自组织无线传感器网络协议

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1、Exercise1forWirelessSensorNetworkName：王浩Class：物联网1班StudentID：20115547Mark：Pleasetranslatepaper“ProtocolsforSelf-OrganizationofaWirelessSensorNetwork”intoChinese.自组织无线传感器网络协议摘要：我们提出了一套用于自组织无线传感器网络的算法，是具有大量可扩展高度能源受限的静态节点组成的网络。为了执行一系列节点之间的信号协同处理功能，算法进一步支持节点子集的缓慢迁移，节能的路由选择，和自适应网络构造。简介

2、：在这份报告中，我们为无线传感器网络自组织描述了一种架构。【1】它含有用来深度链接嵌入式传感器、制动器、处理器的无线自适应网络。这种无线和数据网络的组合就会产生一种新形式的计算机范例，这种范例比以往所见我的计算机网络用够更多的联络中心。无线传感器网络是越来越多的信息技术结构集合的一部分，其正在原理传统台式机的有线网络架构，朝着更加普及和普遍的信息链接模式【2】。这里所研究的无线传感器网络指的是一组由无线中介链接的传感器或节点，用以执行分布式的传感器任务。节点之间的链接可以使用红外线装置或无线电等媒体。无线传感器网络可以用于侦察、广泛的环境取样、安全和健康监

3、测等任务。它们几乎可以再任何环境下使用，即使那些有线连接不可能的地方，那里地势荒凉，或物理位置很困难。它们也可能被用作有力的基础设施中所描述的那些新的遥感或计算范例。【3】在无线传感器网络的构建中会遇到以下三个方面的设计挑战：硬件设计，无线网络，和应用程序。硬件此类别包含设计活动的整个范围，这个范围与组成传感器网络的硬件平台相关。MEMS传感器技术是这一类别中的一个重要方面。低功耗的数字电路设计和系统集成也包含在这一类别中，就像低功耗的先进的射频前端和控制电路设计。例如，我们会考虑无线集成网络传感器的代序。一个单独的WINS节点包含微传感器技术，低功率信号

4、处理，低功率计算，低功耗，和低费用的无线联网能力等组成的紧凑系统。图一给出了WINS节点架构的一个描述。微微网是紧凑节点架构的另一个例子。无线网络考虑到硬件限制和节点必须运行的物理环境与应用水平需要，协议算法必须设计成能提供一个健全和能源高效利用的通讯系统。如调制和信源信道编码的物理层设计也数以这一类。信道接入方式必须被设计以及路由问题和迁移管理必须解决。本文重点介绍一些这类方面的设计。应用在应用层，过程的目标是创建用于有效提取有效的新功能，操作，运输和来自传感器的数据得到的信息表示。在大多数应用，传感器网络具有不同的功能组件：检测和数据采集，信号处理，数

5、据融合，和通知。通过集成传感，信号处理和通信功能，传感器网络提供了层次化信息处理的自然平台。它允许信息是在不同的抽象层次，从的详细，镜检处理具体的目标，对目标的聚集行为的宏观视图。在环境中的任何事件可以在三个层面上进行处理：节点级别，局部区域层面，及全球层面。在节点级别，数据收集和处理发生在每个节点， 除了结果传输到某个遥远的信宿外没有其他通信。在本地和全球层面上，节点间的通讯是为了将各种类型的原始或者预处理的节点数据聚集起来，在某个位置进行协调信号处理，例如数据的融合和聚集。一般操作方案：传感器网络必须能够非常动态的条件下运行。具体来说，我们的协议必须能

6、够在启动时，稳定状态，和失效时支持网络操作。请注意，这些情况会随时出现。这些操作条件下，有必要来了解，因为传感器网络必须在大多数情况下，无人管理的运作。一旦节点已经启动了与网络形成，大多数节点将能够维持稳定运行状态，即它们的能量储层近满，他们可以支持所有的传感，信号处理和通讯任务的要求。在这种模式下，大量的节点将被形成为多跳网络。节点通过将信息传递给更多的汇聚节点来建立路由。汇聚节点是一个能够大范围无线通信，能够连接传感器网络并且长时间通信的基础设备。汇聚任然可以是一个移动节点来汇聚信息或者其他需要从无线传感器网络提取的信息。有许多的例子是需要许多的节点共

7、同合作来探测信号或者事件。当需要共同对一个具体的目标提取信息时，一个本地网络将建立以便帮助必要的信号发射和数据传输的任务。特别是，合作功能需要涉及在目标附近的一系列节点以及短时间跨度的操作。当目标出现时，他们要能够快速的反应，并且能够进行一些原始的信息处理。虽然多跳广播可以工作在2种模式下面：sensor-to-sink和sink-to-sensor（广播和组播），大多数传输是前者。这将显着的应变靠近汇聚节点的能量资源，会使得本地更多得受到能量的影响。节点可能由于其他原因失效，如机械故障。当许多节点失效了，MAC和路由协议将这些改变新的路由信息告诉给汇聚节

8、点。这需要这可能需要积极调整发射功率和信号的速率现有的联系，以减少