无线传感器网络名词解释
无线传感器网络名词解释
无线传感器网络名词解释1、无线自组织网络：是一种不同于传统无线通信网络的技术传统的无线蜂窝通信网络，需要固定的网络设备如基地站的支持，进行数据的转发和用户服务控制。
而无线自组织网络不需要固定设备支持，各节点即用户终端自行组网，通信时由其他用户节点进行数据的转发。
这种网络形式突破了传统无线蜂窝网络的地理局限性，能够更加快速、便捷、高效地部署，适合于一些紧急场合的通信需要，如战场的单兵通信系统。
2、无线传感器网络WSN无线传感器网络就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息，并发送给观察者。
传感器、感知对象和观察者构成了无线传感器网络的三个要素3、基带信号：信源（信息源，也称发送端）发出的没有经过调制（进行频谱搬移和变换）的原始电信号，其特点是频率较低，信号频谱从零频附近开始，具有低通形式。
根据原始电信号的特征，基带信号可分为数字基带信号和模拟基带信号（相应地，信源也分为数字信源和模拟信源。
）其由信源决定。
4、模拟调制：调制在通信系统中的作用至关重要。
广义的调制分为基带调制和带通调制（也称载波调制）。
在无线通信中和其他大多数场合，调制一般均指载波调制。
调制信号是指来自信源的消息信号（基带信号），这些信号可以是模拟的，也可以是数字的。
调制方式有很多。
根据调制信号是模拟信号还是数字信号，载波是连续波（通常是正弦波）还是脉冲序列，相应的调制方式有模拟连续波调制（简称模拟调制）、数字连续波调制（简称数字调制）、模拟脉冲调制和数字脉冲调制等。
5、数字调制：数字调制是现代通信的重要方法，它与模拟调制相比有许多优点。
数字调制具有更好的抗干扰性能，更强的抗信道损耗，以及更好的安全性；数字传输系统中可以使用差错控制技术，支持复杂信号条件和处理技术，如信源编码、加密技术以及均衡等。
在数字调制中，调制信号可以表示为符号或脉冲的时间序列，其中每个符号可以有m种有限状态，而每个符号又可采用n比特来表示。
无线传感器网络
无线传感器网络无线传感器网络（Wireless Sensor Networks, WSN）是一种由众多装备了传感器和通信设备的节点组成的、可以进行数据采集、处理和传输的网络系统。
这些节点可以相互通信，共同完成特定的监测、控制或者数据传输任务。
无线传感器网络广泛应用于环境监测、医疗健康、物联网等领域。
一、无线传感器网络的组成无线传感器网络由多个节点组成，每个节点都有独立的处理能力、通信能力和传感能力。
节点之间通过无线通信进行数据的传递和交换。
每个节点可以采集周围环境的信息，并将数据传输给其他节点，或者通过无线信号传输给数据收集中心。
在无线传感器网络中，节点可以分为三个类型：传感器节点、中心节点和路由节点。
传感器节点用于收集环境信息，如温度、湿度、光照等。
中心节点负责数据的存储和处理，是整个网络的核心。
路由节点用于传输数据，将各个传感器节点采集到的数据传输给中心节点。
二、无线传感器网络的应用无线传感器网络在各个领域都有广泛的应用。
1. 环境监测无线传感器网络可以用于环境的监测和数据的采集。
通过部署传感器节点，可以实时监测空气质量、水质状况、土壤湿度等环境因素，并将数据传输给监测站点。
这对于环境保护和资源管理非常重要。
2. 健康医疗无线传感器网络可以应用于健康监测和医疗领域。
通过佩戴传感器设备，可以实时监测人体的生理参数，如心率、血压、体温等，并将数据传输给医生或者云平台，以便于监护和诊断。
3. 物联网无线传感器网络是物联网的基础技术之一。
通过无线传感器网络，不同的物体和设备可以相互连接和通信，实现信息的交换和共享。
无线传感器网络在智能家居、智能城市等方面有着重要的应用。
三、无线传感器网络的挑战与未来发展尽管无线传感器网络在各个领域都有广泛的应用，但也面临一些挑战。
1. 能源管理由于无线传感器网络中的节点通常是由电池供电，能源管理是一个重要的问题。
如何延长节点的寿命，提高能源利用效率是当前的研究重点之一。
无线传感网络
无线传感网络无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)是一种分布式传感网络。
是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统。
WSN中的传感器节点通过无线方式通信，网络设置灵活，设备位置可以随时更改，还可以跟互联网进行有线或无线方式的连接。
且在科技水平大幅度提高的基础上传感器节点的成本和能耗也逐渐降低，使得WSN在很多领域得到应用。
最早现代意义上的传感器是1879年德国科学家霍尔在研究金属的导电机制时制作的磁场传感器。
经过100多年的发展，传感器的功能不再单一，可以采集温度、湿度、位置、光强、压力、生化等标量数据。
1996年，美国军方资助加州大学洛杉矶分校（UCLA）等单位开展低功耗无线传感器网络（Low-power Wireless Integrated Microsensors，LWIM）的研究。
LWIM III型无线传感器节点将传感器、控制电路与电源电路集成为一体。
两年之后，UCLA与Rockwell合作，开发了Rockwell WINS（Wireless Integrated Network Sensor）无线传感器节点。
该节点使用32位微处理器Strong ARM、1MB的内存与4MB的闪存，数据传输速率是100kbps，工作时的功耗为200mw，睡眠时的功耗是0.8mw。
与此同时，加州大学伯克利分校（UCB）也开展了“Smart Dust”（智能尘埃）项目的研究。
“智能尘埃”意指传感器节点的体积非常小，如尘埃一般。
该项目研究的目标是通过MEMS技术，实现传感、计算与通信能力的集成，用智能传感器技术增强微型机器人的环境感知与智慧处理能力。
其研究任务是开发一系列低功耗、自组织、可重构的无线传感器节点。
1998年研制的WeC智能传感器节点使用的是8位、主频为4MHz的AT90LS8535微处理器芯片，内存是512B，闪存为8kB，数据传输速率为10kbps，工作时的功耗为15mw，睡眠时的功耗是45μw。
无线传感网络概述
无线传感网络概述学号031241119姓名魏巧班级0312411一、无线传感器网络（WSN）的定义：无线传感器网络（WSN）是指将大量的具有通信与计算能力的微小传感器节点，通过人工布设、空投、火炮投射等方法设置在预定的监控区域，构成的“智能”自治监控网络系统，能够检测、感知和采集各种环境信息或检测对象的信息。
二、传感器的节点分布及通信方式：由于传感器节点数量众多，布设时智能采用随机投放的方式，传感器节点的位置不能预先确定。
节点之间可以通过无线信道连接，并具有很强的协同能力，通过局部的数据采集、预处理以及节点间的数据交互来完成全局任务，同时节点之间采用自组织网络拓扑结构。
由于传感器节点是密集布设的，因此节点之间的距离很短，在传输信息方面多跳（multi—hop）、对等（peer to peer）通信方式比传统的单跳、主从通信方式更适合在无线传感器网络中使用，例如：使用多跳的通信方式可以有效地避免在长距离无线信号传播过程中遇到的信号衰落和干扰等各种问题。
三、WSN运行的环境：1、WSN可以在独立封闭的环境下（如局域网中）运行。
2、WSN也可以通过网关连接到网络基础设施上（如Internet）。
在这种情况中，远程用户可以通过Internet 浏览无线传感器网络采集的信息。
四、无线数据网络的定义及无线自组网络的特点：主流的无线网络技术，如IEEE 802.11、Bluetooth都是为了数据传输而设计的，我们称之为无线数据网络。
目前，无线数据网络研究的热点问题就是无线自组网络技术，这项技术可以实现不依赖于任何基础设施的移动节点在短时间内的互联。
特点有如下几点：（1）无中心和自组性（优点）：无线自组网络没有绝对的控制中心，网络中节点通知分布式的算法来协调彼此的行为，这种算法无需人工干预和其他预置网络设施就可以在任何时刻任何地方快速展开并自动组网。
（2）动态变化的网络拓扑（缺点）：移动终端能够以任意速度和方式在网中移动，在通过无线信道形成的网络拓扑随时可能发生变化。
无线传感器网络
2.路由协议设计的关键问题
• (1)节点部署：根据不同应用合理地部署无线传感器网络 节点，尽量减少对路由协议的影响
• (2)数据精确前提下的能耗：无线传感器网络中的节点数 目较多，在进行精确计算时，部分节点可能由于要进行 大量计算和传输信息，而使节点的电池能量消耗殆尽
• (3)以数据为中心的数据报告模型：无线传感器网络的数 据报告依赖于应用与时间响应特性
• (4)鲁棒性与容错性：节点可能会由于能量耗尽、物理损 坏或环境干扰等因素造成故障或失效，而这不应该影响 整个网络服务
• (5)网络动态性：在许多应用需要考虑传感节点或基站的 移动
• (6)数据融合：由于传感节点可能会产生许多重复冗余的 数据，可以将从多个不同节点传输的相同的数据分组进 行数据融合以降低通信量
• 无线传感器网络具有众多类型的传感器节点， 可用来探测地震，电磁，温度，湿度，噪声， 光强度，压力，土壤成分，移动物体的大小、 速度和方向等周边环境参数。无线传感器网络 的任务是利用传感器节点来检测节点周围的环 境，收集相关数据，然后通过无线收发装置采 用多跳路由的方式将数据发送给汇聚节点，再 通过汇聚节点将数据传送到用户端，从而达到 对目标区域的监测。它综合了计算技术、通信 技术以及传感器技术，能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 境信息或被监测对象的信息，这些信息以无线 方式发送，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、计算机世界以及 人类社会三元世界的连通。
无线传感器网络体系结构
• 一个典型的无线传感器网络结构包括传感 节点、汇聚节点、互联网或通信卫星和管 理节点等。
• 随着人们对传感器网络研究的不断深入， 研究人员提出了多个传感器节点上的协议 栈。
无线传感器网络技术
无线传感器网络技术无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是近年来快速发展起来的一种先进的感知与通信技术。
它由大量分布在监测区域内的无线传感器节点组成，通过无线通信和信息处理技术，可以实现对环境、物体或事件的实时、动态、全面的检测、监测和定位，具有广阔的应用前景。
1. 无线传感器网络的概述无线传感器网络是一种分布式的网络结构，由大量部署在监测区域内的传感器节点组成。
这些传感器节点可以感知、采集、处理和传输环境中的信息，并通过无线通信与其他节点进行交互和协作。
这种分布式的感知与通信方式使得无线传感器网络具备了广泛的应用场景和巨大的潜力。
2. 无线传感器网络的组成与特点无线传感器网络主要包括传感器节点、数据中心和通信网络三个部分。
传感器节点是无线传感器网络的核心，它们通过感知、采集和处理环境中的信息，并通过通信网络将数据传输到数据中心进行进一步的处理和分析。
无线传感器网络具有自组织、自适应、动态调整、灵活部署等特点，可以实现对环境的全面、实时、动态的监测和控制。
3. 无线传感器网络的应用领域无线传感器网络在农业、环境监测、智能交通、智能家居、工业控制等领域都有广泛的应用。
在农业领域，无线传感器网络可以实现对土壤湿度、温度、光照等环境参数的实时检测和控制，提高农作物的产量和质量。
在环境监测领域，无线传感器网络可以对大气污染、水质污染、噪音等环境因素进行实时监测和预警。
在智能交通领域，无线传感器网络可以实现对交通流量、道路状况等信息的实时采集和传输，提高交通管理的效率和安全性。
在智能家居领域，无线传感器网络可以实现对家庭设备、安全系统等的实时监测和控制，提高家庭生活的便捷性和舒适度。
在工业控制领域，无线传感器网络可以实现对工业设备、生产过程等的实时监测和控制，提高生产效率和质量。
4. 无线传感器网络的挑战与发展方向虽然无线传感器网络在应用领域有广泛的前景，但也面临着一些挑战。
无线传感器网络详解
无线传感器网络详解随着传感器技术、嵌入式技术、分布式信息处理技术和无线通信技术的发展，以大量的具有微处理能力的微型传感器节点组成的无线传感器网络(WSN)逐渐成为研究热点问题。
与传统无线通信网络Ad Hoc网络相比，WSN的自组织性、动态性、可靠性和以数据为中心等特点，使其可以应用到人员无法到达的地方，比如战场、沙漠等。
因此，可以断定未来无线传感器网络将有更为广泛的前景。
无线传感器网络无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)是一种分布式传感网络，由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，以协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内被感知对象的信息，并最终把这些信息发送给网络的所有者。
传感器、感知对象和观察者构成了无线传感器网络的三个要素。
无线传感器网络所具有的众多类型的传感器，可探测包括地震、电磁、温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等周边环境中多种多样的现象。
潜在的应用领域可以归纳为: 军事、航空、防爆、救灾、环境、医疗、保健、家居、工业、商业等领域。
与传统有线网络相比，无线传感器网络技术具有很明显的优势特点，主要的要求有：低能耗、低成本、通用性、网络拓扑、安全、实时性、以数据为中心等。
无线传感器网络系统的典型结构采用同构网络实现远程监测的无线传感器网络系统典型结构，由传感器节点、汇聚节点、服务器端的PC和客户端的PC四大硬件环节组成，各组成环节功能如下。
图1 远程监测无线传感器网络系统结构框图传感器节点部署在监测区域（A区），通过自组织方式构成无线网络。
传感器节点监测的数据沿着其它节点逐跳进行无线传输，经过多跳后达到汇聚节点（B区）。
汇聚节点是一个网络协调器，负责无线网络的组建，再将传感器节点无线传输进来的信息与数据通过SCI（串行通信接口）传送至服务器端PC。
服务器端PC是一个位于B区的管理节点，也是独立的Internet网关节点。
无线传感器网络
无线传感器网络无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，简称WSN）是由大量分布在空间中的无线传感器节点组成的网络。
每个节点都配备有传感器和通信设备，能够感知环境中的各种物理信息，并将数据通过通信模块传送给其他节点。
WSN可以广泛应用于农业、环境监测、智能交通、医疗保健、安全监控等领域。
它们能够实时监测环境参数、收集数据、进行信息处理和传输，为人们提供及时准确的信息以及决策支持。
一、无线传感器网络的基本组成无线传感器网络由三大组成部分组成：传感器节点、基站和通信链路。
1. 传感器节点传感器节点是WSN的基本构建单元，由处理器、传感器、存储器和无线通信模块组成。
它们能够感知周围环境的变化，并将采集到的数据进行处理和传输。
2. 基站基站是无线传感器网络的控制中心，用于收集节点传输的数据和协调网络的运行。
基站通常具有更高的处理能力和通信能力，可以与传感器节点进行双向通信，并向用户提供服务接口。
3. 通信链路通信链路是传感器节点与基站之间的无线通信通道，用于传送数据和控制信息。
通信链路通常采用低功耗、低数据传输速率的无线技术，以延长网络寿命并降低能耗。
二、无线传感器网络的关键技术与挑战1. 能源管理如何合理管理无线传感器节点的能源，是WSN中的一个重要问题。
节点的能耗直接关系到网络的寿命和性能。
研究者们正在努力开发低能耗芯片、优化通信协议和能量收集技术，以延长传感器节点的寿命。
2. 数据传输与处理WSN需要高效的数据传输和处理算法，以应对大量的数据流。
数据压缩、数据聚合和数据处理技术能够减少传输量，并提高网络的能效。
3. 路由与拓扑控制WSN中的节点分布较为密集，传输链路的选择和拓扑控制是保证网络性能和可靠性的关键。
研究者们正在研究多跳路由协议、拓扑控制算法和信号处理技术，以优化网络性能。
4. 安全与隐私保护WSN中的节点通常部署在无人地区，容易受到攻击和破坏。
同时，由于节点传输的数据往往包含用户的隐私信息，如何保证网络的安全性和隐私保护也是一个重要问题。
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邻居节点：是指传感器节点通信半径内的所有其他节点，也就是说：在一个节点通信半径内，可以直接通信的所有其他点。
跳数：两个节点之间间隔的跳段总数，称为这两个节点间的跳数。
跳段距离：是指两个节点间隔的各跳段距离之和。
接收信号强度指示：是指节点接收到无线信号的强度大小。
到达时间：是指信号从一个节点传播到另一节点所需要的时间。
到达时间差：两种不同传播速度的信号从一个节点传播到另一节点所需要的时间之差。
到达角度：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。
视线关系：如果传感器网络的两个节点之间没有障碍物，能够实现直接通信，则这两个节点间存在视线关系。
非视线关系：是指两个节点之间存在障碍物。
基础设施：是指协助传感器节点定位的已知自身位置的固定设备（如卫星、基站等）。
红外传感器：红外传感器是一种能够感应目标辐射的红外线，并将其转换成电信号的装置。
视线关系：如果传感器网络的两个节点之间没有障碍物，能够实现直接通信，则这两个节点间存在视线关系。
基础设施：协助传感器节点定位的已知自身位置的固定设备，如卫星、基站等。
Zigbee：ZigBee技术是一种面向自动化和无线控制的低速率、低功耗、低价格的无线网络方案。
网络连接度：网络连接度是所有节点的邻居数目的平均值，它反映了传感器配置的密集程度。
信标节点：锚点通过其它方式预先获得位置坐标的节点。
红外传感器：红外传感器是一种能够感应目标辐射的红外线，并将其转换成电信号的装置。
锚点：通过其它方式预先获得位置坐标的节点
无线传感器网络的路由协议的概念？
答：路由是指选择互联网络从源节点向目的节点传输信息的行为，并且信息至少通过一个中间节点。
它包括两部分功能：1、寻找源节点和目的节点间的优化路径。
2、将数据分组沿着优化路径正确转发。
简述质心定位算法的步骤，和相应的理论依据。
答：在质心定位算法中，锚节点周期性的向临近节点广播分组信息，该信息包含了锚节点的标识和位置。
当某个未知节点接收到来自不同锚点的分组信息数量超过一个门限之后，就可以计算这些锚点所组成的多边形的质心，作为确定出自身位置的依据。
质心定位算法:在质心定位算法中，信标节点周期性地向邻近节点广播信标分组，信标分组中包含信标节点的标识号和位置信息。
当未知节点接收到来自不同信标节点的信标分组数量超过某一个门限或接收一定时间后，就确定自身位置为这些信标节点所组成的多边形的质心。
质心算法完全基于网络连通性，无需信标节点和未知节点之间的协调，因此比较简单，容易实现。
但质心算法假设节点都拥有
理想的球形无线信号传播模型，而实际上无线信号的传播模型并非如此，实际测量的无线信号传播强度的等高线与理想的球形模型有很大差别。
另外，用质心作为实际位置本身就是一种估计，这种估计的精确度与信标节点的密度以及分布有很大关系，密度越大，分布越均匀，定位精度越高。
实际显示，大约有90%未知节点定位精度小于信标节点间距的三分之一。
GPSR是一个典型的基于位置的路由协议，使用GPSR协议，网络节点都知道自身地理位置并被统一编址，各节点利用贪婪算法尽量沿直线转发数据。
GPSR路由算法是使用地理位置信息实现路由（非辅助作用）的一种算法，它使用贪婪算法来建立路由。
当节点S需要向节点D转发数据分组的时候，它首先在自己的所有邻居节点中选择一个距节点D最近的节点作为数据分组的下一跳，然后将数据传送给它。
该过程一直重复，直到数据分组到达目的节点D或某个最佳主机。
产生或收到数据的节点向以欧氏距离计算出的最靠近目的节点的邻节点转发数据,但由于数据会到达没有比该节点更接近目的点的区域(称为空洞),导致数据无法传输,当出现这种情况时,空洞周围的节点能够探测到,并利用右手法则沿空洞周围传输来解决此问题.
该协议避免了在节点中建立、维护、存储路由表,只依赖直接邻节点进行路由选择,几乎是一个无状态的协议;且使用接近于最短欧氏距离的路由,数据传输时延小;并能保证只要网络连通性不被破坏,一定能够发现可达路由.
缺点是,当网络中sink点和源节点分别集中在两个区域时,由于通信量不平衡易导致部分节点失效,从而破坏网络连通性;需要GPS定位系统或其他定位方法协助计算节点位置信息.。