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传感器体系结构
传感器网络通常包括传感器节点,汇聚节点和管理节点。传感器节点任意的分布在某一监测区域内,节点以自组织的形式构成网络,通过多跳中继方式将监测数据传送到汇聚节点,最后通过Internet或其他通讯方式将监测信息传送到管理节点。同样的,用户可以通过管理节点进行命令的发布,告知传感器节点收集监测信息。
传感器节点是一个具有信息收集和处理能力的微系统,集成了传感器模块、信息处理模块、无线通讯模块和能量供应模块。
传感器模块负责监测区域内信息的采集和转换,信息处理模块负责管理整个传感器节点、存储和处理自身采集的数据或者其他节点发送来的数据,无线通讯模块负责与其他传感器节点进行通讯,能量供应模块负责对整个传感器的运行进行能量的供应。
传感器能量的供应是采用电池,节点能量有限,考虑尽可能的延长整个传感器网络的生命周期,在设计传感器节点时,保证能量供应的持续性是一个重要的设计原则。传感器节点能量消耗的模块主要是包括传感器模块、信息处理模块和无线通讯模块,而绝大部分的能量消耗是集中在无线通讯模块上,约占整个传感器节点能量消耗的80%。因此,目前提出的传感器节点通讯协议主要是围绕着减少能量消耗延长生命周期而进行设计的。
在无线传感器网络中,路由协议不仅关心单个节点的能量消耗,更关心整个网能量的均衡消耗,这样才能延长整个网络的生存期。同时,无线传感器网络是以数据为中心的,这在协议中表现的最为突出,每个节点没有必要采用全网统一的编址,选择路径可以不用根据节点的编址,更多的是根据感兴趣的数据建立数据源到汇聚节点之间的转发路径。目前提出了很多类型的传感器协议,就是基于上述的目的。
无线通讯协议
相对于传统无线通讯网络而言,传统无线通讯网络研究的重点放在无线通讯的服务质量(QoS)上,而无线传感器节点是随机分布,电池供电,因此目前无线传感器网络协议的研究重点是放在如何提高能量效率上,当前流行的几个无线传感器的协议如下:
泛洪协议
泛洪(Flooding)协议[2]是一种传统的无线通讯协议。该协议规定,每个节点接受来自其他节点的信息,并以广播的形式发送给其他邻居节点。如此继续下
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