无线传感器网络组网关键技术分析
无线传感器网络
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无线传感器网络的关键技术
无线传感器网络的关键技术
无线传感器网络的关键 技术包括通信协议、能 量管理和数据处理等方 面。下面将对其中一些
关键技术进行介绍
无线传感器网络的关键技术
2.1 通信协议
无线传感器网络的通信协议是保证网络稳定 性和高效性的关键。由于传感器节点资源有 限，因此需要设计低功耗、高效能的通信协 议，以确保节点之间的数据传输质量和稳定 性。常见的无线传感器网络通信协议包括 IEEE 802.15.4、ZigBee、WiFi等
无线传感器网络的应用领域
3.1 环境监测
无线传感器网络可以用于环境监 测领域，例如气象、水文、环境 保护等方面的监测。通过部署传 感器节点，可以实时监测环境参 数，如温度、湿度、气压、光照 等，并将数据传输到控制中心进 行分析和处理，以提供决策支持 和预警功能
无线传感器网络的应用领域
3.2 军事侦察
无线传感器网络的节 点通常采用低功耗设 计，以延长网络的使 用寿命和降低能源消 耗。此外，节点体积 小、重量轻，方便部 署和移动
无线传感器网络的结构和特点
1.3 自修复和 自适应
无线传感器网络中的 节点具有自修复和自 适应能力，可以在节 点发生故障或受损时 ，自动调整网络结构 ，保持网络的连通性 和可用性。同时，网 络可以根据环境变化 和需求变化进行自我 调整和优化
无线传感器网络
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无线传感器网络的结构和特点
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无线传感器网络的关键技术
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无线传感器网络的应用领域
无线传感器网络
WSN具有分布式、自组织、自修 复和自适应等特点，可以广泛 应用于环境监测、军事侦察、 智能家居、农业监测等领域
无线传感器网络(Wireless Sensor Networks，WSN)是由一 组能够自组织形成网络的低功 耗、微型、低成本传感器节点 组成的网络 下面将对无线传感器网络进行 详细的介绍
无线传感器网络的组网技术详解
无线传感器网络的组网技术详解无线传感器网络（Wireless Sensor Network，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系统。
这些节点能够感知环境中的各种物理量，并将采集到的数据通过网络传输到目标位置。
无线传感器网络在农业、环境监测、智能交通等领域具有广泛的应用前景。
而组网技术是无线传感器网络中至关重要的一环，它决定着网络的可靠性、稳定性和性能。
一、无线传感器网络的组网模式无线传感器网络的组网模式有两种：平面型组网和立体型组网。
1. 平面型组网平面型组网是指节点在平面上均匀分布的组网模式。
节点之间的通信距离较近，通信路径较短，能够有效降低传输延迟和能量消耗。
平面型组网适用于需要对平面区域进行全面监测的场景，如土壤湿度监测、温度监测等。
2. 立体型组网立体型组网是指节点在三维空间中分布的组网模式。
节点之间的通信距离相对较远，通信路径较长，需要更强的通信能力和能量支持。
立体型组网适用于需要对三维空间进行全面监测的场景，如建筑结构监测、地震预警等。
二、无线传感器网络的组网拓扑结构无线传感器网络的组网拓扑结构有多种，常见的有星型结构、树型结构和网状结构。
1. 星型结构星型结构是指所有节点都直接连接到一个中心节点的组网模式。
中心节点负责数据的汇聚和转发，具有较高的通信能力。
星型结构简单、稳定，适用于小规模的传感器网络。
2. 树型结构树型结构是指节点之间通过父子关系构成的层级结构。
树型结构中每个节点只与其父节点和子节点直接通信，数据通过树形结构传输。
树型结构适用于大规模的传感器网络，能够有效减少通信开销。
3. 网状结构网状结构是指节点之间通过多跳通信形成的网状网络。
每个节点都可以与其他节点直接通信，数据通过多跳传输。
网状结构具有较高的灵活性和容错性，适用于复杂环境下的传感器网络。
三、无线传感器网络的组网协议无线传感器网络的组网协议有多种，常见的有LEACH协议、TEEN协议和PEGASIS协议。
无线传感器网络技术的发展与应用
无线传感器网络技术的发展与应用无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）是指由大量的分布在不同位置，能够自组织形成网络，并通过无线通信协作完成相应任务的传感器节点组成的网络。
近年来，随着科技的进步和应用需求的增加，无线传感器网络技术在各个领域得到了广泛的应用和发展。
1. 无线传感器网络的基本特点无线传感器网络具备多种独特的特点，包括分布式部署、自组织形成网络、资源受限、自愈性等。
在无线传感器网络中，每个传感器节点都具有感知环境、处理数据和无线通信的能力，节点之间通过无线信道进行通信和数据传输。
2. 无线传感器网络的发展历程无线传感器网络起源于20世纪80年代末至90年代初，在发展初期主要应用于军事领域。
随着新技术的不断涌现，如低功耗微处理器、嵌入式系统和无线通信技术的进步，无线传感器网络逐渐得到了学术界和工业界的关注和研究。
2000年代初，无线传感器网络进入快速发展阶段，应用领域不断扩展，包括环境监测、智能交通、农业、医疗保健等。
3. 无线传感器网络的关键技术（1）无线通信技术：无线传感器网络的节点通过无线通信实现数据传输，无线通信技术的发展对于无线传感器网络的应用至关重要。
目前广泛应用的无线通信技术包括ZigBee、蓝牙、Wi-Fi等。
（2）能量管理技术：无线传感器节点通常由有限的能源供应，因此如何有效管理能量成为无线传感器网络的一个重要问题。
能量管理技术涉及能量收集、能量传输和低功耗设计等方面。
（3）自组织与路由技术：无线传感器节点具备自组织的功能，可以根据网络拓扑结构自动形成网络。
路由技术对于无线传感器网络的正常运行和数据传输起到至关重要的作用，包括网络拓扑发现、路由选择算法等。
4. 无线传感器网络的应用领域（1）环境监测：无线传感器网络在环境监测领域具有广泛的应用前景，包括大气环境监控、水质监测、气象预报等。
通过无线传感器网络，可以实时获取环境数据，并对环境进行监测和预警。
无线传感器网络中的节点组网与协同技术研究
无线传感器网络中的节点组网与协同技术研究无线传感器网络是一种由大量微型节点组成的自组织网络，节点之间能够通过无线通信方式进行信息传输和处理。
随着技术不断进步，无线传感器网络的应用范围越来越广泛，如智能家居、环境监测和物联网等。
而在无线传感器网络中，节点组网和协同技术的研究是至关重要的。
节点组网是指建立无线传感器网络的过程，它决定了整个网络的拓扑结构和通信方式。
目前常用的节点组网方法有集中式组网和分散式组网两种。
集中式组网是指通过一个集中的节点来控制整个网络的连接和通信，这种方法在节点数量较少的情况下适用，但是对于大规模的无线传感器网络而言，这种方法的效率和可靠性都会受到很大的限制。
因此分散式组网成为了更加重要的一种节点组网方式。
分散式组网是指在整个无线传感器网络中，每个节点都可以根据一定的规则和算法自主地选择与其相邻的节点进行通信和建立连接。
这种方式不仅可以提高组网效率和可靠性，还可以在节点失效或意外中断的情况下，通过重新组合节点连接，保证网络的连通性和稳定性。
目前在分散式组网中，蚁群算法、遗传算法和模拟退火算法等被广泛应用于节点选择和连接优化的过程中。
除了节点组网，协同技术也是保证无线传感器网络正常运行和提高系统性能的关键。
协同技术是指在无线传感器网络中，多个节点相互合作，完成特定任务或实现特定功能的过程。
协同技术的实现需要考虑节点之间的通信、数据交换和任务分工等问题。
其中，协同通信是协同技术中最为核心的部分。
在协同通信中，节点之间的通信是基础，通信方式的不同会极大地影响协同效率和可靠性。
目前常用的通信方式有广播式通信、单播式通信和多波束通信等。
广播式通信是指将信息同时发送给周围的所有节点，这种方式可以保证信息到达率，但会增加信道干扰和能量消耗。
单播式通信是指将信息只发送给其中一个节点，这种方式可以减少信道干扰和能量消耗，但可能会带来通信链路稳定性和信息传输可靠性等方面的问题。
多波束通信是指采用多个天线向不同方向发射信息，在节点选择和数据交换等方面具有突出的性能优势。
车联网中的无线传感器网络技术研究
车联网中的无线传感器网络技术研究随着信息技术的迅猛发展，车联网作为物联网的一个重要应用领域，已经引起了广泛的关注和研究。
车联网可以通过无线传感器网络技术实现车辆之间的智能交互和信息共享，提升车辆安全性、交通效率和驾驶体验。
本文将对车联网中的无线传感器网络技术进行详细研究。
一、无线传感器网络概述无线传感器网络是一种由大量分布在特定区域内的无线传感器节点组成的网络。
每个节点都具备感知、处理和通信能力，能够感知周围环境的信息，并将感知到的信息通过无线通信传送给其他节点或基站。
无线传感器网络被广泛应用于诸如环境监测、智能交通等领域。
二、车联网中的无线传感器网络应用1. 车辆安全无线传感器网络技术可以实现车辆之间的信息共享和信息传输，如跟车辆之间的距离、速度、刹车状态等，有助于提高驾驶员的安全意识和反应时间，减少交通事故的发生率。
此外，无线传感器网络还可以监测车辆的疲劳驾驶状态，通过实时采集驾驶员的生理参数，预测驾驶员的疲劳程度，提醒驾驶员及时休息，保障行车安全。
2. 交通流量管理与控制车联网中的无线传感器网络可以实时感知交通流量情况，并将数据传输给交通管理中心。
交通管理中心可以根据实时的交通流量数据进行智能调度和交通信号控制，优化交通流量，减少拥堵，提高交通效率。
此外，无线传感器网络还可以用于实时监测道路的状况，如路面温度、湿度等，提供给驾驶员的导航系统，提供最佳的行车路线和行驶速度，以减少耗时和车辆排放。
3. 环境保护与能源管理车联网中的无线传感器节点可以监测和收集车辆排放的有害气体，如CO2、NOx等，或者实时感知周围环境的空气质量，并将数据传回车辆，提醒驾驶员关注健康和环境问题。
此外，无线传感器网络还可以应用于能源管理，根据交通流量情况、车辆速度、车辆燃油消耗等因素，制定相应的能源管理策略，提高车辆的能源利用效率。
三、车联网中的无线传感器网络技术挑战尽管车联网中的无线传感器网络技术有着广阔的应用前景，但也面临着一些挑战。
无线传感器网络关键技术分析
没有预先指定的中心， 节点可 以随时加入或离开网络， 感器 、 数据 处理单元和通信模 块的节点 （ 如图１ 示） 各节点通 式 网络， 所 ， 任 何节点 的故障 不会影 响整 个 网络 的运行， 有很 强的抗 毁 具 过协议 自组 成一个分布式 网络， 再将 采集来 的数据通 过优 化后
无线传感器 网络关键 技术分析 线 ・ 无地 天
张 宁
（ 长沙电力职业技术学院， 湖南 宁远 ４０ ３） １ １１
摘 要 ： 线传感 器 网络是 微 机 电技 术 、 线通信 技 术 和数字信 息处理 等学科 技 术交叉 发 展 的研 究领域 ， 有十分广阔的应用前景， 无 无 具 文章 介 绍了无线传感 器 网络 的定 义、 成及特 点， 组 并对 关键技 术 进行 了 分析。
Ｋ ｗｏｒ ： ｉ ｅ ｅ ｓ ｅ ｓ ｒ ｎ ｔ ｏ ｋ ；ｓ ｒ ｃ ｕ ｅ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉ ｔ ｃ ： ｅ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｅｙ ｄｓ ｗ ｒ ｌ ｓ ｓ ｎ ｏ ｅ ｗ ｒ ｓ ｔ ｕ ｔ ｒ ；ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｓ ｉ ｓ ｋ ｙ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ
近年来 ， 随着微 机电技术、 无线通信 技术和数字信息处理 技术 的飞速发 展， 集成了感知 、 计算、通信 能力， 具有低成本 、 低 功耗、 多功能 、 体积 小和 短距离无 线通信等特点的传感 器节
Ｔ ｏ ａ ｄ ｆ ｐ ｔ ｎ ｉ ｌ ｐ ｌｃ ｔｏ ｈ ｕｓ ｎ ｓ ｏ ｏ ｅ ｔ ａ ａ ｐ ｉ ａ ｉ ｎ
１２无线传感器网络的特点 ．
ＷＮ Ｓ 与传统传感器和测 控系 统相 比具有 明显 的优 势。 它采
大 在传 点变 成现 实， 由数量不等 的无 线传感器节点构建的 网络 ， 被称 用点对点或 点对 多点的无 线连 接， 大减少了电缆成本 ， 数字信号转换、 数字信号处理和 为无 线传感 器网络 （ Ｓ ）。 Ｓ 可 以协同工作， ＷＮ ＷＮ 实时或长期监测 感器节点端 即合并了模拟信号 ／
无线传感器网络关键技术及其仿真平台分析
由于 无 线传 感 器 网 络 ＷＳ Ｗｉ ｌｓ ｅ ｓｒ Ｎ ｔ ｏｋ ） Ｎ（ ｒ ｅｓＳ ｎｏ ｅｗ ｒｓｔ ｅ
仿 真 技 术 。 目前 现 有 的 模 拟 仿 真 技 术网 以 及 节 点 的 微 型 性 、 成 本 、 功 耗 移 低 低 等综 合 特性 ， 因此 对 其 的 研 究 已 成 为 热 点 。ＷＳ 由大 量 Ｎ
真研 究 的发展 。 关 键 词 ：无 线 传 感 器 网 络 ； 真 平 台 ； 估 指 标 仿 评
中 图 分 类 号 ：Ｔ ３ ３ Ｐ ９ 文 献 标 识 码 ：Ａ
Ａｎ ｌ ｓｓ ｎｄ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｉ ｏ ａ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｎ ｓｍ ｕ ａ ｉ ｎ ｆ ｗｉｅ ｅ ｓ ａｙ ｉ ａ ｒ ｓ ａ ｃ ｆ ｐ ｖ ｔ ｌ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｉ ｉ ｌｔｏ ｏ ｒ ｌ ｓ
的 同 构 或 异 构 节 点 组 成 ， 它 们 能 够 协 作 地 进 行 实 时 监
真 上 存 在 不 少 问 题 。 此 ， 文 在 阐 述 ＷＳ 的 良 好 节 点 因 本 Ｎ
模 型 、 构 框 架 及 设 计 、 由协 议 、 统 实 现 等 方 向 ， 结 路 系 并
根 据 ＷＳ 的 技 术 特 点 对 主 流 仿 真 环 境 进 行 系 统 分 析 Ｎ
ｓ ｎ ｏ ｎｅ Ⅳｏ ｋ ｅ ｓ ｒ ｒｓ
ＪＡ Ｇ Ｑ ｎ ｈ ｎ ， ＡＯ ｅｇ ， Ｉ Ｎ ｉｇ Ｃ ｅ Ｇ Ｆ ｎ
（．ｈｊ ｎ Ｆｒｓ ｙ ｎｖｒｉ Ｌｎａ １３ ０， ｈｎ ２Ｚ ｅａ ｇ Ｕ ｉ ｒｉ ｏ ｅｈ ｏ ｇ Ｈａｇｈｕ １０ ２， ｈｎ １ １Ｚ ｅ ａｇ ｏｅｔ Ｕ ｉ ｓｙ， ｉ ｎ ３ １０ Ｃ ｉ ｉ ｒ ｅ ｔ ａ； ．ｈｊ ｎ ｎｖ ｓｙ ｆＴ ｃ ｎ ｌ ｙ， ｎｚｏ ３ ０ ３ Ｃ ｉａ ｉ ｅ ｔ ｏ
无线传感器网络关键技术及特点
启发式的节点唤醒和休眠机制。
（2） 时间同步
时间同步是需要协同工作的无线传感器网络系统 的一个关键机制。
不同晶体的振荡频率不完全相同，随着时间的推 移，时间会出现偏差。
特定的应用中，传感器节点需要彼此合作才能完 成任务，需要实现时间同步。
（3） 定位技术
位置信息是传感器节点采集数据中不可缺 少的部分，没有位置信息的监测消息通常 毫无意义。 无线传感器网络定位通常会使用三边测量 法、三角测量法或极大似然估计法确定节 点位置。根据定位过程中是否实际测量节 点间的距离或角度，把无线传感器网络中 的定位分类为基于距离的定位和与距离无 关的定位。
传感器网络关键技术 （1） 拓扑控制
拓扑控制是无线传感器网络研究的核心技术之一。 拓扑控制是指在满足区域覆盖度和网络联通度的条件下， 通过节点发射功率的控制和网络关键节点的选择，删掉不 必要的链路，生成一个高效的网络拓扑结构，以提高整个 网络的工作效率，延长网络的生命周期。 拓扑控制自动生成的良好的网络拓扑结构，能够提高路由 协议和MAC协议的效率，可为数据融合、时间同步和目标 定位等方面奠定基础，有利于节省节点的能量来延长网络 的生存期。
（4） 网络安全
WSN安全问题是信息机密性、数据产生的可靠性、数据融 合的高效性以及数据传输的安全性。 安全机制：机密性、点到点的消息认证、完整性鉴别、新 鲜性、认证广播和安全管理。水印技术 由于节点处理能力、计算能力的限制，安全性与普通网络 有很大区别，也是无线传感器网络安全的主要挑战； 另外，无线传感器网络任务的协作特性和路由的局部特性 使节点之间存在安全耦合，单个节点的安全泄漏必然威胁 网络的安全， 所以在考虑安全算法的时候要尽量减小这 种耦合性。
无线传感器网络关键技术研究
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｄ ｅ ｓ ｃ ｒ ｉ ｂ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ ｋ ｅ ｙ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ ｗ ｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｅ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｌ ｙ， ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｓ ｂ ｒ ｏ ａ ｄ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｓ ．Ｗｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ｃ ａ ｎ ｓ ｅ ｎ ｓ ｅ ｔ ｈ ｅ ｓ ｌ ｌ ｒ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｓ ａ ｎ ｄ ｓ ｅ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｄ ａ ｔ ａ ｕ ｓ ｅ ｒ ｓ ． Ｂｅ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｔ ｈ ｅ ｎ ｏ ｄ ｅ ｈ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ｏ ｆ ｌ ｏ ｗ ｃ ｏ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ｌ ｏ ｗ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｍｐ ｔ ｉ ｏ ｎ， ｉ ｔ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｕ ｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ａ ｗｉ ｄ ｅ ｒ ａ ｎ ｇ ｅ ｉ ｎ ｃ ｅ ｒ ｔ ａ ｉ ｎ ａ ｒ ｅ ａ ． Ｋ ｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ： ｗ ｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｉ ＂ ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ；ｄ ａ ｔ ａ ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
一
传 感 器 节 点 到 目前 经 过 了 四 代 的 发 展 ， 在 不 同 的 应 用 背景 下 ， 传 感 器节 点 的 具体 设 计有 不 同 ， 但 基 本 结 构
论无线传感器网络的关键技术
一
６ — ０ຫໍສະໝຸດ 科 辔商 黄耀欣信 息 产业 Ｉ ｌＩ
李 连欢 张 鲁
论 无线传感器 网络 的关键 技术
（６ ４部 队 ， 疆 新 源 ８５ ０ ） ８６ 新 ３ ８７
摘 要： 结合 无 线 传 感 器 网络 的发 展 趋 势 ， 类研 究 了无 线 传 感 器 网络 的 关键 技 术 ， 详 细 介 绍 了其特 点 和 分 类 。 分 并 关键词： 无线传感器 网络 ； 由协议 ； 路 密钥管理； 认证技术
自 １８ 年“ ９ ８ 普及计算” 的思想提出以来 ， 计 术应具 有一定 的容错能力以及能够基于局部信 心问题 ， 根据著名 密码学专家 Ｍ ｎｚｓ ｅｅ 的定义 ， ｅ 算、 通信 和传感器三项技术的交叉应用 日趋紧 息进行链 路检测 和路径恢复。 它是 网络中的一方根据某种协 议确认另一方身 ２密钥管理 份 的过程 ， 为网络 的接人提供安全准入 机制 ， 可 密。直至 ２ 世纪 ， １ 这三大技术已经成为了信息 产业 的三大支柱 ，而今无线传感器网络就是 这 由于无线传感器 网络所 具有 的特殊 性质 ， 以说是 ＷＳ Ｎ网络安全的第一道屏障 ； 而信息认 三项 技 术 相 结合 的产 物 。无 线 传 感 器 网 络 因此必须考虑其安全特性 ， 这样才能建立一个 证则主要是确认信息源 的合法身份以及保证信 （ ｒｌｓ ｅ ｓｒＮ ｔｏｋ ， Ｎ） 由 部 署 在 安全的无线传感器网络。一种 比较完善的无线 息的完整性 ， Ｗｉ ｅｓＳ ｎｏ ｅｗ ｒｓＷＳ 是 ｅ 防止非法节点发送 ， 伪造和窜改信 感知区域 内的大量廉价微型传感器节点，通过 传感器 网络安全解决方案应 当具备 以下特征［ 息。 ３ １ ： 由于传感器节点在计算能力 、 存储能力 以及 无线通信方式形成的一个多跳的 自组织 网络系 （） １可用性。 能量等方 面的限制 ，传统网络的认证机制并不 统。 网络 中的传感器节点协作地感知、 采集和处 可用性是指网络服务对用户而言必须是可 能直接应用于 ＷＳ Ｎ。 理网络覆盖区域中感知对象的信 息 ， 并将 收集 用 的， 即使受到攻击 ， 节点仍然能在必要的时候 （） １实体认证 。 在网络层 ， 为了让具有合法身份的用户加人 到网络而 的数据传送给观察者。这种传感 器网络可以快 提供有效 的服务。可用性涉及多层 ： 速组网并实时感应 、采集 预先设定 的各种有用 攻击者 可以删 除会话级安全信道 中的加密 ； 在 有效地 阻止非法用户的加人 ，在无线传感器网 信息 ，使得人们在更大 范围内感知和观察客观 应用层 ， 密钥管理服务也可能受到威胁。 拒绝服 络中必须采用实体认证机制 ，以确定用户身份 世 界， 扩展信息获取 的能力成 为可 能。因此 ， 无 务可以在各个层进行 ，使节点无法获得所需 的 的合法性 。目前 的实体认证协 议主要是在公钥 线传感器 网络逐渐成为 学术 研究的热点 问题。 正常服务。 同时可用性还涉及到能源问题 ， 一旦 算 法和秘 密共享 这 两种方 法的基础 上提 出来 针对无线传感器网络进行 了深人研究 ，就其关 没有能源 ， 节点将完全瘫痪 为了节省能源， 通 的 。 键技术与同行探讨交流 。 常会考虑让节点在空 闲的时候处于 睡眠状态 ， （） ２ 信息认证 。 在大型无线传感器 网络 中，传感器节点要 １ 路 由 协议 而在必要 时将其唤醒。攻击者可以通过某种合 在无线传感器 网络 中，路 由协议负责将消 法的方式 与节点交互 ， 使其始终处 于通信状态 ， 将感知信息传 输给 目的节点 ，由于两节点间距 息从源节点通过 网络转发 到目的节点 ，它主要 目的是 消耗节点 的有限能源 ，这种攻击称为剥 离较远 ，通信更 多的是采用节点间的多跳路由 在传统 网络的信息认 证中 ， 通常采用的是 完成两方 面的功 能：寻找源节点和 目标节点间 夺睡眠攻击 ，与其他攻击相比这种攻击可能更 方式 。 的优化路径 ；将消息沿着优化路径进行 逐跳转 为致命 。因此需要通过认证机制来确保端对端 两通信端共享 一个密钥 ，或者采用公钥 加密算 发。 由于无线传感器 网络有其 自身 的特点 ， 使得 通信 的合法性。 法 的方法对源端 的信息进行认证。但在无线传 它的通信 与当前 一般 网络的通信 以及无线 Ａ ｄ （） 密性。 ２机 感器网络中不可 能任意两节点之间都共享一个 ｈｃ网络中的通信有着很 大的 区别 ，也使无线 ｏ 在许多应用（ 特别是军事 、 商业等 ） ， 中 节点 相 同的密钥 ，同时 节点间也不能采用 高能耗 的 传感器网络 中的路 由协议设计面临挑战。 之 问传递的是高度敏感 的数据 ， 因此 ， 一个安全 公钥加密算法 ，因此这给 ＷＳ 多跳通信下认 Ｎ 在无线传感器网络中设计使 用的路 由协议 的传感器网络不会 泄漏任何敏感 的信息。解决 证机制 的实施带来了新的挑战。 具有以下特点 ： 数据机密性最常用 的方法是使用通信双方共 享 ４结论 由于无线传感器 网络是一 门新兴技 术 ， 国 （） １均衡能量消耗。 的会话密钥来加 密待传递 的信息 。 无线传感器网络中的路由技 术主要考虑如 （ ） 整性。 ３完 际上关 于该领域 的研究均处于兴起 阶段 ，尤其 何延长网络的生存 周期 ，如何减少节点 的能量 完整性是指保证信息在发送的过程 中不会 是关键技术的研究与实现。紧跟无线传感器网 消耗 以及网络能量 均衡使 用等问题 。 因此 ， 由 中断 ， 路 且保证节点接收的信息与发送 的信息完 络发展 的趋势 ，分类研究 了无线传感器 网络的 协议必须简单易实现 ，低 功耗设计也是研究者 全 一 致 。 果 没 有 完整 性 保 护 ， 如 网络 中 的 恶意 攻 安全技术 ， 详细介绍了关键技术 的特点和分类 。 参 考 文 献 需 要 重 点 考 虑 的方 面 。 击或无线信道 的干扰都可能使信息 遭到破坏 ， （） ２ 基于局部拓扑信 息。 从而变得无效 。 … 孙 利 民， 建 中， 李 陈渝 ， 无线 传感器 网络 等． （） 可否认性。 ４不 无线传感器 网络为 了节省通信能量 ，通常 Ｉ ． Ｍ１ 北京： 清华大学出版社 ，０ ５ ２ｏ． 不可否认性用来确保一个 节点不能否认它 【】 ２无线传感器网络 多播路 由技 术研 究［ Ｊ Ｉ－ ）上海： 采用多跳通信模式 ，同时 由于存储资源和计算 资源的有限性 ， 使得节点无法存储大量的路由 已发出的信息 。它对检查和排除被捕获 的节点 复旦 大学，０６ ２０ ． 当节点 Ａ接收来 自被捕获节 【］ｓｆ Ｄ， Ｇ ｖｎ ａ Ｒ， Ｈｅ ｅ ａ ｎ Ｓ 信息 ， 不能进行太复杂 的路 由计算 。 在节点只能 具有重要的意义 ， ３Ｅｔｎ ｉ ｏ ｉｄｎ ｉ ｍ ｎ Ｊ ． ｄ ｘ ｎｕ ｙ ｈ ｌ ｇ ｓ Ｓ ａ ａ ｌ ｅ ｏ ｄ ｎ ｔ 获取局部拓扑信 息的前提下 ，实现简单且能量 点 Ｂ的错 误信 息后 ， 不可否认性 保证节点 Ａ能 Ｎｅ ｔ Ｃｅ ｔ ｒ Ｃ ａ ｌ ｎ ｅ ： ｃ ｌ ｂ ｅ Ｃｏ ｒ ｉ ａ ｅ 高效的路 由技术是研究的一个基本问题 。 够利用该信息告知其它节点 Ｂ已被捕获。 ｉ Ｓｎｏ ｅｗ ｒ 【】ｒｃｅ ｉｇ ｏ ｈ ５ｈ ｎ ｅ ｓｒ Ｎ ｔｏｋ Ｚ． ｏｅｄｎｓ ｆ ｔｅ ｔ Ｐ ａｌ ｌ ｌ ｌ ｌ ＡＣＭ／ＥＥＥ ｎ ｅ ｔ ｎ ｌ ｎａ １ Ｉ ｔ ｍａ ｉ ａ Ｃｏ ｆ ｒ ｎ ｅ ｉ ｏ ｎ ｅ ｅ ｃ Ｏｌ （） ３ 可扩展性 。 （） 棒性 。 ５鲁 传感器 网络一般配 置在恶劣环境 、无人区 Ｍｏ ｉ Ｃ ｍｐ ｔｎ ａ ｄ ｂｌ ｅ ｏ ｕ ｉ ｇ ｎ Ｎｅ ｗｏ ｋ ｎ ， ９ ９： ６ ｔ ｒ ｉ ｇ １ ９ ２ ３— 无线传感器 网络的部署方式和规模 与传统 网络不同 ， 存在节点失效 ， 新节点加入以及节点 域或敌方阵地中 ， 环境条件 、 现实威胁和当前任 ２ ０ ７． 移动等问题 。这些都会造成网络拓扑结 构发生 务具有很大的不 确定性 。这要求传感器节点能 变化。 在节点 只能使用分布式策略建 立路由时 ， 够灵活地加入或撤除，因而安全解决方 案应当 还必须要求路 由技术具有可扩展 性，能适应 网 具有鲁棒性和 自适应性 ，能够随着应用背景的 络结构 的变化 。 变化而灵活拓展 ，为所有可能的应用环境和条 （） ４ 鲁棒性 。 件提供安全解决方案 。 ３认 证 技 术 节点能量耗尽或者由于环境 因素造成传感 器节点的失效、周 围环境影 响无线链路的通信 认 证是 刚络安全中的重要问题，它分为实 质量 以及无线链路本身的缺陷等 ，要求路 由技 体认证和信 息认证 。实体认证是按人控制 的中
《无线传感器网络》课件
能耗问题
总结词
无线传感器网络的能耗问题是制约其发展的 关键因素之一。
详细描述
由于无线传感器网络中的节点通常由电池供 电，而电池寿命有限，因此如何降低能耗， 延长节点寿命是亟待解决的问题。此外，在 某些应用场景中，频繁更换电池或充电会给
维护带来困难和成本增加。
标准化问题
总结词
无线传感器网络的标准化问题涉及到不同厂商和应用 的互操作性问题。
开发工具包括硬件开发工具和软件 开发工具，硬件开发工具用于开发 传感器节点硬件电路板，软件开发 工具用于编写、调试和测试应用程 序代码。
03
无线传感器网络的通信协议
MAC协议
信道分配
MAC协议负责无线信道的分配，确保节点 间的通信不会发生冲突。
能量效率
MAC协议应考虑能量效率，避免过多的空 闲监听和数据重传。
动态环境适应性
路由协议应能适应网络拓扑的变化和 节点的动态加入/离开。
能量感知协议
能量管理
能量感知协议旨在有效地管理节点的能量，延长网络的生命周期。
节能技术
采用诸如功率控制、休眠机制等节能技术来降低能耗。
负载均衡
通过均衡节点的负载来降低能耗，避免某些节点过早耗尽能量。
能量预测
利用历史数据预测节点的剩余能量，优化路由和任务分配。
06
无线传感器网络的挑战与展望
安全性问题
总结词
无线传感器网络面临多种安全威胁，如数据 窃取、恶意攻击、篡改等。
详细描述
由于无线传感器网络中的节点通常部署在无 人值守的环境中，因此容易受到攻击者的窃 听、干扰和恶意篡改。攻击者可能通过截获 节点间的通信数据，获取敏感信息，或者对 网络进行破坏，导致网络瘫痪或数据传输错 误。
无线传感器网络安全关键技术研究
无线传感器网络安全关键技术研究摘要：作为一种新兴的网络，无线传感器网络已经给我们在带来了诸多的便利。
然而在给我们带来全新体验的同时，无线网络也带来了巨大的信息安全挑战。
从无线传感器网络的加密技术、密钥的分配与管理和安全框架协议几个方面入手，分析了现行各种技术的利弊，界定了其适用范围，并对今后的研究方向提出了一些看法。
关键词：无线传感器网络；安全技术；密钥管理；安全协议无线传感器网络是由一定数量的传感器节点以无线通信技术自组织方式构成的网络。
目前已经得到广泛的应用。
作为一种新兴的网络，无线传感器网络已经给我们带来了诸多的便利，诸如无线上网、3G手机等等。
然而在给我们带来全新体验的同时，无线网络也带来了巨大的信息安全挑战。
因此，本文将重点论述无线传感器网络安全的关键技术。
1无线传感器网络的密钥管理分析加密技术是无线传感器网络安全技术的基础，对于加密技术来说，密钥管理是其核心任务。
目前，无线传感器网络密钥管理技术大体可以分为：预共享密钥管理模型、基于密钥池的随机密钥预分配模型以及基于KDC的分配模型。
这几种模型各有所长，但应用中也都存在不足之处，因此，需要对其适用范围加以界定。
1.1预共享密钥管理模型预共享密钥管理模型是一种对称密钥管理，具体来说主要包括了全网预共享密钥模型和点到点预共享密钥两种模式。
全网预共享型仅在网络部署前为所有节点统一分配一个密钥，从而缓解了各个传感器节点的压力，不需要建立大量的密钥通信，RAM占用和通信负载较小，并且具有很强的网络可扩展性。
但一旦出现部分节点被破坏的情况，那么整个网络安全抵抗性就会大大降低，无法保证网络的后向机密性。
且无法进行任意两个节点的认证，容易受到各种假冒与复制攻击。
所以这种密钥管理一般被应用于安全要求不高且网络相对稳定的环境中。
相对全网预共享密钥模型，点到点预共享模型则要求网络中任两个节点间的预共享对一个不同的主密钥，有通信需求的两个节点可使用主密钥衍生的密钥进行加密及节点身份认证。
无线传感器网络安全问题和关键技术研究
无线传感器网络的关键技术
传感器网络关键技术无线传感器网络作为当今信息领域新研究热点，涉及多学科穿插研究领域，有非感常多关键技术有待发现和研究，下面仅列出局部关键技术。
1、网络拓扑控制对于无线自组织传感器网络而言，网络拓扑控制具有特别重要意义。
通过拓扑控制自动生成良好网络拓扑构造，能够提高路由协议和MAC协议效率，可为数据融合、时间同步和目标定位等很多方面奠定根底，有利于节省节点能量来延长网络生存期。
所以，拓扑控制是无线传感器网络研究核心技术之一。
传感器网络拓扑控制目前主要研究问题是在满足网络覆盖度和连通度前提下，通过功率控制和骨干网节点选择，剔除节点之间不必要无线通信链路，生成一个高效数据转发网络拓扑构造。
拓扑控制可以分为节点功率控制和层次型拓扑构造形成两个方面。
功率控制机制调节网络中每个节点发射功率，在满足网络连通度前提下，减少节点发送功率，均衡节点单跳可达邻居数目；已经提出了COMPOW等统一功率分配算法，LINT／LILT和LMN／LMA等基于节点度数算法，CBTC、LMST、RNG、DRNG和DLSS等基于邻近图近似算法。
层次型拓扑控制利用分簇机制，让一些节点作为簇头节点．由簇头节点形成一个处理并转发数据骨干网，其他非骨干网节点可以暂时关闭通信模块，进入休眠状态以节省能量；目前提出了TopDisc成簇算法，改良GAF虚拟地理网格分簇算法，以及LEACH和HEED等自组织成簇算法。
除了传统功率控制和层次型拓扑控制，人们也提出了启发式节点唤醒和休眠机制。
该机制能够使节点在没有事件发生时设置通信模块为睡眠状态，而在有事件发生时及时自动醒来并唤醒邻居节点，形成数据转发拓扑构造。
这种机制重点在于解决节点在睡眠状态和活动状态之间转换问题，不能够独立作为一种拓扑构造控制机制，因此需要与其他拓扑控制算法结合使用。
2．网络协议由于传感器节点计算能力、存储能力、通信能量以及携带能量都十分有限，每个节点只能获取局部网络拓扑信息，其上运行网络协议也不能太复杂。
物联网中的无线传感器网络组网方法介绍
物联网中的无线传感器网络组网方法介绍无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）是物联网中的关键技术之一，主要由大量的节点组成，通过无线通信相互连接。
在物联网中，无线传感器网络承担着收集和传输环境信息的任务，因此网络的组网方法至关重要。
本文将介绍几种常见的无线传感器网络组网方法，包括集中式、分散式和混合式组网方法。
一、集中式组网方法集中式组网方法是指所有传感器节点都直接与集中节点通信。
集中节点负责接收所有传感器节点的数据，并进行处理和决策。
集中式组网方法具有以下特点：1. 简单可靠：由于数据汇聚在一个集中节点，整个网络的数据流动相对集中，容易管理和维护；同时，集中节点可以通过强大的处理能力对数据进行处理和决策，提高网络的可靠性。
2. 低能耗：传感器节点在传输数据时只需要将数据发送给集中节点，避免了大量的数据中转和多跳通信，从而降低了能耗。
3. 实时性：集中式组网方法可以实现对全网数据的实时监控和控制。
集中式组网方法的主要缺点是单点故障问题。
如果集中节点出现故障，整个网络将无法正常工作。
此外，由于所有数据都需要通过集中节点传输，网络的通信负载比较大，导致网络性能下降。
二、分散式组网方法分散式组网方法是指将无线传感器网络划分为多个独立的子网络，每个子网络有自己的基站或协调器，负责数据的收集和传输。
分散式组网方法具有以下特点：1. 高可靠性：由于每个子网络都有独立的基站或协调器，即使某个子网络出现故障，其他子网络仍然能够正常工作，提高了网络的可靠性。
2. 低通信负载：每个子网络只需要处理自身范围内的数据，减少了跨节点的数据传输，降低了网络的通信负载。
3. 扩展性强：分散式组网方法可以根据需要灵活地增加或减少子网络，便于网络的扩展和维护。
分散式组网方法的主要缺点是需要更多的基站或协调器，增加了网络的成本。
此外，不同子网络之间的通信需要通过网关进行转发，可能会引入延迟和通信瓶颈问题。
无线传感器组网实训报告
一、实训目的本次实训旨在让学生掌握无线传感器网络的组网原理、技术特点、硬件设备选择以及实际应用中的调试与优化。
通过实训，提高学生对无线传感器网络技术的认识，培养学生的实际操作能力和团队协作精神。
二、实训内容1. 理论学习（1）无线传感器网络的基本概念、发展历程、应用领域（2）无线传感器网络的关键技术：传感器技术、通信技术、数据处理技术（3）无线传感器网络的组网方式：星型、总线型、网状、混合型2. 硬件设备选择与搭建（1）选择合适的传感器：温度传感器、湿度传感器、光照传感器等（2）选择合适的无线模块：ZigBee、Wi-Fi、蓝牙等（3）搭建实验平台：PC、传感器模块、无线模块、路由器等3. 软件编程与调试（1）编写传感器数据采集程序（2）编写无线通信程序（3）编写数据处理程序4. 组网与调试（1）配置无线模块参数（2）搭建无线传感器网络拓扑结构（3）测试网络性能，优化网络参数三、实训过程1. 理论学习（1）通过查阅相关资料，了解无线传感器网络的基本概念、发展历程、应用领域（2）学习无线传感器网络的关键技术，如传感器技术、通信技术、数据处理技术等2. 硬件设备选择与搭建（1）根据实训要求，选择合适的传感器、无线模块和实验平台（2）搭建实验平台，连接传感器模块、无线模块和路由器等设备3. 软件编程与调试（1）使用C/C++等编程语言编写传感器数据采集程序（2）使用Wi-Fi、ZigBee等无线通信技术编写无线通信程序（3）使用数据处理库编写数据处理程序4. 组网与调试（1）配置无线模块参数，如信道、速率、功率等（2）搭建无线传感器网络拓扑结构，如星型、总线型、网状等（3）测试网络性能，如数据传输速率、数据丢失率等，根据测试结果优化网络参数四、实训结果与分析1. 实验平台搭建成功，传感器数据采集程序、无线通信程序和数据处理程序均能正常运行2. 搭建的无线传感器网络拓扑结构稳定，数据传输速率达到预期目标3. 通过优化网络参数，提高了数据传输速率，降低了数据丢失率4. 实验过程中，团队成员分工明确，相互协作，共同完成了实训任务五、实训总结本次实训使学生掌握了无线传感器网络的组网原理、技术特点、硬件设备选择以及实际应用中的调试与优化。
工业无线传感器网络技术资料
利用人工智能和机器学习技术，实现 传感器网络的自主管理和优化。
物联网融合
将工业无线传感器网络与物联网其他 领域（如智能家居、智能交通等）进 行融合，拓展应用领域。
边缘计算
利用边缘计算技术，提高数据处理速 度和响应能力，降低网络延迟。
标准化与互操作性
推动工业无线传感器网络技术的标准 化和互操作性，促进产业发展和生态 建设。
智能农业
总结词
工业无线传感器网络在智能农业中的应用，能够实现农作物的生长环境和生长状况的实 时监测和预警，提高农业产量和品质。
详细描述
在智能农业领域，工业无线传感器网络被广泛应用于农田监测中，对农作物的生长环境 和生长状况进行实时监测和预警。这些传感器能够监测土壤湿度、温度、光照、风速等 参数，以及农作物的生长状况，并将数据传输到农业管理系统中进行分析处理，帮助农
低速无线个人局域网的无线模块标准，适用于工业无线传感器网 络。
ZigBee
基于IEEE 802.15.4标准的无线通信协议，具有低功耗、低成本、 自组网等特点。
Wi-Fi
高速无线局域网标准，虽然不是专为工业无线传感器网络设计，但 在某些场景下也可用于工业物联网。
数据传输协议
01
TDMA
时分复用协议，将时间划分为多 个时隙，每个节点分配一个时隙 进行数据传输。
趋势
未来，随着5G通信技术的普及和人 工智能技术的发展，无线传感器网 络将更加智能化、高效化，具有更 广泛的应用前景。
02
无线传感器网络的关键技术
无线通信技术
无线通信协议
设计用于无线传感器网络的通信协议，以确保传 感器节点之间的可靠通信。
信号处理
对无线信号进行调制、解调、编码、解码等处理， 以提高信号传输的可靠性和效率。
无线传感器网络安全关键技术
无线传感器网络安全关键技术随着信息技术的快速发展，无线传感器网络（Wireless Sensor Network，简称WSN）作为一种新型的网络形式得到了广泛的应用和研究。
无线传感器网络由大量的分布式传感器节点组成，这些节点能够自主采集环境数据并进行传输和处理。
然而，由于其特殊的工作环境和资源限制，无线传感器网络的安全性问题受到了广泛的关注。
无线传感器网络的安全关键技术是保障整个网络的稳定运行、数据传输的可靠性以及用户隐私的保护的重要手段。
在此，我们将从网络通信安全、数据安全和节点认证三个方面介绍无线传感器网络的关键安全技术。
首先是网络通信安全。
无线传感器网络中的节点通过无线信道进行通信，因此需要采取措施来保证通信过程的安全性。
其中的一种重要技术是加密机制。
通过加密算法对传输的数据进行加密，保障数据的机密性和完整性，防止数据泄露和篡改。
此外，还需要使用身份认证机制来验证通信双方的真实身份，防止伪装和未经授权的节点进入网络。
通过部署密钥管理和密钥分发机制，可以确保密钥的安全性和有效性，从而提升无线传感器网络的通信安全性。
其次是数据安全。
无线传感器网络中的节点采集到的数据通常是敏感的，因此对数据的保护至关重要。
对于数据的安全传输，除了使用加密技术外，还可以采用数据分片和数据冗余的方法，将数据分散存储在多个节点中，即使某个节点遭受攻击，也不会导致全部数据丢失。
此外，为了确保数据的完整性，可以使用消息认证码（Message Authentication Code，简称MAC）对数据进行数字签名，确保数据在传输过程中未被篡改。
最后是节点认证。
在无线传感器网络中，节点的安全性对于整个网络的稳定运行至关重要。
因此，需要对节点进行有效的认证和管理。
节点认证可以通过引入信任机制和密钥分发来实现，确保只有合法的节点才能加入网络。
另外，为了防止节点遭受物理攻击或恶意篡改，可以采用物理安全随机数生成、节点防护和硬件加密等技术手段来提高节点的安全性。
第3章 无线传感器网络的关键技术-无线传感器网络-王利强-清华大学出版社
3.1 时钟同步技术
设施的协助； （4）NTP协议需要通过频繁交换信息，来不断校准时钟频率偏差带来
的误差，并通过复杂的修正算法，消除时间同步消息在传输和处理过程中 的非确定因素干扰，CPU使用、信道侦听和占用都不受任何约束，而传感 器网络存在资源约束，必须考虑能量消耗。 因此，由于传感器网络的特点，在能量、价格和体积等方面的约束，使得 NTP、GPS等现有时间同步机制并不适用于通常的传感器网络，需要有专门 的时间同步协议才能使得传感器网络正常运行和实用化。 3.1.2 时间同步协议
第3章 无线传感器网络的关键技术
本章要点
1 时钟同步技术 2 节点定位技术 3 网络服务质量保证 4 无线传感器网络中嵌入式系统软件技术
3.1 时钟同步技术
3.1.1 传感器网络的时间同步机制 1.传感器网络时间同步的意义 无线传感器网络的同步管理主要是指时间上的同步管理。在分布式的
无线传感器网络应用中，每个传感器节点都有自己的本地时钟，由于不同 节点的晶体振荡器存在频率偏差，所以各个传感器节点本地时钟的频率、 相位也各不相同，又由于温度、湿度变化的影响及电磁干扰的存在，就会 造成不同网络节点之间，运行时间出现偏差。无线传感器网络单个节点能 力有限，在某些情况下，一些测量工作，如移动物体定位，需要整个网络 所有节点相互配合共同完成，完成这类工作，就需要所有节点的时间保持 同步。
网络时间协议（NTP）在因特网得到广泛使用，具有精度高、鲁棒性 好和易扩展等优点。但是它依赖的条件在传感器网络中难以满足，因而不 能直接移植运行，主要是由于以下原因：（1）NTP协议应用在已有的有线 网络中，它假定网络链路失效的概率很小，而传感器网络中无线链路通信 质量受环境影响较大，甚至时常通信中断；（2）NTP协议的网络结构相对 稳定，便于为不同位置的结点手工配置时间服务器列表，而传感器网络的 拓扑结构动态变化，简单的静态手工配置无法适应这种变化；（3）NTP协 议中时间基准服务器间的同步无法通过网络自身来实现，需要其他基础
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无线传感器网络组网关键技术分析
作者：王娜
来源：《电子技术与软件工程》2015年第24期
摘要无线传感网络集合了微机电技术、数字信息处理、无线通信技术等学科技术，发展前景广阔，应用价值较高。
本文简要分析了无线传感网络的特点，对其组网模式、拓扑控制、媒体访问控制和链路控制、移动控制模型以及路由、数据转发及跨层设计等五项关键技术做了简要研究。
【关键词】无线传感器网络组网关键技术
微机电技术、数字信息处理技术、无线通信技术近年来发展迅速，集合了这三种学科技术的无线传感器网络也随之兴起。
无线传感网络能够实现协同工作，能够长期、实时的监测各种待检测对象数据，其广泛的应用到了不同的领域中，对人们的生活有着重要的改变，基于以上，本文简要分析了无线传感器网络组网关键技术。
1 无线传感网器络的特点
数据获取网络、数据分布网络和控制管理中心是无线传感网络三个重要的组成部分，无线传感器网络包括处理器模块、通信模块和传感器模块，三个模块的各个节点能够通过协议自行组成分布式的网络，之后将采集的数据进行优化，再通过无线电波传回到信息处理中心。
无线传感器网络有着如下特点：
1.1 硬件资源有限
无线传感器网络节点采用的处理器和储存器为嵌入式的，这就使得计算机的存储能力受到限制，从而限制了其计算能力，影响了信息处理；
1.2 电池容量有限
为了能够更加真实、全面地对真实世界具体值进行测量，无线传感器网络各个节点在待测区域内分布十分密集，因此，每一个无线传感器网络节点都需要储备长期使用的能量，或者自行吸收外界的太阳能；
1.3 没有中心
无线传感器网络中的节点会构成对等式网络，这个网络没有指定的重心，节点能够随时随地的加入网络或离开网络，这依赖于动态拓扑结构，任一节点的故障不会影响对等式网络的运行，抗毁能力较强。
此外，无线传感网络各个节点之间能够通过分布式算法进行均衡协调，即使在没有人值守的情况下也能够组织测量网络；
1.4 自组织
无线传感器网络中，网络的布设不需要依赖网络设备，各个节点能够通过分层协议和分布式算法自行组织网络，在开机之后就能够组成独立网络；
1.5 多跳路由
由于节点的通信能力不足，覆盖范围较小，因此节点只能实现短距离通信，多跳路由能够实现覆盖范围之外的节点间通信。
2 无线传感器网络组网关键技术分析
2.1 组网模式
2.1.1 扁平式
无线传感器网络中各个节点的功能定位相同，通过不同节点之间的写作来完成数据汇聚和交流的组网模式。
2.1.2 网状网式
这种模式主要是在传感器节点形成的网络上增加一层无线网络，传感器节点数据会收集到无线网络中，这种模式有效实现了节点之间的信息通信，并且能够在网内进行融合处理。
2.1.3 层次型组网模式
节点分为利用数据汇聚簇头节点和普通节点，普通传感节点能够将数据发送到簇头节点上，之后通过簇头节点将数据汇聚到后台。
2.1.4 移动汇聚模式
移动终端将目标区域内的数据进行收集，之后转发到后台。
这种模式能够提高网络的容量，但移动汇聚节点的轨迹会一定程度影响数据传递的速度，因此在使用的过程中应当控制移动终端轨迹和速率。
2.2 链路控制和媒体访问技术
在无线传感器网络中经常会出现冲突问题和数据丢失问题，链路控制和媒体访问控制技术能够根据数据流状态来对临近节点进行控制，从而实现了对节点信道访问方式和顺序的控制，有效的降低了能后，扩大了容量，解决了冲突和数据丢失问题。
需要注意的是，一些复杂环境
下的短距离无线射频，较长距离下覆盖范围过渡临界区域宽度与通信距离的比值较大，这会导致链路的不稳定，因此媒体访问控制要充分考虑链路的特性。
2.3 路由、数据转发和跨层设计技术
无线传感器网络的数据流向与互联网相反，终端设备向网路提供信息，这就对无线传感网络的网络协议提出了特殊的要求。
其中，节点信息的转发与数据流向的选择都是由跨层服务信息来完成的。
后台互联网还会将人物信息传送给节点，这就要求在无线传感器网络中还要设计能量较高的数据分发协议。
此外，网络编码技术能够有效的提升数据转发效率，其能够通过减少数据包转发次数来提升网络的转发效率和转发容量。
2.4 移动控制技术
就目前来看，无线传感器网络组织结构的模式逐渐由固定模式向移动模式转变，这就使得节点的移动控制变得越来越重要。
节点的移动收集能够提升无线传感器网络的生命周期。
在汇聚点移动的过程中，可以根据每一轮数据情况来分析下一轮能够最大程度延长网络生命周期汇聚点的具体位置，节点位置能够根据事件发生的频率进行自行移动，节点能够汇集在事件发生频率较大的地方，同时节点的移动控制还能够通过分担事件汇报任务的方式来延长网络的寿命。
2.5 拓扑控制技术
为了保证网络联通的同时信息能量的高校、稳定传输，在无线传感器网络中可以使用拓扑控制技术，拓扑控制技术主要分为时间控制技术、空间控制技术和逻辑控制技术：
2.5.1 时间控制技术
时间控制技术能够调度节点睡眠的开始时间和结束时间，控制节点睡眠、工作的占空比，这就能够实现节点的交替工作，能够在有限的拓扑结构间进行拓扑的切换；
2.5.2 空间控制技术
空间控制技术能够对节点的发送功率进行控制，从而实现节点联通区域的变化，无线传感器网络就会形成不同的联通状态，进而实现控制能耗、提升容量的目的；
2.5.3 逻辑控制技术
逻辑控制技术能够通过邻居表排除不符合要求的节点，这就帮助无线传感器网络形成稳固、可靠的拓扑结构。
3 结论
综上所述，无线传感器网络是一项有潜力改变人们未来生活的重要技术，就目前的科学技术水平而言，无线传感器网络还存在着许多不足之处，受限于通信技术、成本过高、能量供应不足、网络结构不合理、容量小等因素，无线传感器网络还未能够大量的投入使用，但需要明确的是，无线传感网络中的各项关键技术都有着重要的功能，其有着很大的潜力帮助人们实现更准确的信息获取与处理。
参考文献
[1]袁书同，赵志刚.无线传感器网络安全组网技术研究[J].沈阳师范大学学报（自然科学版），2014，01：92-97.
[2]曹鹏飞，赵振.无线传感器网络关键技术研究综述[J].微计算机信息，2012，09：389-391+406.。