1. 传感器的无线技术有哪几种各自的优缺点
无线只是一种通讯手段,传感器的无线技术,只是把原来用有线线缆传输的方式变成了无线,见过的传感器的无线技术 有 zigbee, gprs, gsm, 数传电台等。
2. 试述无线电传感网络在某一领域的应用,与其他信息探测系统和网络比较,无线传感网络有哪些优势
摘要 亲,无线传感器网络的逐渐普及,促进了信息家电、网络技术的快速发展,家庭网络的主要设备已由单一机向多种家电设备扩展,基于无线传感器网络的智能家居网络控制节点为家庭内、外部网络的连接及内部网络之间信息家电和设备的连接提供了一个基础平台。
3. 物联网无线传感器网络具有哪些特点
主要特点
大规模
为了获取精确信息,在监测区域通常部署大量传感器节点,可能达到成千上万,甚至更多。传感器网络的大规模性包括两方面的含义:一方面是传感器节点分布在很大的地理区域内,如在原始大森林采用传感器网络进行森林防火和环境监测,需要部署大量的传感器节点;另一方面,传感器节点部署很密集,在面积较小的空间内,密集部署了大量的传感器节点。
传感器网络的大规模性具有如下优点:通过不同空间视角获得的信息具有更大的信噪比;通过分布式处理大量的采集信息能够提高监测的精确度,降低对单个节点传感器的精度要求;大量冗余节点的存在,使得系统具有很强的容错性能;大量节点能够增大覆盖的监测区域,减少洞穴或者盲区。
自组织
在传感器网络应用中,通常情况下传感器节点被放置在没有基础结构的地方,传感器节点的位置不能预先精确设定,节点之间的相互邻居关系预先也不知道,如通过飞机播撒大量传感器节点到面积广阔的原始森林中,或随意放置到人不可到达或危险的区域。这样就要求传感器节点具有自组织的能力,能够自动进行配置和管理,通过拓扑控制机制和网络协议自动形成转发监测数据的多跳无线网络系统。
在传感器网络使用过程中,部分传感器节点由于能量耗尽或环境因素造成失效,也有一些节点为了弥补失效节点、增加监测精度而补充到网络中,这样在传感器网络中的节点个数就动态地增加或减少,从而使网络的拓扑结构随之动态地变化。传感器网络的自组织性要能够适应这种网络拓扑结构的动态变化。
动态性
传感器网络的拓扑结构可能因为下列因素而改变:①环境因素或电能耗尽造成的传感器节点故障或失效;②环境条件变化可能造成无线通信链路带宽变化,甚至时断时通;③传感器网络的传感器、感知对象和观察者这三要素都可能具有移动性;④新节点的加入。这就要求传感器网络系统要能够适应这种变化,具有动态的系统可重构性。
可靠性
WSN特别适合部署在恶劣环境或人类不宜到达的区域,节点可能工作在露天环境中,遭受日晒、风吹、雨淋,甚至遭到人或动物的破坏。传感器节点往往采用随机部署,如通过飞机撒播或发射炮弹到指定区域进行部署。这些都要求传感器节点非常坚固,不易损坏,适应各种恶劣环境条件。
4. 无线传感器的优势是什么
1、无需连线,降低安装成本
2、相互间没有直接的电气连接,相互干扰的问题就不存在了
3、有些无法连线的条件,必须使用无线传感器
5. 分析为什么要在无线传感器网络中引入中间件
感器。查看图片[传感器(图7)]它由激光器、激光检测器和测量电路组成。激光传感器是新型测量仪表,它的优点是能实现无接触远距离测量,速度快,精度高,量程大,抗光、电干扰能力强等。
激光传感器工作时,先由激光发射二极管对准目标发射激光脉冲。经目标反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器,被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极
6. 无线网络的种类和优缺点是什么。
1、根据网络覆盖范围的不同,可以将无线网络划分为无线广域网、无线局域网、无线城域网和无线个人局域网。
2、根据网络应用场合的不同,可以将无线网络划分为无线传感器网络、无线Mesh网络,可穿戴式无线网络和无线体域网络等。
3、根据无线网络拓扑结构的不同,无线网络又可以划分为不同的类型,有五大网络拓扑结构,分别是总线、令牌环、星型、树型和网状。
无线局域网的优缺点如下:
1、无线局域网的优点
灵活性和移动性:在有线网络中,网络设备的安放位置受网络位置的限制,而无线局域网在无线信号覆盖区域内的任何一个位置都可以接入网络。无线局域网另一个最大的优点在于其移动性,连接到无线局域网的用户可以移动且能同时与网络保持连接。
2、安装便捷:无线局域网可以免去或最大程度地减少网络布线的工作量,一般只要安装一个或多个接入点设备,就可建立覆盖整个区域的局域网络。
3、易于进行网络规划和调整:对于有线网络来说,办公地点或网络拓扑的改变通常意味着重新建网。重新布线是一个昂贵、费时、浪费和琐碎的过程,无线局域网可以避免或减少以上情况的发生。
4、故障定位容易:有线网络一旦出现物理故障,尤其是由于线路连接不良而造成的网络中断,往往很难查明,而且检修线路需要付出很大的代价。无线网络则很容易定位故障,只需更换故障设备即可恢复网络连接。
5、易于扩展:无线局域网有多种配置方式,可以很快从只有几个用户的小型局域网扩展到上千用户的大型网络,并且能够提供节点间“漫游’’等有线网络无法实现的特性。
无线局域网的缺点:
1、性能:无线局域网是依靠无线电波进行传输的。这些电波通过无线发射装置进行发射,而建筑物、车辆、树木和其他障碍物都可能阻碍电磁波的传输,所以会影响网络的性能。
2、速率:无线信道的传输速率与有线信道的传输速率相比要低得多。目前,无线局域网的最大传输速率为54Mb/s,只适合于个人终端和小规模网络应用。
3、安全性:本质.r无线电波不要求建立物理的连接通道,无线信号是发散的。从理论上讲,很容易监听到无线电波广播范围内的任何信号,造成通信信息泄漏。
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特点:
1、可移动性强,能突破时空的限制。
无线网络是通过发射无线电波来传递网络信号的,只要处于发射的范围之内,人们就可以利用相应的接受设备来实现对相应网络的连接。
2、网络扩展性能相对较强。
可以随时通过无线信号进行接人,其网络扩展性能相对较强,可以有效实现网络工作的扩展和配置的设置等。
3、设备安装简易、成本低廉。
无线网络则无需布设大量的网线,安装—个无线网络发射设备即可,同时这也为后期网络维护创造了非常便利的条件,极大地降低了网络前期安装和后期维护的成本费用。
7. 无线传感器网络中采用aodv路由算法有何优缺点
Nokia研究中心开发,自组网路由协议的RFc标准,它是DSR和DSDV的综合,借用了DSR中路由发现和路由维护的基础程序,及DSDV的逐跳(Hop-by-HoP)路由、目的节点序列号和路由维护阶段的周期更新机制,以DSDV为基础,结合DSR中的按需路由思想并加以改进。
它应用于无线自组织网络中进行路由选择的路由协议, 它能够实现单播和多播路由。该协议是自组织网络中按需生成路由方式的典型协议。用于特定网络中的可移动节点。它能在动态变化的点对点网络中确定一条到目的地的路由,并且具有接入速度快,计算量小,内存占用低,网络负荷轻等特点。它采用目的序列号来确保在任何时候都不会出现回环,避免了传统的距离向量协议中会出现的很多问题。
AODV最初提出的目的是为了建立一个纯粹的按需路由的系统。网络中的节点完全不依赖活动路径,既不维护任何路由信息,也不参与任何定期的路由表交换。节点不需要发现和维护到其他节点的路由,除非两个节点需要通讯或者节点是作为中间转发节点提供特定的服务来维护另外两个节点的连接性。
提出:With the goals of minimizing broadcasts and transmission latency when new routes are needed, we designed a protocol to improve up on the performance characteristics of DSDV in the creation and maintenance of ad-hoc networks.
2. 特点
优点:
(1)基本路由算法为距离向量算法,但有所改进,思路简单、易懂。
(2)按需路由协议,而且节点只存储需要的路由,减少了内存的需求和不必要的复制。。
(3)采用 UDP 封装,属于应用层协议。
(4)支持中间节点应答,能使源节点快速获得路由,有效减少了广播数,但存在过时路由问题。
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8. 无线传感器网络的优缺点
一、优点
(1) 数据机密性
数据机密性是重要的网络安全需求,要求所有敏感信息在存储和传输过程中都要保证其机密性,不得向任何非授权用户泄露信息的内容。
(2)数据完整性
有了机密性保证,攻击者可能无法获取信息的真实内容,但接收者并不能保证其收到的数据是正确的,因为恶意的中间节点可以截获、篡改和干扰信息的传输过程。通过数据完整性鉴别,可以确保数据传输过程中没有任何改变。
(3) 数据新鲜性
数据新鲜性问题是强调每次接收的数据都是发送方最新发送的数据,以此杜绝接收重复的信息。保证数据新鲜性的主要目的是防止重放(Replay)攻击。
二、缺点
根据网络层次的不同,无线传感器网络容易受到的威胁:
(1)物理层:主要的攻击方法为拥塞攻击和物理破坏。
(2)链路层:主要的攻击方法为碰撞攻击、耗尽攻击和非公平竞争。
(3)网络层:主要的攻击方法为丢弃和贪婪破坏、方向误导攻击、黑洞攻击和汇聚节点攻击。
(4)传输层:主要的攻击方法为泛洪攻击和同步破坏攻击。
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一、相关特点
(1)组建方式自由。
无线网络传感器的组建不受任何外界条件的限制,组建者无论在何时何地,都可以快速地组建起一个功能完善的无线网络传感器网络,组建成功之后的维护管理工作也完全在网络内部进行。
(2)网络拓扑结构的不确定性。
从网络层次的方向来看,无线传感器的网络拓扑结构是变化不定的,例如构成网络拓扑结构的传感器节点可以随时增加或者减少,网络拓扑结构图可以随时被分开或者合并。
(3)控制方式不集中。
虽然无线传感器网络把基站和传感器的节点集中控制了起来,但是各个传感器节点之间的控制方式还是分散式的,路由和主机的功能由网络的终端实现各个主机独立运行,互不干涉,因此无线传感器网络的强度很高,很难被破坏。
(4)安全性不高。
无线传感器网络采用无线方式传递信息,因此传感器节点在传递信息的过程中很容易被外界入侵,从而导致信息的泄露和无线传感器网络的损坏,大部分无线传感器网络的节点都是暴露在外的,这大大降低了无线传感器网络的安全性。
二、组成结构
无线传感器网络主要由三大部分组成,包括节点、传感网络和用户这3部分。其中,节点一般是通过一定方式将节点覆盖在一定的范围,整个范围按照一定要求能够满足监测的范围。
传感网络是最主要的部分,它是将所有的节点信息通过固定的渠道进行收集,然后对这些节点信息进行一定的分析计算,将分析后的结果汇总到一个基站,最后通过卫星通信传输到指定的用户端,从而实现无线传感的要求。
9. 协议相比,无线传感器网络的路由协议具有哪些特点
与传统网络的路由协议相比,无线传感器网络的路由协议具有以下特点:
(1)能量优先
由于节点的能量有限,因此需要考虑节点的能量消耗以及网络能量均衡使用的问题。
(2)基于局部拓扑信息
节点只能获取局部拓扑信息且资源有限,需要实现简单高效的路由机制。
(3)以数据为中心
传感器网络通常包含多个传感器节点到少数汇聚节点的数据流,按照对感知数据的需求、数据通信模式和流向等,以数据为中心形成信息的转发路径。
(4)应用相关
传感器网络的应用环境千差万别,需要针对每一个具体应用的需求,设计与之适应的特定路由机制。
根据无线传感器网络路由的特点,现阶段WSN路由协议设计要遵从如下原则:
(1)能量利用率优先考虑
无线传感器网络路由协议以节能为目标,采用各种方式减少通信消耗,延长WSN的生存时间。
(2)数据为中心
以数据为中心的路由协议要求采用基于属性的命名机制,某个节点的故障并不会影响整个协议的运行,提高了网络的强健性。
(3)不影响传感器节点探测精度条件下的数据聚合
通过数据聚合,将多个节点的数据综合成有意义的信息,提高了感知信息的准确性,同时增强了系统的强健性。
(4)实现节点定位和目标追踪
通过节点定位,达到路由决策的目的,同时降低整个系统的能量消耗,提高系统的生存时间。