协议、zigbee协议、蓝牙协议以及uwb通信方式等．典型的节点包括berkeley motes，sensoria wins，berkeley piconodes，mit肛amps，smartmesh dust mote， intel imote以及intelxscale nodes，ictcas／hkust的budsl等．
传感器网络有着巨大的应用前景，建筑在各类传感网络节点平台上的、面向海陆空全方位应用需求的各类研究项目更是层出不穷．以下仅列出其中几个代表典型应用的项目为例，比如用于环境监测、气象现象的观测和天气预报、生物群落的微观观测、洪灾的预警、农田管理、智能家居、智能交通、辐射监测的研究，用于定位的cricket和echo，以及用于医疗的ssim项目等．相信随着研究工作的不断深入和发展，各种传感器网络将最终遍布我们的生活环境，从而真正实现“无处不在的计算”．
2.无线传感器网络的关键问题。
(1)系统节能。
无线传感器网络节点多，覆盖范围大，工作环境复杂，能源无法替代，设计有效的策略延长网络的生命周期成为无线传感器网络的核心问题。休眠机制是节省能源的最有效方式之一，如何进行休眠调度而不影响传感器网络的正常运行十分重要。
(2)网络内部通信。
无线传感器网络内正常通信联系中，信号可能被一些障碍物或其他电子信号干扰而受到影响，如何安全、有效的通信成为急需解决的问题。
(3)高效的无线传感器网络结构。
无线传感器网络的网络结构是组织无线传感器的成网技术，有多种形态和方式，合理的无线传感器网络可以最大限度的利用资源。由此产生的网络安全协议问题和大规模传感器网络中的节点移动性管理等诸多问题有待解决。
(4)容错性和可扩展性。
由于周围物理环境或其自身能量耗尽传感器就会失效对于替换传感器可能性不大的情况下，整个网络必须能够在其应用过程中及时屏蔽掉发生故障的传感器。
基础支撑技术。
由于无线传感器网络的资源有限，其能量、存储能力、计算能力都低于传统无线网络中的移动设备，而且一般情况下还具有大规模、高密度等特点，因此传统无线网络的各种应用支撑技术很多都不再适用于无线传感器网络。
(1)通信协议。
通信协议对于所有网络都是必不可少的基础支撑技术。wsn的通信协议与其它网络相比还不成熟，没有统一的标准，改进空间很大，研究非常活跃。根据低功耗的目标，wsn的协议设计尽量简化，通信协议分层并不明确，跨层设计受到青睐。
①mac协议。
已有的无线网络mac协议的设计目标主要是为蜂窝网提供qos和高带宽，即使是无线ad hoc网络的mac层协议设计一般也只是加入自组织和移动的设计考虑。而wsn的mac层协议的主要设计目标则是低功耗，尽量延长网络寿命，其次则是良好的扩展性和适应性，与已有的协议存在很大差异。mac层协议的基本类型包括tdma、fdma、cdma和csma。
②路由协议。
路由协议是通信协议极其重要的一环。wsn路由协议的设计除了需要考虑资源限制外，还具有许多特异性：以数据为中心的路由在wsn中很受关注，几乎所有应用都存在节点与基站之间多对一的数据传输，此外要考虑数据冗余等问题。
③传输协议。
因特网的tcp和udp协议是两个著名的传输协议，但并不适合wsn的需求。tcp协议需要一个握手过程，但是一般wsn中每次传输的数据量很小，所以相对来说握手的能耗过大。而且tcp通过端到端的方式来控制拥塞和保证可靠性，在链路非常不可靠的wsn下会花费很长时间，ack在网络中的端到端传输也会耗费很多能量。
(2)能量管理。
低能耗在wsn中是贯穿始终的设计理念，通信单元负责节点与其它节点或者网络**等设备之间的无线通信，即无线信号的收发功能，一般被认为是整个结构中能耗最大的部分，从物理层到应用层各层面的设计都要将低能耗作为最主要的设计目标之一。广义的能量管理包括所有wsn中需要考虑能耗的部分，如节点的功率控制、低耗的mac协议和路由协议、应用中的采样率控制、数据融合等。一些节点的信号发射功率是固定的，但是有些节点却设计成信号发射功率可变的。
(3)时钟同步。
由于晶体振荡器频率的差异及诸多物理因素的干扰，无线传感器网络各节点的时钟会出现时间偏差。而时钟同步对于无线传感器网络非常重要，如安全协议中的时间戳、数据融合中数据的时间标记、带有睡眠机制的mac层协议等都需要不同程度的时间同步。
(4)定位。
wsn采集的数据往往需要与位置信息相结合才有意义。由于wsn具有低功耗、自组织和通信距离有限等特点，传统的gps等算法不再适合wsn。wsn中需要定位的节点称为未知节点，而已知自身位置并协助未知节点定位的节点称为锚节点(anchor node)。
wsn的定位就是未知节点通过定位技术获得自身位置信息的过程。在wsn定位中，通常使用三边测量法、三角测量法和极大似然估计法等算法计算节点位置。
4.无线传感器网络的应用领域。
由于无线传感器网络的特殊性，其应用领域与普通通信网络有着显著的区别，主要包括以下几类。
1)军事应用。军事应用是无线传感器网络技术的主要应用领域，由于其特有的无需架设网络设施、可快速展开、抗毁性强等特点，是数字人战场无线数据通信的首选技术，是军队在敌对区域中获取情报的重要技术手段。
2)紧急和临时场合。在发生了**、水灾、强热带风暴或遭受其他灾难打击后，固定的通信网络设施(如有线通信网络、蜂窝移动通信网络的基站等网络设施、卫星通信地球站以及微波接力站等)可能被全部摧毁或无法正常工作，对于抢险救灾来说，这时就需要无线传感器网络这种不依赖任何固定网络设施、能快速布设的白组织网络技术。边远或偏僻野外地区、植被不能破坏的自然保护区，无法采用固定或预设的网络设施进行通信，也可以采用无线传感器网络来进行信号采集与处理。
无线传感器网络的快速展开和自组织特点，是这些场合通信的虽佳选择。
3)大型设备的监控：在一些大型设备中，需要对一些关键部件的技术参数进行监控，以掌握设备的运**况。在小便于安装有线传感器的情况下，无线传感器网络就可以作为一个可选的通信手段。
4)卫生保健：可以在病人身上安装用于检测身体机能的传感器节点，这些信息汇总后，传送给医生，进行及时处理，为远程医疗创造条件。
传感器网络是目前国内外的最新研究热点，具有广阔的应用前景，将是未来社会应用最广的网络，需要各种技术支撑。通过近几年的研究，人们对传感器网络固有特点的认识已经逐渐明确，并在相关技术方面取得了一些进展。但是，传感器网络要真正实用化，在基础层、网络层等方面还有许多基础性问题和关键技术需要解决。
无线传感器网络作业
关于无线传感器网络 器的调查和比较。提要 在无线传感器网络研究和应用程序测试方面，工具发挥着越来越大的作用。在 时人们最担心的便是 结果能不能准确反映真实情况。为了能够作出最佳选择，了解这些 器的优缺点是很重要的一项工作。以下便是我们经过比较得出的几种流行 器的优缺点，希望能对大家的研究有所帮助。关...
无线传感器网络复习答案
一些答案不是特别确切，可以精简甚至更改，仅供参考 14.将下面英文的含义写出，并解释其含义。1 信标节点 指通过其它方式预先获得位置坐标的节点，有时也称作信标节点。2 测距 指两个相互通信的节点通过测量方式来估计出彼此之间的距离或角度。3 网络连接度 所有节点的邻居数目的平均值，它反映了传感器配置的...
传感器大作业 光电式传感器
传感器大作业。题目 光电式传感器 系院 信息工程学院。专业 xxxxxxxxxx 班级 xxxxxxxxxxxx 姓名 小王。学号 201000000 光电式传感器 1 光电传感器内容 2 1.1 工作原理 2 1.2 测量的物理量及其范围 3 1.3 透射式光电传感器在烟尘浊度监测上的应用 3 1...