基于无线传感技术的网络路由器端口设计
无线传感器网络中的路由协议
无线传感器网络中的路由协议随着科技的不断发展，无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）已经逐渐成为了一种被广泛研究和应用的技术。
无线传感器网络拥有广泛的应用领域，如军事、环境监测、智能家居、健康管理等。
在这些应用中，无线传感器网络的安全、可靠性和生命稳定性是至关重要的。
为了保证上述三个要素，需要一个高效、稳定且可扩展的路由协议来管理无线传感器网络中的数据传输和路由决策。
无线传感器网络与传统的局域网和广域网不同，它不具有结构上的中心，而是由大量分散的节点构成，这些节点协同工作来达到目标。
由于节点之间的距离很近，数据包在此类网络中往往是通过多跳传输。
一个好的路由协议应当考虑网络中所有节点的负载以及能源消耗，尽可能地减少数据包的延迟和数据包的丢失。
这是无线传感器网络中的路由协议需要考虑的主要问题。
在无线传感器网络中，有三种主要的路由协议：平面机制、分层机制和混合机制。
1. 平面机制平面机制是指所有节点都属于同一层次，没有层次结构。
节点之间通过广播协议（如Flooding protocol）相互传递数据。
节点只需知道自己的邻居节点，数据包的传输是由遍布整个网络的节点负责的。
这种方法简单且易于实现，但会导致网络不稳定，易出现死循环和数据洪泛问题。
因此，在实际应用中很少使用。
2. 分层机制分层机制是指将节点按照其功能和自己所处的位置划分为不同的层次。
分层机制将一个大的无线传感器网络划分为多个小的子网络，每个子网络都有一个负责节点。
子网络之间通过中继节点进行通信，可以减少数据的传播距离和提高传输速率。
分层机制通常由三层组成：传感器层、联络层和命令层。
传感器层负责数据的采集与传输，联络层负责中继和路由，命令层负责网络控制和管理。
分层机制的优点是可以有效降低网络负载和节点的能源消耗，提高网络的生存率和稳定性。
常见的分层机制路由协议有链路状态广告协议(LSP protocol)、电子飞秋协议(EFQ protocol)等。
基于IPv6的无线传感器网络技术研究
基于IPv6的无线传感器网络技术研究随着物联网技术的发展，无线传感器网络成为了新的热门技术，它可以广泛应用于智慧城市、智能家居、环境监测等领域。
其中，IPv6作为新一代互联网协议，正式成为了无线传感器网络的核心技术之一。
本文将对基于IPv6的无线传感器网络技术进行深入研究。
一、无线传感器网络概述无线传感器网络是由大量的无线传感器节点组成的分布式网络，通常用于环境监测、智慧城市等领域。
无线传感器节点通常由微处理器、传感器和通信模块组成，可以采集环境信息，并将信息传递给基站或其他传感器节点。
无线传感器网络的特点是能够进行自组织、自修复和自适应，与传统的有线网络相比，具有低成本、易部署、易维护等优点。
二、IPv6协议概述IPv6是互联网协议的新一代标准，与IPv4相比，其主要特点是地址空间更大，支持更多的网络设备连接和更多的应用场景。
IPv6还引入了许多新的特性，例如多播技术、流媒体传输、QoS等功能。
IPv6协议的地址格式为一个128位的地址，相比IPv4的32位地址更加精细，支持更多的网络设备进行连接。
IPv6支持隧道技术，可以在IPv4网络上运行，实现IPv6的兼容性，其可扩展性也更强。
三、基于IPv6的无线传感器网络技术研究由于传感器网络中节点数量众多，而且节点分布范围广泛，传统的无线通信技术不能满足其需求。
IPv6作为一种新型协议，可以很好地解决无线传感器网络中的通信问题。
1、IPv6地址配置IPv6协议中，每个节点都有一个不重复的IPv6地址，这一点对于无线传感器网络来说尤其重要。
传感器网络中节点数量较多，需要有一种自动配置的方法来分配地址。
IPv6引入了移动IPv6和无状态地址自动配置等技术，可以实现无需手动配置，在网络中进行自动地址分配。
2、IPv6通信协议IPv6协议实现了无线传感器网络中数据的传输，通过TCP/IPv6或UDP/IPv6等协议进行通信，建立起端到端的连接。
3、IPv6路由协议路由是无线传感器网络中最重要的问题之一。
基于ZigBee技术的无线传感器网络节点的设计
式 ，这 种组 合 方式 的兼容 性 与芯 片之 间 的数 据 传输 可 靠 性强 ，而 且能 实现 节点 的更 微小 化和 极低 的功 耗 。
１１ 无 线 传 感 器 网 络 节 点 组 成 ．
离无 线通 信 。Ｚｇ ｅ 技 术 的 出现 就 弥 补 了低 成 本 、低 ｉＢ ｅ 功耗 和低 速率 无 线通 信市 场 的空 缺 ，大大 减少 资源 的
Ｚｇ ｅ 技 术是 在 Ｉ Ｅ ０ ．５ 协议 标 准 的 基 础 上 ｉ ｅ Ｂ Ｅ Ｅ８ ２１ ． ４ 扩展起 来 的 ，是 一种 短距 离 、低 功耗 、低 传输 速 率 的 无 线通 信技 术 。该 技术 主 要针 对低 速 率 传感 器 网络而
提 出 ，能够 满 足 小 型 化 、低 成 本 设 备 的无 线 联 网要 求 ，可 广泛应 用 于工业 、农 业 和 日常生 活 中 。 Ｚｇ ｅ 无 线 网络 根据 应 用 的 需要 可 以组 织成 星型 ｉＢ ｅ 网络 、 网状 网络 和 簇状 网络 三 中拓 扑结 构 。Ｚｇ ｅ 网 ｉＢ ｅ
匾露 翻
大 气 压 力 等 ：数 据 处 理 单 元 控 制 整 个 节 点 的处 理 操
作 、路 由协 议 、同步 定 位 、功 耗 管理 和任 务 管 理 等 ： 数 据传 输 单元 用 于与 其 他节 点进 行无 线 通信 、交换 控 制 消 息及 收发 采 集数 据 ：电源管 理单 元 选 通所 用 到 的
无线 收发模块
内进行发送 。协调 器会定期 以一 个标知 为信标帧 的超级 帧开始 发送 ，并且 希望 网络 中 的所 有节 点与此 帧 同步 。 在这个超级 帧中为每个节点分 配了一个特 定 的时 隙 ，在
该时隙 内允许节点 发送和接 收数 据 。超级 帧可能还 含有
无线传感器网络路由协议
无线传感器网络路由协议无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是由大量低成本、低功耗的传感器节点组成的网络系统，用于感知和收集环境信息。
无线传感器网络的路由协议起着关键作用，它决定了数据在网络中的传输路径和方式，影响着整个网络的性能、能耗以及生存时间。
1. LEACH（Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy）是一种经典的层次化路由协议。
它将网络中的节点划分为若干个簇（Cluster），每个簇有一个簇首节点（Cluster Head）。
簇首节点负责收集和聚合簇内节点的数据，并将聚合后的数据传输给基站节点，从而减少了网络中节点之间的通信量，节省了能耗。
2. AODV（Ad Hoc On-Demand Distance Vector）是一种平面路由协议，适用于无线传感器网络中节点数量较少且网络拓扑较稳定的情况。
AODV协议通过维护路由表来选择最短路径，当节点需要发送数据时，它会向周围节点发起路由请求，并根据收到的响应建立起路由路径。
3. GPSR（Greedy Perimeter Stateless Routing）是一种基于地理位置的路由协议。
它通过利用节点的地理位置信息来进行路由选择，具有低能耗和高效的特点。
GPSR协议将整个网络划分为若干个区域，每个节点知道自己的位置以及周围节点的位置，当需要发送数据时，节点会选择最近的邻居节点来进行转发，直到达到目的节点。
除了以上几种常见的路由协议，还有很多其他的无线传感器网络路由协议，如HEED（Hybrid Energy-Efficient Distributed clustering）、PEGASIS（Power-Efficient Gathering in Sensor Information Systems）等，它们各自具备不同的优势和适用场景。
总之，无线传感器网络的路由协议在保证数据传输可靠性和网络能耗方面起着重要的作用。
无线传感器网络路由协议分析
南京邮电大学硕士研究生学位论文术语表术语表Adaptive Threshold sensitive Energy APTEEN 自适应敏感阀值节能型传感网络协议CDMA码分多址Code Division Multiple AccessCSMA 载波侦听多路访问Carrier Sense Multiple AccessDD 定向扩散Directed DiffusionGEAR 地理和能量感知路由Geographic and Energy Routing LEACH 低功耗自适应分簇协议介质访问控制Media Access ControlMCU 微控制单元Micro-Controller UnitPEGASIS Po-Efficient Gathering in SensorInformation System服务质量Quality of Service信息协商传感协议Sensor Protocol for Information viaNegotiationTCP 传输控制协议Transfer Control ProtocolTDMA 时分多址Time Division Multiple AccessTEEN 敏感阀值节能型传感网络协议Threshold sensitive Energy Efficient sensorNetwork protocol用户数据包协议User Datagram ProtocolWSN 无线传感器网络Wireless Sensor Network南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
无线传感器网络中的分簇路由算法研究与实现
无线传感器网络中的分簇路由算法研究与实现摘要：无线传感器网络是由大量分布在监测区域内的低功耗传感器节点组成的，这些节点能够自组织地协同工作，实现环境感知和数据采集的任务。
由于节点具有有限的能量和计算资源，设计高效的路由算法是无线传感器网络中的一个重要挑战。
本文主要对无线传感器网络中的分簇路由算法进行了研究与实现，着重探讨了分簇算法的基本原理、优缺点以及在实际应用中的性能。
关键词：无线传感器网络，分簇路由算法，自组织，能量效率。
1. 引言无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）是一种由大量的低功耗、小型、分布式的传感器节点组成的无线网络，能够实时监测、收集和处理环境中的各种信息。
WSN在环境监测、农业、医疗、交通等领域具有广泛的应用前景。
然而，由于节点具有有限的能量和计算资源，设计高效的路由算法成为无线传感器网络中的一个重要问题。
2. 分簇路由算法基本原理分簇路由算法是无线传感器网络中一种常见的路由机制，它将网络中的节点分成多个簇（cluster），每个簇中有一个簇头（cluster head）负责与其他簇头进行通信，并将数据传输到基站。
分簇路由算法的基本原理如下：（1）簇头选举：节点根据自身的一些参数（如能量、距离等）来竞选成为簇头。
通常情况下，具有充足能量和较高的剩余能量的节点更容易被选为簇头。
（2）簇内通信：簇头负责接收簇内其他节点的数据，并将其聚合后发送给其他簇头。
簇内节点之间的通信通常采用近距离的无线通信方式，以减少能量消耗和网络拥塞。
（3）簇间通信：簇头之间进行远距离通信，将聚合后的数据传输到基站。
簇头之间的通信通常采用更高功率和更远距离的无线通信方式。
3. 分簇路由算法的优缺点分簇路由算法具有如下优点：（1）降低能量消耗：通过节点之间的局部通信，分簇路由算法能够减少每个节点的长距离通信次数，从而降低能量消耗。
（2）提高网络生命周期：通过平衡簇头的负载以及合理分配簇头节点，分簇路由算法能够延长网络的生命周期。
无线传感器网络的路由协议
路由协议概述
无线传感器网络的路由协议主要任务是确保数据由 源节点准确高效地传输到目的节点，即寻找数据的 最优路径以及沿最优路径发送数据。
能耗：WSN中，路由协议的制定受能耗的限制。 ◆邻居发现过程：邻居节点间交换信息会消耗能量，交换数据越 大，能耗越大。 ◆处理过程：数据传输过程的计算和通信会消耗能量，通信的能 耗大于计算。
能量感知路由
能量多径路由
主要过程
路径建立 建立从源节点 到目的节点的多 条路径 计算出各条路 径的选择概率
数据传输
对于接收到的 每组数据，节点 根据概率从所有 下一跳节点中选 择一个节点
路由维护
周期性从目的 节点到源节点进 行洪泛查询以维 护路径的有效性 和活跃性
能量感知路由
能量多径路由
路径建立具体过程
缺点
➢节点硬件需要支持射频功率自适应调整； ➢无法保证簇头节点能遍及整个网络； ➢分簇与簇头选举 要公平
分层路由协议
PEGASIS协议
◆PEGASIS协议是对于LEACH的一种改进，节点间不再组成簇，而 是组成链 ◆PEGASIS协议基本原理：
1.假定传感器节点是同构和相对静止的 2.节点通过发送能量递减的测试信号，确定相邻节点的位置 3.进而了解网络的全局信息 4.节点选择其最近的邻居作为链上的下一跳 5.节点只需维护自己上一跳和下一跳的邻居信息
分层路由协议
LEACH协议
网络按照周期工作，每个周期分为两个阶段：
◆簇头建立阶段： 节点运行算法，确定本次自己是否成为簇头（选簇）； 簇头节点广播自己成为簇头的事实； 其他非簇头节点按照信号强弱选择应该加入的簇头，并通知该
簇头节点； 簇头节点按照TDMA的调度，给依附于他的节点分配时隙；
无线传感器网络的路由算法
AODV协议1. 概述Nokia研究中心开发，自组网路由协议的RFc标准，它是DSR和DSDV的综合，借用了DSR中路由发现和路由维护的基础程序，及DSDV的逐跳(Hop-by-HoP)路由、目的节点序列号和路由维护阶段的周期更新机制，以DSDV为基础，结合DSR中的按需路由思想并加以改进。
它应用于无线自组织网络中进行路由选择的路由协议, 它能够实现单播和多播路由。
该协议是自组织网络中按需生成路由方式的典型协议。
用于特定网络中的可移动节点。
它能在动态变化的点对点网络中确定一条到目的地的路由，并且具有接入速度快，计算量小，内存占用低，网络负荷轻等特点。
它采用目的序列号来确保在任何时候都不会出现回环，避免了传统的距离向量协议中会出现的很多问题。
AODV最初提出的目的是为了建立一个纯粹的按需路由的系统。
网络中的节点完全不依赖活动路径，既不维护任何路由信息，也不参与任何定期的路由表交换。
节点不需要发现和维护到其他节点的路由，除非两个节点需要通讯或者节点是作为中间转发节点提供特定的服务来维护另外两个节点的连接性。
提出：With the goals of minimizing broadcasts and transmission latency when new routes are needed, we designed a protocol to improve up on the performance characteristics of DSDV in the creation and maintenance of ad-hoc networks.2. 特点优点：（1）基本路由算法为距离向量算法，但有所改进，思路简单、易懂。
（2）按需路由协议，而且节点只存储需要的路由，减少了内存的需求和不必要的复制。
（3）采用UDP 封装，属于应用层协议。
（4）支持中间节点应答，能使源节点快速获得路由，有效减少了广播数，但存在过时路由问题。
新一代低功耗无线传感器网络路由协议设计与优化
新一代低功耗无线传感器网络路由协议设计与优化近年来，随着物联网技术的快速发展，低功耗无线传感器网络成为了一种新型的信息感知、数据采集、远程监控和控制等应用模式。
而这种无线传感器网络需要一个高效的路由协议，才能实现数据的快速、准确、稳定地传输。
因此，新一代低功耗无线传感器网络路由协议的设计和优化成为了当今研究的热点之一。
一、传感器网络的基本特点与要求低功耗无线传感器网络是由大量的小型节点组成的网络系统。
这些节点具有自主能源供应、自主感知和数据处理的能力，并通过无线通信技术实现相互之间的信息传输和共享。
因此，低功耗无线传感器网络具有天然的分布式、可扩展性和自组织特点。
但是，受到功耗、通信、计算和存储等方面的限制，传感器网络也存在一些技术难点和技术要求。
首先，传感器网络的节点需要具有低功耗、小型化、易于部署和安装等特点。
这要求路由协议要具有高效的能量管理和低功耗的通信机制，以延长网络的生命周期和提高系统的可靠性。
其次，传感器网络需要具备快速、准确、稳定地传输和处理数据的能力，以满足实时监控、数据采集和信息共享等应用需求。
这要求路由协议要具有良好的传输延迟、吞吐量和可靠性等性能指标，以保证数据传输的质量和效率。
最后，传感器网络还需要具备自组织和自适应的能力，以适应不同环境和应用场景的需求。
这要求路由协议要具有动态配置、自愈和优化等特性，以提高网络的稳定性和鲁棒性。
二、传感器网络路由协议的分类与特点传感器网络路由协议是指控制节点之间数据传输和路由的方式和规则。
根据路由协议的不同特点和功能，可以将其分为以下几类。
1.扁平式路由协议扁平式路由协议是一种简单、直接和易于实现的路由协议。
它将节点视为等级平等的节点，无需构建路由层次和拓扑结构，只需要在节点之间建立直接的连接，完成数据传输和处理。
这种路由协议具有低复杂性、低延迟和低劣化等优点，尤其适用于小规模、低密度和需求简单的传感器网络。
2.分层式路由协议分层式路由协议是一种基于层次拓扑结构的路由协议。
基于CC2530的无线传感器网络节点设计
（2）扩展性和灵活性：无线传感器网络节点需 要定义统一的、完整的外部接口，在需要添加新 的硬件部件时，可以再现有节点上直接添加，而 不需要开发新的传感器节点。可以根据需要开发 多种应用，在相同的硬件平台上实现多种应用。 软件的扩展性体现在节点的软件不需要额外的设 备就可以自动升级。
（3）稳定性和安全性：传感器节点的各个部件
二、无线传感器网络节点结构
传感器节点是传感器网络的基本单元，一般 由处理器模块、无线通信模块、传感器模块和电 源管理模块组成。
节点各部分功能如下：
（1）处理器模块：处理器模块是无线传感 器网络节点的计算核心，所有的设备控制、任 务调度、能量计算和功能协调、通信协议、数 据融合和数据转储程序都将在这个模块的支持 下完成，所以处理器的选择在传感器节点的设 计中至关重要。传感器网络节点的处理器应该 满足如下的要求：外形小，集成度高，功耗低， 运行速度快，足够的外部通用I/O接口和通信 接口，成本低，有安全保证。
设计传感器网络节点需要考虑以下几个 方面：
（1）微型化：无线传感器网络节点在保证 对目标系统本身的特性不会造成影响的基础 上，要求在体积上尽可能的小。在某些应用 场合，甚至需要目标系统能够小到不容易让 人察觉的程度，来完成一些特殊任务。在软 件方面，要求所有的模块的软件都应该精简， 没有冗余代码，对不同的应用系统需要配套 不同的软件代码。
基于CC2530的无线传感器网 络节点设计
第一节 无线传感器网络
一、无线传感器网络的基本概念
无线传感器网络（Wireless Sensor Networks, WSN）就是由部署在监测区域 中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感知对象的信息，并 发送给观察者。
无线传感器网络的设计和优化
无线传感器网络的设计和优化一、引言近年来，随着科技的不断发展和进步，无线传感器网络技术得到了广泛的应用。
无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是一种新型的无线网络，是由一系列无线传感器节点通过无线信道相互通信形成的网络。
无线传感器网络具有节点稀疏、能量受限、通信链路容易断裂、网络规模大等特点。
二、无线传感器网络的设计无线传感器网络的设计分为物理层、网络层、传输层和应用层四个层次。
1.物理层设计物理层是无线传感器网络最底层的层次，包括无线信道的调制解调和信号处理等方面。
物理层设计应满足传感器节点的能量消耗尽可能小。
2.网络层设计网络层控制网络中不同传感器节点之间的通信，负责节点寻址、路由选择和传输控制等任务。
网络层设计应该能够在节点稀疏的情况下保证节点间的通信质量。
3.传输层设计传输层主要负责数据传输和数据的可靠性保障。
传输层设计应考虑节点能量和通信链路容易断裂的问题。
4.应用层设计应用层将网络层和传输层提供的数据呈现在用户面前，对应用的分类和管理应根据应用的特点选取最佳的传输协议和网络状态。
三、无线传感器网络的优化无线传感器网络优化的主要目标是延长网络寿命和提高网络的稳定性和可靠性。
1.能量管理由于节点的能量具有限制性，因此网络的能耗管理尤其重要。
优化措施包括：降低传输功率和采用最短路线策略减少数据传输的过程，通过数据压缩和降低解释错误率来减少数据的冗余性。
2.路由优化路由选择对于网络的稳定性和可靠性和传输效率有着决定性的影响。
路由优化的目标是选择最短路线尽快的传输数据以保证通信的有效性，同时避免节点过分重叠以减少能耗。
3.传输优化传输优化是一种有效的减少能耗的方法，可以利用无线传感器网络在数据存储传输中的特性来实现。
例如，在时间和空间上的数据压缩和丢包恢复等措施。
四、总结无线传感器网络是一种新型的无线网络应用，拥有节点稀疏、通信链路容易断裂等问题。
无线传感器网络的设计应从物理层、网络层、传输层和应用层四个层面来考虑，同时优化无线传感器网络的目标是延长网络寿命和提高网络的稳定性和可靠性。
基于ZigBee的无线传感器网络路由研究与设计
无 线 通 信 技术 ，由于 其 拥 有 低 成 本 、低 功 耗 、低 复 杂
度 、网络 容量 大 、可 靠性 高 等特 点 ．在 实 际应用 中有 显 著 的优势嗍 。本 设计 主要 应用于擦 窗机 钢丝绳 安全性 能的
终 端节 点 可 以 由 Ｆ Ｄ设 备 也可 以 由 Ｒ Ｄ设 备 担 任 ，但 Ｆ Ｆ
若 新加 入 的节 点 为 Ｆ Ｄ节 点 ．并 且 为 其 的 第 Ｋ个 Ｆ
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担任 。无 线 传感 器 网 络 中常用 的两 种路 由算 法 为 Ａ ． ＯＤ
Ｖｒ Ｃｕｔｒｔ ｅ算法 。 ｊ 和 ｌｓ —ｒ ｅ ｅ
１１ ＯＤ ｒ ． Ａ Ｖ＿算法
Ａ ｄｊ 算 法是 在 Ａ Ｄ Ａ — ｏ ｎ Ｄ ｍａ ｄＤｓａｃ ｏｖｒ Ｏ Ｖ（ ｄ ｈ ｃｏ — ｅ ｎ ｉ ｎ ｅ ｔ
Ｖ ｃｏ ｕｉｇ 路 由算 法 的基 础 上 ，考 虑 无 线传 感 器 网 ｅｔｒ ｔ ） Ｒｏ ｎ 络 节 能 和应 用方 便 等 特点 进 行 的 改 进 ，简化 了 一 些 功
能 ，但是 其原 始功能 仍然 保持 。
作 者 简 介 ：吴 玉厚 （ ５ ～ ， 男 ，教 授 ，博 士 ，博 士研 究 生 １ ５） ９
（ｃ ｏ ｌ ｆ ａｉ ｎ ｅｈ ｎｃｌ ｎ ｉｅｒ ｇＳ ｅｙ ｎ ｉｎｈ ｉｖｒｉ ，ｈ ｎ ａ ｇＬａｎｎ １０ ６ ，Ｃｈｎ ） Ｓｈ ｏ Ｔｒｆｃａ ｄＭ ｃ ａｉａ Ｅ ｇｎ ｅｉ ，ｈ ｎ ａ ｇＪ ｚｕ Ｕｎ ｅｓｙＳ ｅｙ ｎ ｉｏ ｉｇ １ １ ８ ｏ ｎ ａ ｔ ｉａ
基于嵌入式系统的无线传感器网络设计与实现
基于嵌入式系统的无线传感器网络设计与实现近年来，无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）的应用越来越广泛。
其中，基于嵌入式系统的无线传感器网络设计与实现是一个重要且具有挑战性的任务。
嵌入式系统是由硬件和软件相结合的系统，具有占用资源少、功耗低、成本低的特点，适用于各种场景，如智能家居、环境监测等。
本文将探讨基于嵌入式系统的无线传感器网络的设计与实现，并介绍一些关键技术和优化方案。
首先，嵌入式系统的硬件设计是构建无线传感器网络的基础。
嵌入式硬件通常由传感器、无线通信模块、处理器和电源组成。
传感器负责采集环境信息，无线通信模块实现节点之间的通信，处理器处理采集到的数据并进行算法运算，电源提供节点工作所需的能量。
在硬件设计方面，需要考虑传感器的选择、通信模块的性能和功耗、处理器的处理能力以及电源的寿命等因素。
传感器的选择要根据具体应用场景进行，如温度传感器、湿度传感器、光照传感器等。
通信模块的性能要满足数据传输需求，同时功耗要尽可能低，以延长电池寿命。
处理器的处理能力要满足算法的运算要求，可以选择低功耗的微控制器或 FPGA。
电源的设计要考虑节点工作时间，可以选择可充电电池或能量收集技术，如太阳能、振动发电等。
其次，软件设计是无线传感器网络系统的关键。
嵌入式软件需要实现数据采集、处理和通信等功能。
数据采集是嵌入式系统的基础功能，需要编写驱动程序来获取传感器数据，并进行数据校验和处理。
数据的处理包括数据融合、特征提取和决策等。
数据融合是指将多个节点采集到的数据进行整合，并进行滤波、平滑等处理，以获得更准确的结果。
特征提取是从采集到的数据中提取关键信息，如最大值、最小值、均值等。
决策是根据特征提取的结果，进行一些决策或控制操作。
通信模块的软件设计包括节点之间的通信协议、数据传输的可靠性保证等。
通信协议可以选择无线传感器网络中常用的协议，如 Zigbee、WiFi、LoRa等。
无线传感器网络安全路由技术综述
无线传感器网络安全路由技术综述摘要：无线传感器网络具有快速部署、抗毁性强等特点，其路由安全是无线传感器网络实现及应用的关键，本文通过对发展路线和技术分支进行梳理，加强对无线传感器网络安全路由的技术理解。
关键词：无线传感器网络；路由；安全一、无线传感器网络安全路由技术简介无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)是由部署在目标监测区域内的大量低功耗、低成本、具有独立感知、数据存储、处理以及无线通信能力的无线传感器节点，通过自组织的方式形成网络，其作用是协作的采集、处理和传输无线传感器网络覆盖的区域中被感知对象的各类信息。
无线传感器网络安全一直是无线传感器网络实现及应用的关键之一，目前，传感器网络在网络协议栈的各个层次中可能受到的攻击方法和防御手段如表1所示：表1 无线传感器网络攻击方法及防御手段表由于实现无线传感器网络的安全存在诸多方面的限制，主要包括无线信道开放传输的脆弱性，连接传感器节点防护薄弱容易被攻击者捕获的脆弱性，部署环境无人看管存在着物理防护的脆弱性，节点计算、存储和能量受限不适合采用安全等级高但计算强度大的公钥密码算法等，这些因素使得无线传感器网络的安全路由成为一个具有挑战性的研究课题，吸引了国内外众多公司及各大高校对无线传感器网络安全路由技术进行大量研究，并取得了丰富成果。
本文对国内外无线传感器网络安全路由技术进行分析，以期了解无线传感器网络安全路由技术的技术情况和发展脉络。
二、无线传感器网络安全路由技术分支及发展路线根据对无线传感器网络安全路由技术相关文献的解读，确定了该技术主要的技术分支为：基于密钥管理、基于地理位置、基于安全签名、基于信任评估、基于层次结构，上述5种不同的安全路由技术构成了该技术的不同技术分支。
通过对无线传感器网络安全路由技术各个技术分支的总结与数理，可以获得无线传感器网络安全路由技术的基本发展路线：1.基于密钥管理的无线传感器网络安全路由技术对于无线传感器网络，密钥管理极其重要，因为它能够实现进一步的安全服务，如机密性、认证和完整性验证。
无线传感器网络中的路由协议研究
无线传感器网络中的路由协议研究近年来，无线传感器网络（Wireless Sensor Network，简称WSN）正在被广泛应用于工业自动化、环境监测、智能交通等领域，成为新一代信息化技术的重要组成部分。
在WSN中，路由协议是数据传输的关键。
因此，无线传感器网络中的路由协议研究备受关注。
一、路由协议的定义和分类路由协议是指在一定的路由算法和路由协议信令的基础上，为数据在网络中寻找目的地址并传输的一种协议。
根据其设计的目的和方法不同，路由协议可分为集中式和分布式两种。
集中式路由协议将网络中的路由计算统一由中央节点完成，然后将路由表分发给其他节点。
分布式路由协议则是将路由计算过程分散到每个节点，并通过节点间的通信实现路由信息的交换。
在WSN中，采用分布式路由协议的情况比较普遍。
根据具体的路由算法不同，路由协议又可分为无层次、平面层次和分层三种。
无层次路由协议没有明显的层次结构，每个节点都可以进行路由计算和信息交换。
平面层次路由协议将网络分为若干平面，每个平面内的节点路由计算方式相同，不同平面间的节点需要交换路由信息。
分层路由协议则将网络划分为若干层次，每个节点只在本层次内进行路由计算，通过层间协作实现信息传输。
二、套路协议的性能指标路由协议的优劣可以通过一系列性能指标来评价。
主要包括：1. 能耗：WSN中的节点往往是由一小块电池供电，因此能耗是路由协议性能评价的重要指标之一。
2. 延迟：WSN中经常要求实时性很高，因此数据的运输时间成为了路由协议性能的重要方面。
3. 数据传输可靠性：WSN中节点的故障率较高，同时因为环境受到各种干扰，数据包丢失或重传的情况较为常见。
因此，保证数据传输可靠性是路由协议的重要目标。
4. 网络拓扑结构：路由协议的设计包括网络拓扑结构的策略，如何将路由表分发到各个节点，拓扑结构的影响因素有节点通信距离、信道带宽等。
三、常见的路由协议1.LEACH（Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy）：LEACH是WSN中应用性最广泛的集群协议，它采用分层结构以及分簇的方式降低整个网络的能耗，并利用定期轮换簇的方法来防止单个节点过早的能量耗尽。
无线传感器网络的设计与实现
无线传感器网络的设计与实现无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是一种由大量分布在空间中的传感器节点组成的网络系统，通过无线通信进行数据传输和信息处理。
它具有广泛的应用领域，如环境监测、物流追踪、智能交通等。
本文将介绍无线传感器网络的设计与实现过程。
一、无线传感器网络的架构无线传感器网络由三个组成部分构成：传感器节点、基站和网络拓扑。
1. 传感器节点传感器节点是无线传感器网络的核心组成部分，每个节点包含传感器、处理器、存储器以及无线通信设备。
传感器负责采集环境信息，将其转化为数字信号并进行初步处理。
处理器和存储器用于数据处理和存储。
无线通信设备则负责与其他节点进行数据传输。
2. 基站基站是无线传感器网络的中央控制节点，负责与传感器节点进行通信。
它接收传感器节点采集的数据，并进行进一步的分析和处理。
基站通常具有更强大的计算和存储能力，能够支持复杂的算法和应用。
3. 网络拓扑无线传感器网络的网络拓扑决定了节点之间的连接方式。
常见的网络拓扑包括星型、树状和网状等。
选择适合应用场景的网络拓扑能够优化网络性能和能耗。
二、无线传感器网络的设计与实现流程无线传感器网络的设计与实现包括以下几个关键步骤：需求分析、节点设计、通信协议选择、网络拓扑设计和系统实现。
1. 需求分析在设计无线传感器网络之前，首先需要进行详细的需求分析，明确网络的应用场景和功能要求。
例如，对于环境监测系统，需要确定监测范围、采样频率、数据传输需求等。
2. 节点设计传感器节点的设计是无线传感器网络设计的核心环节。
节点设计需要考虑功耗、传感器选择、处理器性能、通信模块等因素。
合理选择节点硬件和软件平台，设计出满足需求的传感器节点。
3. 通信协议选择通信协议是无线传感器网络中节点之间进行数据传输的关键。
常用的通信协议有IEEE 802.15.4、ZigBee等。
根据应用需求，选择适合的通信协议，保证数据传输的可靠性和效率。
面向智能电网的无线传感器网络设计与实现
面向智能电网的无线传感器网络设计与实现无线传感器网络是智能电网建设中的重要组成部分之一。
其设计与实现需要考虑多方面的细节，包括网络拓扑结构、传感器节点的选择和布置、通信协议的选用等。
本文将从这些方面展开讨论，以期为面向智能电网的无线传感器网络的设计与实现提供一些建议和指导。
首先，网络拓扑结构的选择对无线传感器网络的性能和可靠性至关重要。
在面向智能电网的无线传感器网络中，常用的拓扑结构包括星形、树形和网状结构。
星形结构适用于规模较小的网络，具有简单、易于管理的优点，但不够灵活。
树形结构适用于中等规模的网络，能够实现跨区调度和故障隔离，但在规模较大的网络中维护起来较为困难。
网状结构适用于规模较大的网络，具有较强的抗干扰能力和容错性，但需要更复杂的路由算法和通信管理。
因此，在设计无线传感器网络时，需根据实际应用的规模、通信需求和资源限制等因素综合考虑，选择合适的网络拓扑结构。
其次，在传感器节点的选择和布置上，需要根据监测需求和网络通信距离等因素进行合理决策。
传感器节点的选择应根据具体监测要素进行，例如电流、电压、功率等。
同时，还需要考虑节点的功能和性能特点，如能耗、稳定性和延迟等。
在节点的布置上，应充分考虑监测区域的特点和环境条件，合理安排节点的密度和位置，以实现网络的全面覆盖和有效的监测。
第三，通信协议的选用对无线传感器网络的性能和可靠性有着重要影响。
在面向智能电网的无线传感器网络中，常用的通信协议包括ZigBee、Wi-Fi和LTE等。
ZigBee协议适用于低功耗、低数据速率和低成本的应用，适合小规模的传感器网络；Wi-Fi协议适用于中等规模的传感器网络，具有较高的数据速率和较长的通信距离；LTE协议适用于规模较大的传感器网络，具有高速数据传输和广域覆盖的优势。
因此，在选择通信协议时，需根据网络规模、通信需求和成本限制等综合考虑，选择合适的协议。
最后，面向智能电网的无线传感器网络的实现还需要考虑一些其他的关键技术。
无线传感器网络系统的设计和实现
无线传感器网络系统的设计和实现一、简介无线传感器网络系统是指利用无线通信技术和微型传感器技术，构建起一种能够感知、处理、传输、存储和控制信息的系统。
它由多个分布在空间中的传感器节点构成，节点间通过无线通信实现信息交换。
无线传感器网络系统广泛应用于环境监测、智能交通、工业自动化等领域。
二、系统设计无线传感器网络系统的设计需要经过以下几个步骤：1.需求分析在设计无线传感器网络系统时，首先需要明确系统应该实现的功能需求，例如监测温度、湿度、压力等环境指标或物体位置、速度等动态指标。
同时还需要考虑节点之间的通讯方式、协议标准、能耗限制等因素。
2.系统架构设计系统架构设计主要包括网络拓扑结构、节点类型、数据处理策略等。
网络拓扑结构包括树形结构、网格结构、环形结构等，选择不同的结构会对物理布局和节点之间的通讯产生影响。
节点类型分为传感器节点、数据收集节点、任务协调节点等，不同节点承担不同功能，需要考虑节点之间的协作。
数据处理策略根据具体需求选择不同的方法，如数据压缩、加密等。
3.硬件设计传感器节点硬件设计主要包括传感器模块、数据采集模块、无线通讯模块、能源管理模块等。
传感器模块负责感知环境信息，数据采集模块将感知到的数据进行采集和处理，无线通讯模块实现节点间的无线通信，能源管理模块则负责对能源进行管理以控制能耗。
4.软件设计软件设计主要包括协议栈设计、数据传输协议、路由协议等。
协议栈设计需要将不同的协议进行组合，构成完整的协议栈。
数据传输协议用于实现数据在节点之间的传输，具体传输方式视具体情况而定。
路由协议用于路由选择和节点之间通讯的转发，一个好的路由协议能够提高系统的通讯效率。
5.测试与优化在系统设计完成后，需要对系统进行测试与优化，发现存在的问题并及时解决，提高系统的性能和可靠性。
三、系统实现无线传感器网络系统的实现主要包括节点的布署、节点的配置、节点的联网等几个步骤。
1.节点的布署根据需求分析的结果，选择合适的节点类型和节点数量进行布署。
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收稿日期:2012-02-06;修订日期:2012-10-18作者简介:潘宁（1978-），女,河南信阳人，硕士，讲师，研究方向：网络安全。
0前言网络传输的速率日渐提升，传输的方式也从有线到无线，种种的技术与适配卡的变迁，对于路由器（Router ）的负荷必定造成相当的冲击。
因此必须要有一强大的管理机制对路由器善尽的管理。
现阶段因特网的状况是比较复杂的，如带宽参差不齐、延迟时间大、不稳定。
如何在因特网上保证用户的传输质量就成为一个不容忽视的重要问题，必须要有完善的管理机制对路由器进行管理。
文中分析了基于无线传感器技术的网络路由器的工作原理，分析了其中端口设计的关键技术[1]。
1无线网络环境中所使用的路由协议无线传感器网络体系结构是网络的协议分层和网络协议的集合，是对网络及其部件所应完成功能的定义和描述。
无线传感器网络路由协议的任务是在传感器节点和汇聚节点之间建立路由，可靠地传递数据。
由于无线传感器网络资源严重受限，因此路由协议要遵循的设计原则包括不能执行太复杂的计算、不能在节点保存太多的状态信息、节点间不能交换太多的路由信息等。
为了有效地完成上述任务，已提出的很多种路由协议大都利用了无线传感器网络的以下特点：①传感器节点按照数据属性寻址，而不是IP 寻址；②第32卷第2期2013年2期煤炭技术Coal TechnologyVol.32,No.02February,2013基于无线传感技术的网络路由器端口设计潘宁，何少情（郑州旅游职业学院，郑州450009）摘要:网络传输的速率日渐提升，传输的方式也从有线到无线，种种的技术与适配卡的变迁，对于路由器的负荷必定造成相当的冲击。
因此必须要有完善的管理机制对路由器进行管理。
文章分析了基于无线传感器技术的网络路由器的工作原理，阐述了其中端口设计的关键技术。
关键词:无线传感技术；网络路由；端口中图分类号:TP212文献标识码:A 文章编号:1008-8725（2013）02-0036-03Design of Network Router Port Based on Wirdess SeusorTechnologyPAN Ning,HE Shao-qing（Zhengzhou Tourism College,Zhengzhou 450009,China ）Abstract:Network transmission speed is increasingly being transmission from limited to wireless,various technical changes adapter for router load must cause a considerable impact.Therefore there must be a sound management mechanism to manage the router.This paper analyzes the network router based on wireless sensor technology works on which port design of key technologies.Key words:wireless sensor technology;network routing;port少工作面的涌水量对运作的不利影响，最后再关闭射流泵和抽真空控制阀。
停泵过程中先关电动闸阀，再关水泵电机，这样更能保障作业后的安全性，也为下一次作业前的准备工作避免了不必要的麻烦。
PLC 控制水泵编程方式具有简单和直观的特点，水位传感器将水位变化信号转换为模拟输入量，送到PLC 输入模块。
各个开关信号经由数字量输入模块，送入到PLC 控制器，控制器能通过其自动监测功能判断出水位上升的数据，得出涌水量及水位上升速度，使控制器更准确地接受指令，控制离心泵的启动和停止。
PLC 控制器对超出设定的变量进行检测，如果达到一定限度则进行超限报警。
而组态软件编程主要生成于人机交互界面，以便进行实时监控（图2）。
4结束语伴随科技时代的到来以及自动化控制技术的加速推广，PLC 在煤矿主排水泵自动控制系统中的应用研究也日趋完善，在水资源充分利用方面有了很大的改善，突破了传统人工控制系统的种种弊端，决定了井下排水自动系统控制的重要性。
在煤矿作业的未来发展中，不排除还会出现各种难题，这需要煤矿作业者及时将高效的科技结合各种难题突破于实践，做到进一步的合理完善。
参考文献：[1]付铁斌，王洪林.矿井主排水系统监测装置的研究[J].煤矿安全，2004(5):17-19.[2]李胜旺，古贵堂，赵晓旭.矿井主排水自动化控制系统[J].工矿安全，2002(1):3-5.[3]王黎明.CAN 现场总线系统的设计与应用[M].北京：电子工业出版社，2008.（责任编辑王秀丽）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!传感器节点监测到的数据往往被发送到汇聚节点；③原始监测数据中有大量冗余信息，路由协议能够合并数据、减少冗余性，从而降低带宽消耗和发射功耗；④传感器节点的计算速度、存储空间、发射功率、电源能量有限，需要节约这些资源[4]。
无线网络环境中所使用的路由协议可分成两大类：（1）主动式路由协定。
移动节点每隔固定一段时间就会发送一些路径相关资讯，各个节点根据搜集进来的信息去改变自己的routing table。
主动式路由协议可以让每个发送的封包立刻得知到达目的地的路径，不会有任何的延迟。
缺点是节点必须周期性地广播消息，所以大量浪费无线网络的带宽与移动节点的电源，但如果要降低广播所造成带宽的消耗，需要延长每次广播的间隔时间，又会造成routing table无法正确反应网络拓朴的变化[2]。
（2）回应式路由协定。
每个节点只会寻找和维护有用的路由，相较于主动式路由不论路径是否被使用都必须维护所有的路由信息。
响应式路由的优点在于能节省没播使用的路由以维护资源成本。
适合使用在网络流量偶然发生但一发生却是大流量沟通且只涉及少数节点的情形。
主要缺点是首次布建时会耗费较多时间做路径寻找，因而造成封包延迟。
下面介绍几个比较有代表性的协议。
S-MAC 和T-MAC协议在发送数据时采用带冲突检测的载波侦听多路访问以避免冲突；WiseMAC和B-MAC 协议在发送数据时采用载波侦听多路访问（CS－MA），WiseMAC通过增加载波侦听的范围来解决隐藏节点问题，代价是增加了功耗。
而在B-MAC中，RTS/CTS协议可由高层通过MAC协议提供的控制接口实现。
BMA协议借鉴了LEACH的分簇思想，D-MAC在分析自适应工作／休眠调度的基础上，发现了数据转发中断问题，提出了一个新颖的解决方案。
IEEE802.15.4是美国电气电子工程师学会（IEEE）定制的标准，无线传感器网络是其主要应用领域之一，现在市场上已能够购买到符合该标准的产品化射频芯片。
2路由协议端口转发技术SSH端口转发(Port Forwarding)，是一种隧道技术，流往某端口的数据被加密后传向另一机器，依据转发方式的不同，有多种应用场景。
如以下所有的命令都是用SSH客户端执行的。
执行命令的计算机下面称为本地计算机。
而远程服务器则是运行着SSH 服务器的机器，远程机器能访问某个端口，但本地机器无法访问。
这时使用SSH的本地转发功能，即可将远程端口映射到本地。
ssh-L9090:: 此时访问本地的9090端口就相当于用远程服务器访问:8080。
让远程服务器监听remote_port 端口，使其被访问时像本地计算机在访问somehost: its_port一样。
这样，访问:9090就等同于用本机访问:8080。
在应用中，有时本地计算机处于NAT内网中，难以从外部访问，而远程服务器可轻易被访问。
利用远程转发功能，可允许他人通过远程服务器间接访问本地计算机的某个端口。
类似本地转发，远程转发的端口默认也只能在远程服务器本机上访问，要想允许外部访问，可改写为-R*:9090::8080，并确保在服务器的sshd_config中打开了GatewayPorts选项。
动态地将各种数据转发到远程端口。
实际上相当于在本地计算机的指定端口开了一个SOCKS代理。
3端口转发例子分析实践环境就1台H3C路由器外网接Internet，新联通的静态IP接入。
内网直联非网管交换机。
配置如下：[RouterGate]display current-configuration#sysname RouterGate//路由器的名字cpu-usage cycle1min#radius scheme system#domain system#local-userroot//远程登录的用护名password simple xxxxxx//远程登录的明文密码service-type telnet terminallevel3//远程登录的权限等级（0-3）3是最高权限#acl number2001//定义ACL2001（2000-2999是基本ACL）rule0permit source192.168.1.00.0.0.255//ACL的0号规则允许源地址的网段访问#interface Aux0async mode flow#interface Ethernet0/0description LANip address192.168.1.1255.255.255.0#interface Ethernet0/1description ISPip address218.xx.yy.34255.255.255.252//xx和yy处是为此公司地址保密nat outbound2001//邦定的ACL2001可以访问出去nat server protocol tcp global218.xx.yy.34www inside192.168.1.4www//开启端口nat server protocol tcp global218.xx.yy.34ftp inside192.168.1.4ftp///射到.4服务器#interface NULL0#FTP server enable#ip route-static0.0.0.00.0.0.0218.xx.yy.33 preference60//默认路由user-interface con0user-interface aux0潘宁，等：基于无线传感技术的网络路由器端口设计第2期·37·（下转第53页）阻抗百分数ΔUt ＝5.5%；短路损耗Pt ＝12.5kW 。