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1.1節(jié)點眾多
在這些節(jié)點中,存在著大量的冗余節(jié)點。這樣設計的無線傳感器網絡,不僅能夠使檢測的范圍大大增加,而且能夠減少盲區(qū),還能提高系統(tǒng)的容錯性能。我們使用分布式來采集很多信息,這樣即使降低單個節(jié)點的精度,整個系統(tǒng)的精度也還是會很高。
1.2自組織網絡
一般情況下,無線傳感器網絡中,不僅傳感器的位置是不能事先確定的,而且傳感器之間相鄰的關系也是不能確定的。鑒于此,要求傳感器能夠自組織,自動管理和配置。
1.3以數據為主
傳感器網絡中的節(jié)點設計十分靈活,利用標號識別節(jié)點,而網絡通信協議的設計決定了節(jié)點的編號在全網中是不唯一的。傳感器的布置完全是隨機的,這就使得節(jié)點編號與傳感器網絡之間的關系是隨機動態(tài)的,節(jié)點的位置和編號之間沒有確定關系。因此,對于無線傳感器網絡通信來說,傳感器所采集的事件比確定編號節(jié)點更加重要,也就是以數據為中心。
1.4受電源的限制
各種傳感器都是使用電能的,當電源能力耗盡時,傳感器節(jié)點就會停止工作。
2無線傳感器網絡的組成結構
無線傳感器網絡通信體系與互聯網體系相比,具有許多新的特性和需求。這些新的特性和需求表現在網絡協議棧上,就是與以太網協議棧的不同。總體來說,WSN協議棧具有五層協議,即應用層、傳輸層、網絡層、數據鏈路層和物理層。此外,WSN協議棧還具有許多特殊的管理器,比如拓撲管理器、任務管理器和能量管理器。正是有了這些管理器,傳感器節(jié)點才能夠高效地互相協調完成工作。
3無線傳感器網絡的主要應用
3.1軍事應用
美國早在1990年就已經開始了對無線傳感器網絡通信體系的軍事研究項目。無線傳感器網絡能夠對戰(zhàn)場上的各種狀況進行實時監(jiān)測,同時能夠實現精確定位目標和敵軍的兵力和裝備等功能,所以無線傳感器網絡通信體系非常適合軍事方面的應用。
3.2醫(yī)療衛(wèi)生方面的應用
無線傳感器網絡通信在室內有著更加穩(wěn)定的性能,近年來在醫(yī)療領域,包括病人看護、遠程管理等領域,發(fā)展迅速。此外,無線傳感器網絡通信還能夠對病人進行緊急救護,采集病人的生命體征數據。
3.3智能家居
在智能家居的應用主要表現在兩個方面。第一就是體現在古建筑物的保護上。無線傳感器網絡通信能夠將采集濕度、壓力、溫度和光照等傳感器節(jié)點,分布到古建筑物中去,進而能夠對古建筑物的各項指標性能進行分析,幫助工作人員采取相應的措施。第二就是在居家生活等方面。無線傳感器網絡通信可以在家居或者家電里加入傳感器節(jié)點,通過互聯網和無線網絡連接,使人們的生活更加舒適和智能。
4結語
本文主要從特點、組成結構以及應用等方面,簡單介紹了無線傳感器網絡通信體系。無線傳感器網絡通信是一個涉及很多前沿科學的綜合性技術,具有其他通信體系所不具備的優(yōu)點,市場潛力很大。
作者:趙俊棟趙炎鑫單位:河南大學合肥工業(yè)大學