無線感測器網路中拓撲控制概念

⑴ 無線感測器網路的關鍵技術有哪些

感測技術，包括光感、聲感等。
無線網路技術，基於紅外的、基於無線電磁波的等無線網路技術。
無線網路數據包在有線網路的傳輸技術，一般是需要進行二次封裝的，才能將無線網路數據包在有線網路中進行傳輸。

⑵ ZigBee無線感測器網路拓撲結構有哪幾種

ZigBee技術具有強大的組網能力，可以形成星型、樹型和網狀網，可以根據實際項目需要來選擇合適的網路結構；星型和族樹型網路適合點多多點、距離相對較近的應用。

ZigBee節點是可以組建Mesh網路的，設置一個ZigBee節點為網路協調器，其他每個ZigBee節點都可以當做路由節點來使用，也可以設置為終端節點但是就失去了路由功能。由於ZIGBEE一般都是用2。4G頻段傳輸，其實際應用中傳輸距離及穿透性都很差，一般只能傳輸幾十米到上百米。

(2)無線感測器網路中拓撲控制概念擴展閱讀：

相較於傳統式的網路和其他感測器相比，無線感測器網路有以下特點：

（1）組建方式自由。無線網路感測器的組建不受任何外界條件的限制，組建者無論在何時何地，都可以快速地組建起一個功能完善的無線網路感測器網路，組建成功之後的維護管理工作也完全在網路內部進行。

（2）網路拓撲結構的不確定性。從網路層次的方向來看，無線感測器的網路拓撲結構是變化不定的，例如構成網路拓撲結構的感測器節點可以隨時增加或者減少，網路拓撲結構圖可以隨時被分開或者合並。

⑶ 無線感測器網路的內容簡介

學習無線感測器網路，建議從幾個方面入手：
1、找相關專業書籍來深入學習，如無線感測器網路簡明教程，無線感測器網路基礎知識等
2、找相關企業去請教交流，最好能夠針對某個實例進行探究。比如深圳信立，從事無線感測器網路技術長達10年，在這方面應該擁有豐富的技術經驗和成功的合作案例。
以上僅供參考，希望對你有用。

⑷ 什麼叫拓撲控制技術在無線感測器網路中，拓撲控制設計的目標是什麼

B
這樣的提問沒有意義
建議自己下去查查資料

⑸ 5、無線感測器網路的睡眠調度目的

一 無線感測器網路簡介

短距離無線通信特點：通信距離短，覆蓋距離一般為10~200m。無線發射器的發射功率較低，發射功率一般小於100mW。工作頻率多為免付費、免申請的全球通用的工業、科學、醫療頻段。
短距離無線通信技術的概念：指集信息採集、信息傳輸、信息處理於一體的綜合型智能信息系統，並且其傳輸距離限制在一個較短的范圍內。
低成本、低功耗和對等通信是短距離無線通信技術的三個重要特徵和優勢。
常見的無線通信技術有IrDA技術、藍牙技術、WIFI技術、RFID技術、UWB技術、Zigbee技術。
以數據傳輸為主要功能的無線網路技術稱為無線數據網路。
ALOHA協議是一種使用無線廣播技術的分組交換計算機網路協議，也是最早最基本的無線數據通信協議。
ALOHA協議分為純ALOHA和時隙ALOHA兩種。
ALOHA技術的特點：原理非常簡單，特別便於無線設備實現。
無線區域網是在各工作站和設備之間，不再使用通信電纜，而採用無線的通信方式連接的區域網。
無線區域網的傳輸媒體主要有兩種：無線電波和紅外線。
根據調制的方式不同，無線電波方式可分為擴展頻譜方式和窄帶調制方式。
擴展頻譜方式是指用來傳輸信息的射頻帶寬遠大於信息本身帶寬的一種通信方式，它雖然犧牲了頻帶帶寬，卻提高了通信系統的抗干擾能力和安全性。
窄帶調制方式是指數據基帶信號的頻譜不做任何擴展即被直接搬移到射頻發射出去，與擴展頻譜方式相比，窄帶調制方式佔用頻帶少，頻帶利用率高，但是通信可靠性較差。
紅外線方式最大的有限是不受無線電干擾，且紅外線的使用不受國家無線電管理委員會限制，但是紅外線對非透明物體的透過性較差，傳輸距離受限。
無線個域網是一種與無線廣域網、無線城域網、無線區域網並列但覆蓋范圍較小的無線網路，是為了實現活動半徑小、業務類型豐富、面向特定群體、無線無縫的連接而提出的新興無線通信網路技術。
無線自組織網路是一個由幾十到上百個節點組成的、採用無線通信方式的、動態組的多跳的移動性對等網路。其目的是通過動態路由和移動管理技術傳輸具有服務質量要求的多媒體信息流。
無線感測器網路的主要組成部分是集成有感測器、數據處理單元和通信模塊的節點，各節點通過協議自組成一個分布式網路，再將採集來的數據通過優化後經無線電波傳輸給信息處理中心。
感測器網路的特點：
大規模網路
自組織網路
多跳路由
動態性網路
以數據為中心的網路
兼容性應用的網路
感測器節點的限制
電源能量有限
通信能量有限
計算和存儲能力有限
拓撲控制是無線感測器網路研究的核心技術之一。
感測器網路中的拓撲控制按照研究方向可分為：節點功率控制和層次型拓撲結構組織。
無線感測器網路最基本的安全機制：機密性、點到點的消息認證、完整性鑒別、新鮮性、認證廣播和安全管理。
時間同步是需要協同工作的感測器網路系統的一個關鍵機制。
三個基本的時間同步機制：RBS、TINY/MINI-SYNC和TPSN。
RBS機制是基於接收者-接收者的時鍾同步一個節點廣播時鍾參考分組，廣播域內的兩個節點分別採用本地時鍾記錄參考分組的到達時間，通過交換記錄時間來實現它們之間的時鍾同步。
TINY/MINI-SYNC是簡單的輕量級的同步機制：假設節點的時鍾漂移遵循線性變化，那麼兩個節點之間的時間偏移也是線性的，可通過減緩時標分組來估計兩個節點之間最優匹配偏移量。

⑹ 無線感測器網路的特點及關鍵技術

無線感測器網路的特點及關鍵技術

無線感測器網路被普遍認為是二十一世紀最重要的技術之一，是目前計算機網路、無線通信和微電子技術等領域的研究熱點。下面我為大家搜索整理了關於無線感測器網路的特點及關鍵技術，歡迎參考閱讀！

一、無線感測器網路的特點

與其他類型的無線網路相比，感測器網路有著鮮明的特徵。其主要特點可以歸納如下：

（一）感測器節點能量有限。當前感測器通常由內置的電池提供能量，由於體積受限，因而其攜帶的能量非常有限。如何使感測器節點有限的能量得到高效的利用，延長網路生存周期，這是感測器網路面臨的首要挑戰。

（二）通信能力有限。無線通信消耗的能量與通信距離的關系為E=kdn。其中，參數n的取值為2≤n≤4，n的取值與許多因素有關。但是不管n具體的取值，n的取值范圍一旦確定，就表明，無線通信的能耗是隨著距離的增加而更加急劇地增加的。因此，在滿足網路連通性的要求下，應盡量採用多跳通信，減少單跳通信的距離。通常，感測器節點的通信范圍在100m內。

（三）計算、存儲和有限。一方面為了滿足部署的要求，感測器節點往往體積小；另一方面出於成本控制的目的`，節點的價格低廉。這些因素限制了節點的硬體資源，從而影響到它的計算、存儲和通信能力。

（四）節點數量多，密度高，覆蓋面積廣。為了能夠全面准確的監測目標，往往會將成千上萬的感測器節點部署在地理面積很大的區域內，而且節點密度會比較大，甚至在一些小范圍內採用密集部署的方式。這樣的部署方式，可以讓網路獲得全面的數據，提高信息的可靠性和准確性。

（五）自組織。感測器網路部署的區域往往沒有基礎設施，需要依靠感測器節點協同工作，以自組織的方式進行網路的配置和管理。

（六）拓撲結構動態變化。感測器網路的拓撲結構通常是動態變化的，例如部分節點故障或電量耗盡退出網路，有新的節點被部署並加入網路，為節約能量節點在工作和休眠狀態間進行切換，周圍環境的改變造成了無線通信鏈路的變化，以及感測器節點的移動等都會導致感測器網路拓撲結構發生變化。

（七）感知數據量巨大。感測器網路節點部署范圍大、數量多，且網路中的每個感測器通常都產生較大的流式數據並具有實時性，因此網路中往往存在數量巨大的實時數據流。受感測器節點計算、存儲和帶寬等資源的限制，需要有效的分布式數據流管理、查詢、分析和挖掘方法來對這些數據流進行處理。

（八）以數據為中心。對於感測器網路的用戶而言，他們感興趣的是獲取關於特定監測目標的真實可靠的數據。在使用感測器網路時，用戶直接使用其關注的事件作為任務提交給網路，而不是去訪問具有某個或某些地址標識的節點。感測器網路中的查詢、感知、傳輸都是以數據為中心展開的。

（九）感測器節點容易失效。由於感測器網路應用環境的特殊性以及能量等資源受限的原因，感測器節點失效（如電池能量耗盡等）的概率遠大於傳統無線網路節點。因此，需要研究如何提高數據的生存能力、增強網路的健壯性和容錯性以保證部分感測器節點的損壞不會影響到全局任務的完成。此外，對於部署在事故和自然災害易發區域的無線感測器網路，還需要進一步研究當事故和災害導致大部分感測器節點失效時如何最大限度地將網路中的數據保存下來，以提供給災害救援和事故原因分析等使用。

二、關鍵技術

無線感測器網路作為當今信息領域的研究熱點，設計多學科交叉的研究領域，有非常多的關鍵技術有待研究和發現，下面列舉若干。

（一）網路拓撲控制。通過拓撲控制自動生成良好的拓撲結構，能夠提高路由協議和MAC協議的效率，可為數據融合、時間同步和目標定位等多方面奠定基礎，有利於節省能量，延長網路生存周期。所以拓撲控制是無線感測器網路研究的核心技術之一。目前，拓撲控制主要研究的問題是在滿足網路連通度的前提下，通過功率控制或骨幹網節點的選擇，剔除節點之間不必要的通信鏈路，生成一個高效的數據轉發網路拓撲結構。

（二）介質訪問控制（MAC）協議。在無線感測器網路中，MAC協議決定無線信道的使用方式，在感測器節點之間分配有限的無線通信資源，用來構建感測器網路系統的底層基礎結構。MAC協議處於感測器網路協議的底層部分，對感測器網路的性能有較大影響，是保證無線感測器網路高效通信的關鍵網路協議之一。感測器網路的強大功能是由眾多節點協作實現的。多點通信在局部范圍需要MAC協議協調其間的無線信道分配，在整個網路范圍內需要路由協議選擇通信路徑。

在設計MAC協議時，需要著重考慮以下幾個方面：

（1）節省能量。感測器網路的節點一般是以干電池、紐扣電池等提供能量，能量有限。

（2）可擴展性。無線感測器網路的拓撲結構具有動態性。所以MAC協議也應具有可擴展性，以適應這種動態變化的拓撲結構。

（3）網路效率。網路效率包括網路的公平性、實時性、網路吞吐量以及帶寬利用率等。

（三）路由協議。感測器網路路由協議的主要任務是在感測器節點和Sink節點之間建立路由以可靠地傳遞數據。由於感測器網路與具體應用之間存在較高的相關性，要設計一種通用的、能滿足各種應用需求的路由協議是困難的，因而人們研究並提出了許多路由方案。

（四）定位技術。位置信息是感測器節點採集數據中不可或缺的一部分，沒有位置信息的監測消息可能毫無意義。節點定位是確定感測器的每個節點的相對位置或絕對位置。節點定位分為集中定位方式和分布定位方式。定位機制也必須要滿足自組織性，魯棒性，能量高效和分布式計算等要求。

（五）數據融合。感測器網路為了有效的節省能量，可以在感測器節點收集數據的過程中，利用本地計算和存儲能力將數據進行融合，取出冗餘信息，從而達到節省能量的目的。

（六）安全技術。安全問題是無線感測器網路的重要問題。由於採用的是無線傳輸信道，網路存在偷聽、惡意路由、消息篡改等安全問題。同時，網路的有限能量和有限處理、存儲能力兩個特點使安全問題的解決更加復雜化了。

⑺ 網路故障的診斷技術

網路故障的診斷技術

計算機網路的廣泛應用為人們帶來了諸多的便利，但隨之而來的網路故障也帶來了很多煩惱，有時甚至會帶來巨大的經濟損失。下面我為大家搜索整理了關於網路故障的診斷技術，歡迎參考閱讀，希望對大家有所幫助!想了解更多相關信息請持續關注我們應屆畢業生培訓網!

隨著現代科學技術的發展，設備的集成度越來越高，越來越復雜，承載信息的網路已經成為人們生活不可或缺的一部分。但網路運行中經常會發生一些硬體故障，這些故障的產生使日常工作不能正常進行，診斷並排除網路故障就成為網路管理的一項重要工作。要做到及時發現網路故障、准確定位故障並排除故障，必須要掌握大量專業知識並具備豐富的經驗。

一、研究背景

在過去的幾十年間，計算機網路的規模經歷了爆炸式的增長。網路的應用已經深入到人們生活、工作的每一個角落，成為必不可少的基礎設施。隨著對網路依賴性的加強，人們對網路的可靠性也提出了更高的要求：①有穩定、高效、安全的網路環境：②當網路發生故障時，能夠及時的檢測出故障原因並修復。可以看出，網路故障診斷對保持網路的健康狀態具有重要的意義.然而在當今網路環境下，網路故障診斷遇到了前所未有的困難，其主要表現在以下幾個方面;

1.計算機網路無論從規模上，還是從網路復雜性和業務多樣性上都有了巨大的發展。大規模網路的故障關系錯綜復雜，故障原因和故障現象之間的對應關系模糊，大大提高了故障診斷的難度;

2.網路設備的復雜性也提高了故障診斷的難度。網路設備的復雜性有兩個含義：第一是新的網路設備不斷推出，功能越來越多，越來越復雜;第二是設備提供商數量眾多，產品規格和標准不統一;

二、網路體系結構

網路體系結構中涉及到了：協議、實體、介面

計算機網路中實現通信就必須依靠網路通過協議。在20世紀70年代，各大計算機生產商的產品都擁有自己的網路通信協議。但是不同的廠家生產的計算機系統就難以連接，為了實現不同廠商生產的計算機系統之間以及不同網路之間的數據通信，國際標准化組織ISO(開放系統互連參考模型)即OSI/RM也稱為ISO/OSI，該系統稱為開放系統。

物理層是OSI/RM的最低層，物理層包括：1.通信介面與傳輸媒體的物理特性;2.物理層的數據交換單元為二進制比特;3.比特的同步;4.線路的連接;5.物理拓撲結構;6.傳輸方法。

數據鏈路層是OSI/RM的第2層它包括：成幀、物理地址定址、流量控制、差錯控制、介面控制。

網路層是計算機通信子網的最高層，有：邏輯地址定址、路由功能、流量控制、擁塞控制。

其它層次：傳輸層、會話層、表示層和應用層。

計算機也擁有TCP/IP的體系結構即傳輸控制協議/網際協議。TCP/IP包括TCP/IP的層次結構和協議集。

三、網路故障診斷原理

網路故障極為普遍，故障種類也十分繁雜。如果把網路故障的常見故障進行歸類查找，無疑能夠迅速而准確地查找故障根源，解決網路故障。一般可以分為物理類故障和邏輯類故障兩大類。

物理故障，一般是指線路或設備出現物理類問題或說成硬體類問題。

1.線路故障

在日常網路維護中，線路故障的發生率是相當高的，約占發生故障的70%。線路故障通常包括線路損壞及線路受到嚴重電磁干擾。

2.埠故障

埠故障通常包括插頭松動和埠本身的物理故障。

3.集線器或路由器故障

集線器或路由器故障在此是指物理損壞，無法工作，導致網路不通。

4.主機物理故障

網卡故障，筆者把其也歸為主機物理故障，因為網卡多裝在主機內，靠主機完成配置和通信，即可以看作網路終端。此類故障通常包括網卡松動，網卡物理故障，主機的網卡插槽故障和主機本身故障。

主機資源被盜，主機沒有控制其上的finger，RPC，rlogin 等服務。攻擊者可以通過這些進程的正常服務或漏洞攻擊該主機，甚至得到管理員許可權，進而對磁碟所有內容有任意復制和修改的許可權。還需注意的是，不要輕易的`共享本機硬碟，因為這將導致惡意攻擊者非法利用該主機的資源。

四、網路故障診斷的主要技術

無線器感測器網路在軍事上的研究和應用最早可追溯到冷戰時期，當時的美國建立了海底聲納監控系統用於監測前蘇聯核潛艇的相關信息，並在隨後建立了雷達防空網路。

無線器感測器網路具有密集型、低成本、隨機分布的特點，自組織性和容錯能力使其不會因為某些節點因為在惡意攻擊中的損壞而導致整個系統的崩潰，這一點是傳統的感測器技術所無法比擬的，也正是這一點，使感測器網路非常適合應用於惡劣的戰場環境中[6]，主要包括偵察敵情，監控兵力、裝備，判斷核攻擊、生物化學攻擊等，能在多種場合、多方面滿足軍事信息獲取的實時性、准確性、全面性等需求。

在無線感測器網路中，依據一定的選舉機制，選擇某些節點作為骨幹節點，周邊節點歸屬於骨幹節點管理，再由骨幹節點負責構建一個連通的網路，這類演算法將整個網路劃分為相連的區域，稱為分簇演算法或成簇演算法，骨幹節點是簇頭節點，普通節點是簇內節點。層次型的成簇演算法通常採用周期性選擇簇頭節點的做法使網路中的節點能量消耗均衡。

無線感測器網路是一種特殊的無線自組網，它是由大量密集部署在監控區域的智能感測器節點構成的一種網路應用系統。其快速方便的部署特性和完備的監控能力使其被廣泛應用於軍事、工業過程式控制制、衛生保健和環境監測等領域。在無線感測器網路中，節點的能量十分有限且一般沒有能量補充，因此如何高效使用能量來最大化網路生命周期便成了感測器網路所面臨的首要挑戰。

五、研究展望

無線感測器網路的拓撲控制研究是推動WSN進一步發展的核心，能源管理策略的最優化涉及到網路從物理層到高層甚至物理層以下CMOS電路的設計等。

網路拓撲作為上層協議運行的重要平台，良好性質的結構能提高路由協議和MAC協議的效率，有助於實驗WSN的首要設計目標。

從全文的分析中可知，實質上拓撲控制的內部矛盾可以概括為需以盡可能小的能量耗費均衡地實現全局數據傳輸，並以此為基礎考慮演算法本身實現的代價、現實環境中流量不可預知性及網路所處環境的影響等多方面。

⑻ 物聯網無線感測器網路具有哪些特點

主要特點

大規模

為了獲取精確信息，在監測區域通常部署大量感測器節點，可能達到成千上萬，甚至更多。感測器網路的大規模性包括兩方面的含義：一方面是感測器節點分布在很大的地理區域內，如在原始大森林採用感測器網路進行森林防火和環境監測，需要部署大量的感測器節點；另一方面，感測器節點部署很密集，在面積較小的空間內，密集部署了大量的感測器節點。

感測器網路的大規模性具有如下優點：通過不同空間視角獲得的信息具有更大的信噪比；通過分布式處理大量的採集信息能夠提高監測的精確度，降低對單個節點感測器的精度要求；大量冗餘節點的存在，使得系統具有很強的容錯性能；大量節點能夠增大覆蓋的監測區域，減少洞穴或者盲區。

自組織

在感測器網路應用中，通常情況下感測器節點被放置在沒有基礎結構的地方，感測器節點的位置不能預先精確設定，節點之間的相互鄰居關系預先也不知道，如通過飛機播撒大量感測器節點到面積廣闊的原始森林中，或隨意放置到人不可到達或危險的區域。這樣就要求感測器節點具有自組織的能力，能夠自動進行配置和管理，通過拓撲控制機制和網路協議自動形成轉發監測數據的多跳無線網路系統。

在感測器網路使用過程中，部分感測器節點由於能量耗盡或環境因素造成失效，也有一些節點為了彌補失效節點、增加監測精度而補充到網路中，這樣在感測器網路中的節點個數就動態地增加或減少，從而使網路的拓撲結構隨之動態地變化。感測器網路的自組織性要能夠適應這種網路拓撲結構的動態變化。

動態性

感測器網路的拓撲結構可能因為下列因素而改變：①環境因素或電能耗盡造成的感測器節點故障或失效；②環境條件變化可能造成無線通信鏈路帶寬變化，甚至時斷時通；③感測器網路的感測器、感知對象和觀察者這三要素都可能具有移動性；④新節點的加入。這就要求感測器網路系統要能夠適應這種變化，具有動態的系統可重構性。

可靠性

WSN特別適合部署在惡劣環境或人類不宜到達的區域，節點可能工作在露天環境中，遭受日曬、風吹、雨淋，甚至遭到人或動物的破壞。感測器節點往往採用隨機部署，如通過飛機撒播或發射炮彈到指定區域進行部署。這些都要求感測器節點非常堅固，不易損壞，適應各種惡劣環境條件。

⑼ 什麼是無線感測技術

早在上世紀70年代，就出現了將傳統感測器採用點對點傳輸、連接感測控制器而構成感測網路雛形，我們把它歸之為第一代感測器網路。隨著相關學科的不斷發展和進步，感測器網路同時還具有了獲取多種信息信號的綜合處理能力，並通過與感測控制的相聯，組成了有信息綜合和處理能力的感測器網路，這是第二代感測器網路。而從上世紀末開始，現場匯流排技術開始應用於感測器網路，人們用其組建智能化感測器網路，大量多功能感測器被運用，並使用無線技術連接，無線感測器網路逐漸形成。

無線感測器網路是新一代的感測器網路，具有非常上世紀70年代，其發展和應用，將會給人類的生活和生產的各個領域帶來深遠影響。

無線感測器網路可以看成是由數據獲取網路、數據頒布網路和控制管理中心三部分組成的。其主要組成部分是集成有感測器、處理單元和通信模塊的節點，各節點通過協議自組成一個分布式網路，再將採集來的數據通過優化後經無線電波傳輸給信息處理中心。

⑽ 無線感測器網路

無線感測器網路(wirelesssensornetwork，WSN)是綜合了感測器技術、嵌入式計算機技術、分布式信息處理技術和無線通信技術，能夠協作地實時監測、感知和採集網路分布區域內的各種環境或監測對象的信息，並對這些數據進行處理，獲得詳盡而准確的信息。傳送到需要這些信息的用戶。它是由部署在監測區域內大量的廉價微型感測器節點組成，通過無線通信方式形成一個多跳的自組織的網路系統。感測器、感知對象和觀察者構成了感測器網路的三要素。
無線感測器網路作為當今信息領域新的研究熱點，涉及到許多學科交叉的研究領域，要解決的關鍵技術很多，比如：網路拓撲控制、網路協議、網路安全、時間同步、定位技術、數據融合、數據管理、無線通信技術等方面，同時還要考慮感測器的電源和節能等問題。
所謂部署問題，就是在一定的區域內，通過適當的策略布置感測器節點以滿足某種特定的需求。優化節點數目和節點分布形式，高效利用有限的感測器網路資源，最大程度地降低網路能耗，均是節點部署時應注意的問題。
目前的研究主要集中在網路的覆蓋問題、連通問題和能耗問題3個方面。
基於節點部署方式的覆蓋：1)確定性覆蓋2)自組織覆蓋
基於網格的覆蓋：1)方形網格2)菱形網格
被監測目標狀態的覆蓋：1)靜態目標覆蓋2)動態目標覆蓋
連通問題可描述為在感測器節點能量有限，感知、通信和計算能力受限的情況下，採用一定的策略(通常設計有效的演算法)在目標區域中部署感測器節點，使得網路中的各個活躍節點之間能夠通過一跳或多跳方式進行通信。連通問題涉及到節點通信距離和通信范圍的概念。連通問題分為兩類：純連通與路由連通。
覆蓋中的節能對於覆蓋問題，通常採用節點集輪換機制來調度節點的活躍／休眠時間。連通中的節能針對連通問題，也可採用節點集輪換機制與調整節點通信距離的方法。而文獻中涉及最多的主要是從節約網路能量和平衡節點剩餘能量的角度進行路由協議的研究。