分布式傳感器�(wǎng)�(luò)由計(jì)算和通信能力有限的傳感器組成� 可應(yīng)用于布線和電源供給困難的區(qū)�、人員不能到�(dá)的區(qū)域和一些臨�(shí)�(chǎng)合等。其特點(diǎn)是傳感器�(shù)量多、分布范圍廣、傳感器往往以隨�(jī)的方式散布到�(cè)試場(chǎng)所。是目前覆蓋�(jì)算機(jī)、通信、信�、控�、電氣、軍事等多�(gè)�(xué)科領(lǐng)域的最熱門(mén)新興技�(shù)之一,具有寬泛的理論基礎(chǔ)和廣闊的�(yīng)用前��
分布式傳感器�(wǎng)�(luò)是由大量的密集部署在�(jiān)控區(qū)域的智能傳感器節(jié)�(diǎn)�(gòu)成的一種網(wǎng)�(luò)�(yīng)用系�(tǒng)。由于傳感器節(jié)�(diǎn)�(shù)量眾多,部署�(shí)只能采用隨機(jī)投放的方�,傳感器節(jié)�(diǎn)的位置不能預(yù)先確�;在任意�(shí)�,節(jié)�(diǎn)�(wèn)通過(guò)�(wú)線信道連接,自組織�(wǎng)�(luò)�?fù)浣Y(jié)�;傳感器節(jié)�(diǎn)間具有很�(qiáng)的協(xié)同能�,通過(guò)局部的�(shù)�(jù)采集、預(yù)處理以及節(jié)�(diǎn)�(wèn)的數(shù)�(jù)交互�(lái)完成全局任務(wù)。DSN是一種無(wú)中心節(jié)�(diǎn)的全分布系統(tǒng)。由于大量傳感器節(jié)�(diǎn)是密集部署的,傳感器節(jié)�(diǎn)�(wèn)的距離很�,因此,多跳�(duì)等通信方式比傳�(tǒng)的單�、主從通信方式更適合在DSN中使用,由于每跳的距離較�,無(wú)線收�(fā)器可以在較低的能量級(jí)別上工作。另外,多跳通信方式可以有效地避免在�(zhǎng)距離�(wú)線信�(hào)傳播�(guò)程中遇到的信�(hào)衰減和干擾等各種�(wèn)�。DSN可以在獨(dú)立的�(huán)境下�(yùn)�,也可以通過(guò)�(wǎng)�(guān)連接到現(xiàn)有的�(wǎng)�(luò)基礎(chǔ)�(shè)施上,如Internet.在后面這種情況,遠(yuǎn)程用戶可以通過(guò)Internet瀏覽DSN采集的信��
1.多跳路由。傳感器節(jié)�(diǎn)通信距離一般只能在幾百米范圍內(nèi)與它的鄰居直接通信� 如果希望與其�(wú)線通信覆蓋范圍之外的節(jié)�(diǎn)�(jìn)行通信� 則需要通過(guò)中間節(jié)�(diǎn)�(jìn)行路�。分布式傳感器網(wǎng)�(luò)中的多跳路由是由普通網(wǎng)�(luò)節(jié)�(diǎn)完成�� �(méi)有專門(mén)的路由設(shè)��
2.�(guī)模比傳統(tǒng)嵌入式無(wú)線網(wǎng)�(luò)要大上好幾�(gè)�(shù)量級(jí)。例如, 傳統(tǒng)嵌入式無(wú)線網(wǎng)�(luò)大多�(shù)只包含數(shù)十�(gè)傳感�� 而分布式傳感器網(wǎng)�(luò)可能有成千上�(wàn)的傳感器節(jié)�(diǎn)�
3.自組�。網(wǎng)�(luò)的布�(shè)和展�(kāi)�(wú)須依賴于任何�(yù)�(shè)的網(wǎng)�(luò)�(shè)施, 節(jié)�(diǎn)通過(guò)分層�(xié)議和分布式算法協(xié)�(diào)各自的行�,節(jié)�(diǎn)�(kāi)�(jī)后就可以快�、自�(dòng)地組成一�(gè)�(dú)立的�(wǎng)�(luò)�
4.�(dòng)�(tài)�?fù)洹7植际絺鞲衅骶W(wǎng)�(luò)能夠在沒(méi)有物理接觸的情況下增加新的節(jié)�(diǎn)� 或者廢除掉�(wú)用的或被敵人捕獲的節(jié)�(diǎn)�
5.電源容量有限。傳感器節(jié)�(diǎn)由電池供�� 電池的容量一般不是很�� 一旦電池能量用完, 這�(gè)節(jié)�(diǎn)也就失去了作�。因此在傳感器網(wǎng)�(luò)�(shè)�(jì)�(guò)程中� 任何技�(shù)和協(xié)議的使用都要以節(jié)能為前提� 這也�(shuō)明了本文改SPINS �(xié)議的密鑰管理方案的必要��
分布式傳感器�(wǎng)�(luò)典型的體系結(jié)�(gòu)如圖1 所�。節(jié)�(diǎn)既是信息的采集和�(fā)出者,也充�(dāng)信息的路由者,通過(guò)�(wǎng)�(luò)自組織和多跳路由將數(shù)�(jù)向網(wǎng)�(guān)�(fā)�。網(wǎng)�(guān)是一種特殊的節(jié)�(diǎn),承�(dān)�(nèi)部節(jié)�(diǎn)控制以及與外界通信的任�(wù),通信方式包括Internet、衛(wèi)星或移動(dòng)通信�(wǎng)�(luò)�,大�(guī)模的�(yīng)用可能使用多�(gè)�(wǎng)�(guān)。由于受到體積、價(jià)格和電源供給等因素的限制,節(jié)�(diǎn)之間的通信距離必須較短,只能在自己通信范圍�(nèi)與鄰居節(jié)�(diǎn)交換�(shù)�(jù)。要訪問(wèn)通信范圍以外的節(jié)�(diǎn),必須使用多跳路�。為了保證網(wǎng)�(luò)�(nèi)大多�(shù)節(jié)�(diǎn)都可以與�(wǎng)�(guān)建立�(wú)線鏈�,傳感器節(jié)�(diǎn)非常密集、數(shù)量巨�,可能達(dá)到幾�、幾千, 甚至更多�
在不同的�(yīng)用中,傳感器節(jié)�(diǎn)�(shè)�(jì)也各不相�,但是它們的基本�(jié)�(gòu)是一樣的。節(jié)�(diǎn)的典型硬件結(jié)�(gòu)如圖2 所示,其中�(shí)心箭頭的方向表示�(shù)�(jù)在節(jié)�(diǎn)中的流動(dòng)方向。節(jié)�(diǎn)采用電池供電,一旦電源耗盡,節(jié)�(diǎn)就失去了工作能力。為了限度地節(jié)約電�,在硬件�(shè)�(jì)方面要盡量采用低功耗器件,在沒(méi)有通信任務(wù)�(shí)要切斷射頻部分電�;在軟件�(shè)�(jì)方面,各層通信�(xié)議都�(yīng)該以節(jié)能為中心,要�(shí)可以犧牲其他一些網(wǎng)�(luò)性能指標(biāo)以獲得更高的電源效率�
維庫(kù)電子通,電子知識(shí),一查百��
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