无线传感器网络数据传输可靠性研究

无线传感器网络数据传输可靠性研究

发表时间：2019-11-29T13:59:16.217Z 来源：《云南电业》2019年6期作者：王奔曹祥飞

[导读] 目前以各种传感技术为核心的物联网技术已经各种行业得到广泛应用，在基于传感网的无线数据传输中，无线网络的安全性、稳定性越来越重要。本文文章主要对于对无线传感器网络数据传输的可靠性进行了系统性分析评价，可更好的促进无线网络数据的实际应用，更加广泛应用于各个行业。

王奔曹祥飞

（南瑞集团有限公司江苏南京 211000）

摘要：目前以各种传感技术为核心的物联网技术已经各种行业得到广泛应用，在基于传感网的无线数据传输中，无线网络的安全性、稳定性越来越重要。本文文章主要对于对无线传感器网络数据传输的可靠性进行了系统性分析评价，可更好的促进无线网络数据的实际应用，更加广泛应用于各个行业。使安全可靠的无线传感器网络更好地服务人民生活。

关键词：无线传感器；网络数据传输；传感技术

一、无线传感器网络数据传输的使用现状以及影响因素

1.1使用现状

由于无线传感器在信息的传输、采集和处理等方面的便利性，使其在全世界内大量使用。大量无处不在的微小传感器节点在进行网络传输时构成了一个巨大的无线传感器网络，各个节点之间通过自组织的方式进行网络数据的无线传输，使得信息交换变得更加方便快捷。用户可对无线传感器网络预先设定程序，随时对需要监控的事务进行数据采集，实现对其开展实时监测，。在完成信息数据采集之后，无线传感器本身会利用嵌入式处理器模块对这些数据进行存储、处理和分析，特别标注无用数据信息或者与设定不符的数据，并进一步将分析的结果借助无线通信模块及无线传感器网络发送到用户终端，使用户实时掌握和监测数据的真实情况。

1.2影响因素

无线信号的质量决定了无线传感器网络数据传输的质量。无线传感器网络与普通的有线数据传输网络不同，无线传感器节点在利用无线网络开展数据传输时，必须要依靠无线传输网络作为媒介，所以对无线网络的传输质量有一定的要求。随着近年来无线通信的的迅猛发展，很多地区已经实现了无线网络覆盖，但是在一些偏远的地区，由于地理位置和交通情况的局限使得无线网络信号迟迟不能覆盖，导致人们在这些地方进行数据传输时的中断率、错误率增加，加大了无线传输实现难度。目前我国的人口众多，与现有的土地资源完全不符，为了拓宽土地资源，增大人类的活动面积，许多地方都建造了地下商城。地下商城由于地处地下，与网络覆盖范围之间隔着厚厚的土层，导致网络信号并不能完美地通过障碍进入地下商城，使得建造在地下的办公区域在利用无线传感器进行网络数据传输时的错误率增加。

二、无线传感器网络传输数据方面存在的弊端

2.1无线传感器自身的能量布局不合理，使得能量的消耗速度加快

无线传感器自身的体积较小，各个构件内能够储存的能量都是有限的。现为提高工作效率，使用无线传感器网络进行数据传输变得越来越频繁，无线传感器自身的工作时间也越来越长。任何事物都逃不过自然规律，都有自己的使用寿命。使用频率增多，使得无线传感器的使用寿命大大缩短，影响了无线传感器网络数据传输的可靠性。随着时代的发展和社会经济水平的增长，带来的弊端便是人类对资源的节约意识越来越淡薄。现在我们在使用无线传感器时，经常出现无线传感器长期开机却始终处于做无用功的状态，使得无线传感器自身的能量消耗速度加快，潜在影响了无线传感器网络数据传输的可靠性造。

2.2无线传感器网络受外界影响因素的影响较大，使得传输的安全风险加大

无线传感器网络是由大量的的无线传感器节点构成的，单个无线传感器之间并没有太大的联系，往往具有较强的独立性，单个节点故障退出会导致自组织网和网络拓扑的不确定性。无线传感器网络在进行数据传输时，需要借助网络信号作为媒介，所以网络信号的质量在某种层度上决定了无线传感器网络数据传输的可靠性。无线网络信号的质量及安全性受外界因素影响较大，它不仅会受人为因素而遭到破坏，还会受突发的自然灾害而受到影响。当自然天气突变等自然环境变化时，无线传感器节点极易损坏，进而影响到数据的可靠传输。同时无线传感器网络的质量还会受到磁场的影响，如果无线传感器在进行网络数据传输时周围有较强的磁场，数据传输的准确性也会严重下降，进而影响到无线传感器网络数据传输的可靠性。

2.3无线传输网络相比有线传输网络传输速度较慢、传输距离短

无线传感器网络相比有线网络来说，虽然具有便于安装、便于传输的特点，但由于自身能量有限，传输速率较慢，传输距离较短。现代各种行业各类应用中，多样化的信息采集数据量越来越大，传输实时性要求越来越高，传输距离越来越远，相对有线传输，无线传感器将消耗更多能量收集、传送信息，同时，网络的质量会受到各种外界因素的影响，使得传输速度不稳定，安全性也得不到保证，从硬性条件上降低了无线传感器网络的综合实力，降低了数据信息的传输速率，甚至影响了人们的工作效率，使得无线传感器网络数据传输的可靠性大为降低。

三、针对无线传感器网络传输数据方面存在的弊端提出的改善建议

3.1应当运用科学技术手段将无线传感器中的能量科学合理分配

为了尽可能地延长无线传感器的使用寿命，我们应当根据传感器节点使用场合调整其工作状态。在办公室内或家庭等固定场景中进行数据传输时，尽量选择使用有线的传输设备，缩短或减少无线传感器的运行时间。为了节约无线传感器自身的能量、降低能耗，应当在内嵌的构件中设计自动关机或待机的功能程序，当无线传感器在一定的时间始终处于做无用功的状态时，自动启动关机或待机程序，在完整地保留当前无线传感器内已有数据的基础上暂时关闭机器，节约设备内自身的能量，延长无线传感器的使用时间，提高无线传感器网络传输数据的可靠性。

3.2应当加大资金投入力度，拓宽全球无线网络的覆盖范围

无线传感器网络的传输质量会受到磁场、环境等外部因素的影响是不可避免的，我们可通过增加无线感器节点来加强无线传感器网络

的覆盖范围，使得无线传感器在人们的日常生活和工作中的适用范围拓宽。无线网络的覆盖范围是人为决定的，要想尽快实现大范围的网络覆盖，就必须加大对网络信号覆盖项目的投资力度，使得偏远的地区也能尽快实现网络信号覆盖。

3.3改进无线传感网络的质量，加快无线传输的速度

无线传感器网络的数据传输速度相比有线传感器网络数据传输的速度较慢，不仅是因为无线传感器网络的质量会受到外界各种隐私的因素的影响，很大一部分原因还是源于网络自身的传输质量不高。要想加快无线传感器网络数据传输速度，就必须改进网络的传输质量，加大对无线传感器网络建设的投资力度，不仅要充分地利用现有的科学技术，更重要的是要找到导致数据传输速度慢的原因，从而对症下药，彻底地解决问题，从根本上提高无线传感器网络数据传输的可靠性。

四、总结

随着无线传感器的不断发展，在促进无线网络数据发展的同时，也会产生新的问题，面临更大的挑战。在复杂无线网络系统中，充分考虑到各个节点间的可靠重组关系，完善单个节点退出、加入机制，组网机制及安全控制策略，可更好拓展无线传感网的应用范围和领域。总之，通过不断发展和优化无线传感器网络，使其更广泛、更好地服务我国经济发展。

参考文献：

[1]薛雪，王建平，孙伟.微电网数据通信无线传感器网络性能的跨层控制方法研究[J].电子测量与仪器学报，2018，32（10）：15-25.

[2]吴宣够，储昭斌，郑啸，等.链路不可靠下稀疏投影无线传感器网络数据收集研究[J].计算机学报，2019，42（2）：158-172.

[3]李洪兵，熊庆宇，石为人，等.无线传感器网络中网络层故障容错技术研究进展[J].计算机应用研究，2013，30（7）：1921-1928.