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《2009 陈英 无线传感器网络技术研究.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2007年第26卷第10期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)1综述与评论*无线传感器网络技术研究陈英,舒坚,陈宇斌,殷民(南昌航空大学计算机学院,江西南昌330063)摘要:无线传感器网络(WSNs)作为传感器、微机电系统和无线网络三项技术相结合的产物,是一种全新的信息获取和处理技术,已经引起了学术界和工业界的高度重视。介绍了WSNs的体系结构、特点和应用领域,阐述了协议栈中各层的协议和WSNs的热点共性技术,并探讨了目前存在的问题和下一步的研究方向。关键词:无线传感器网络;协议栈
2、;能量管理;节点定位中图分类号:TN919文献标识码:A文章编号:1000-9787(2007)10-0001-04*StudyonwirelesssensornetworksCHENYing,SHUJian,CHENYubin,YINMin(FacultyofComputer,NanchangUniversityofAeronautics,Nanchang330063,China)Abstract:Asaresultofcombinationofsensor,microelectromechanismsystemandwirelessnet
3、working,wirelesssensornetworks(WSNs)isanoveltechnologyaboutacquiringandprocessinginformation.Bothacademiaandindustriesareveryinterestedinit.Thearchitecture,characteristicsandapplicationofWSNsareintroduced.ProtocolsofeverylayerinprotocolstackandhotspotcommontechnologyofWSNsaresummari
4、zedandexpatiated.Finally,currentissuesarealsodiscussed,andthecomingworkisproposed.Keywords:wirelesssensornetworks(WSNs);protocolstack;powermanagement;nodelocation0引言块(传感器、A/D转换器)、数据处理和控制模块(微处理随着传感技术、通信技术和计算机技术的飞速发展和器、存储器)、通信模块(无线收发器)和供电模块(电池、[1]微机电系统(microelectromechanismsystem,
5、MEMS)技术的AC/DC转换器)等。视具体的应用场合,可能包含其他日益成熟与完善,无线传感器网络(wirelesssensornet部件,如,定位器、移动器等。works,WSNs)作为一种新型的信息获取和处理技术日益受到国内外的高度重视。本文介绍了WSNs的体系结构、特点和主要应用领域,阐述了协议栈中物理层、数据链路层、网络层、传输层及应用层协议。对节点能量管理、时间同步、节点定位、网络安全性、数据管理与处理等热点问题的研究现状进行了描述,并探讨了WSNs技术下一步的研究方向。图1WSNs节点结构图1WSNs结构Fig1Structurediagr
6、amofWSNsnodeWSNs是一个由大量的功能相同或不同的无线传感器WSNs的体系结构如图2所示。为了保证完全覆盖被节点、汇聚节点(Sink)、Internet或通信卫星、任务管理节点监测区域,节点的部署一般比较密集。等部分组成的一个多跳的无线网络。节点具有传感、信号2WSNs特点处理和无线通信功能,它们既是信息包的发起者,也是信息1)节点部署密度高、数量大;包的转发者。2)由于传感器节点的微型化,节点在能量供应、计算传感器节点的结构如图1所示,一般包括数据采集模能力和存储容量等硬件方面受限;收稿日期:2007-02-10*基金项目:航空科学基金资助
7、项目(2006ZD56005);江西省自然科学基金资助项目(CA200506092)2传感器与微系统第26卷也是非常重要的,文献[4]对二进制调制和多进制调制进行了比较,结果表明:在节点启动能量占主导地位的情况下,二进制调制更加节省能量。传感器网络物理层还需继续研究的问题有:1)开发一种简单而低功耗的调制方式,可以是基带的,图2WSNs体系结构图也可以是通带的;Fig2StructurediagramofWSNssystem2)设计好的策略提高信号的传输效率;3)由于节点失效
8、或者有新的节点补充,使得WSNs的3)