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无线传感器网络结构并简述其组成(无线传感器网络结构)

导读 传感器网络系统通常包括传感器节点(sensor node)、汇聚节点(sink node)和管理节点。大量传感器节点随机部署在监测区域内部或附近,能够通...

传感器网络系统通常包括传感器节点(sensor node)、汇聚节点(sink node)和管理节点。

大量传感器节点随机部署在监测区域内部或附近,能够通过自组织方式构成网络。

传感器节点监测的数据沿着其他传感器节点逐跳地进行传输,在传输过程中监测数据可能被多个节点处理,经过多跳后路由到汇聚节点,最后通过互联网或卫星到达管理节点。

用户通过管理节点对传感器网络进行配置和管理,发布监测任务以及收集监测数据。

传感器节点由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和能量供应模块四部分组成,传感器模块负责监测区域内信息的采集和数据转换;处理器模块负责控制整个传感器节点的操作,存储和处理本身采集的数据以及其他节点发来的数据;无线通信模块负责与其他传感器节点进行无线通信,交换控制信息和收发采集数据;能量供应模块为传感器节点提供运行所需的能量,通常采用微型电池。

随着传感器网络的深入研究,研究人员提出了多个传感器节点上的协议栈。

早期提出的一个协议栈,这个协议栈包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层,与互联网协议栈的五层协议相对应。

另外,协议栈还包括能量管理平台、移动管理平台和任务管理平台。

这些管理平台使得传感器节点能够按照能源高效的方式协同工作,在节点移动的传感器网络中转发数据,并支持多任务和资源共享。

定位和时间同步子层在协议栈中的位置比较特殊。

它们既要依赖于数据传输通道进行协作定位和时间同步协商,同时又要为网络协议各层提供信息支持,所以在图中用倒L型描述这两个功能子层。

右边的诸多机制一部分融入到的各层协议中,用以优化和管理协议流程;另一部分独立在协议外层,通过各种收集和配置接口相对应机制进行配置和监控。

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