无线传感器网络名词解释
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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。
6、物理信道:
信道就是传输信息的通道。物理信道一般是指依托物理媒介传输信息的通道,比如:电话线,光纤,同轴,微波等。逻辑信道一般是指人为定义的信息传输信道。大致比较多,多是一些编码或分成不同的时隙来传送不同的信息。
7、逻辑信道:
是在物理信道上传递不同信息种类构成的信道。MAC层在逻辑信道上提供数据传送业务,逻辑信道类型集合是为MAC层提供的不同类型的数据传输业务而定义的。
8、路由选择:
是指选择通过互连网络从源节点向目的节点传输信息的通道,而且信息至少通过一个中间节点。路由选择工作在 OSI 参考模型的网络层。
9、路由协议:
路由协议通过在路由器之间共享路由信息来支持可路由协议。路由信息在相邻路由器之间传递,确保所有路由器知道到其它路由器的路径。总之,路由协议创建了路由表,描述了网络拓扑结构;路由协议与路由器协同工作,执行路由选择和数据包转发功能。
10、超宽带:
超宽带技术(UWB,Ultra Wide Band)技术是一种新型的无线通信技术。它通过对具有很陡上升和下降时间的冲激脉冲进行直接调制,使信号具有GHz量级的带宽。超宽带技术解决了困扰传统无线技术多年的有关传播方面的重大难题,它具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、低截获能力、系统复杂度低、能提供数厘米的定位精度等优点。超宽带(UWB)在早期被用来应用在近距离高速数据传输,近年来国外开始利用其亚纳秒级超窄脉冲来做近距离精确室内定位,类似的产品有国内清华大学研发的LocalSense无线定位系统。
11、12、相对绝对时间同步:
时间同步是通过时刻比对将分布在不同地方的钟的时刻值调整到一定的准确度或一定的符合度。前者称为绝对时间同步(也称对时),后者称为相对时间同步。
13、时钟偏移
时钟偏差是由于布线长度及负载不同引起的,导致同一个时钟信号到达相邻两个时序单元的时间不一致。时间偏移无法避免,布线长度你是无法达到一致的。可以采用FPGA设计中,主要的时钟信号走全局时钟网络以避免时钟偏移现象。其中该网络采用全铜工艺和树状结构,又专用的时钟缓冲和驱动网络。减少延迟
14、时钟漂移:
所谓时钟漂移:抖动的另一种形式,工程上给出这样的解释:当抖动频率小于10Hz的时候把这样的抖动叫做漂移。抖动即在时钟信号短时间内的波动。抖动漂移区别:实际时钟和理想时钟做一个CYCLE TO CYCLE的比对,会两种误差,一种是长期的漂移(WANDER),一种是短时的各周期之间的抖动(jitter)。
15、数据融合:
数据融合是将多传感器信息源的数据和信息加以联合、相关及组合,获得更为精确的位置估计及身份估计,从而实现对战场态势和威胁以及其重要程度实时、完整评价的处理过程。
16、容错技术:
容错就是当由于种种原因在系统中出现了数据、文件损坏或丢失时,系统能够自动将这些损坏或丢失的文件和数据恢复到发生事故以前的状态,使系统能够连续正常运行的一种技术。
17、部件级故障:
故障节点能够正常通信,但是测量数据是错误的。
18、节点级故障:
故障节点不能与其他节点进行通信。
19、网络级故障:
某个区域内的节点都出现了故障,造成部分网络停止工作。
20、覆盖空洞:
覆盖空洞是指网络中存在覆盖盲区或信号较弱的区域,包括室外弱覆盖问题、室内弱覆盖问题和由于系统外干扰引起的弱覆盖问题
21、服务质量:
QoS(Quality of Service,服务质量)指一个网络能够利用各种基础技术,为指定的网络通信提供更好的服务能力, 是网络的一种安全机制,是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术。
无线传感器网络与现有无线网络的区别有那些?无线传感器网络是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点,通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。
无线网络,既包括允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络,也包括为近距离无线连接进行优化的红外线技术及射频技术,与有线网络的用途十分类似,最大的不同在于传输媒介的不同,利用无线电技术取代网线,可以和有线网络互为备份。
什么是ISM无线频段?它有什么特点?ISM(Industrial Scientific Medical) Band,此频段( 2.4~2.4835GHz)主要是开放给工业,科学、医学,三个主要机构使用,该频段是依据美国联邦通讯委员会(FCC)所定义出来,属于Free License,并没有所谓使用授权的限制。
只需要遵守一定的发射功率(一般低于1W),并且不要对其它频段造成干扰即可。因此无线局域网(IEEE 802.11b/IEEE802.11g),蓝牙,ZigBee等无线网络,均可工作在2.4GHz频段上。
扩频技术主要有那几种形式?优点
扩频通信技术在发送端以扩频编码进行扩频调制,在收端以相关解调技术收信。由于扩频通信要用扩频编码进行扩频调制发送,而信号接收需要用相同的扩频编码之间的相关解扩才能得到,这就给频率复用和多址通信提供了基础。充分利用不同码型的扩频编码之间的相关特性,分配给不同用户不同的扩频编码,可以区别不同的用户的信号,并且不受其他用户的干扰,实现频率复用。
常用的扩频技术主要有三种方法,即直序扩频、跳频扩频、跳时扩频以及线性调制。但是在实际使用的过程中,常采用它们的混合。
MAC协议分类;将无线传感器网络MAC协议分为基于无线信道随机竞争方式和时分复用方式及基于时分和频分复用等其他混合方式三种。
1) 无线信道随机竞争接入方式(CSMA)
节点需要发送数据时采用随机方式使用无线信道,典型的如采用载波监听多路访问(CSMA)的MAC协议,需要注意隐藏终端和暴露终端问题,尽量减少节点间的干扰。
2) 无线信道时分复用无竞争接入方式(TDMA)
采用时分复用(TDMA)方式给每个节点分配了一个固定的无线信道使用时段,可以有效避免节点间的干扰。3) 无线信道时分/频分/码分等混合复用接入方式(TDMA/FDMA/CDMA)
内爆:将同一个数据包多次转发给同一个节点的现象
重叠:节点的感知范围发生重叠,重叠区域的事件被相邻的多个节点探测到,该事件会被多次转发的现象