摘要:通信專業考試無線傳感器網絡的基本結構:兩種典型的無線傳感器網絡結構如圖7-4(a)、(b)所示。主要包括分布式傳感器節點、接收發送器、數據中心、互聯網和用戶界面等。
7.2.3 無線傳感器網絡的基本結構
兩種典型的無線傳感器網絡結構如圖7-4(a)、(b)所示。主要包括分布式傳感器節點、接收發送器、數據中心、互聯網和用戶界面等。可以看出,傳感器網絡節點主要由傳感器、運行通訊協議找的嵌人式CPU、無線通訊收發器、電源等部件組成;此外,還可以選擇的其他功能部件包括:定位裝置、移動裝置執行器、電源自供電裝置等。節點的功能配置隨著具體應用的不同而各異,但是,對所有節點來說,共有的特點是節點的資源是有限的。

在傳感器網絡中,節點可以通過飛機布撒或人物布置等方式,大量部署在被感知對象內部或者附近,這些節點通過自組織方式構成多跳無線網絡,在這個網絡中,每個節點不僅是 數據源和分布式數據處理點,同時也是網絡路由器和中繼器。它們以協作的方式實時感知、采集和處理網絡覆蓋區域中的信息,并通過多跳通訊網絡將數據經由接收發送器鏈路將整
個區域內的信息傳送到遠程控制管理中心。反之,遠程管理中心也可以對網絡節點進行實時控制和操縱。
在同一個傳感器網絡中,每個節點的功能也可能不同;例如:節點可以配置不同功能的傳感器.從而實現不同信號的檢測:一些節點可以配置功能強大的處理器和更多的存儲資源,從而實現復雜的計算;一些節點配置多種網絡連接器,運行多種網絡協議軟件,作為無線傳感器網絡與其他網絡直接的網關,從而實現異構網絡的互連。

對于節點來說,其有限的資源導致了它相對小的工作范圍和工作能力,只能監測到現實世界中某個物理對象的部分狀態或部分信息,然而,將大量相關節點所監測到的信息進行融合,則能夠得到被監測物理對象的整體狀態信息。例如:在沒有速度傳感器的情況下,只要每個傳感器節點可以檢測到運動物體的存在及運動物體與節點之間的距離,可以使用傳感器網絡來估計某個移動物體的運動速度和運動軌跡。從這里能夠看到,雖然單個節點功能有限,但整個無線傳感器網絡的能力是相當強大的,同時,網絡動態也是相當復雜的。
傳感器網絡的輸出可用于不同的目的,多數情況下,傳感器網絡的輸出直接送給遠程控制管理中心,供其做進一步的分析和評估;該輸出也可用于控制傳感器網絡的行為,例如:通過改變節點的操作參數(如采樣周期、位置、方向、靈敏度等)等手段都可以改變傳感器網絡的行為;另外,如果一性節點配置有某種形式的執行器,則傳感器網絡的輸出還可作為反饋信號來觸發這些執行器的動作,在這種情況下,事實上構建了一個以無線傳感器網絡為基礎的閉環網絡控制系統。
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