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传感器介绍

在面积狭小的空间内密集的部署了大量的传感器

  物联网是在现有互联网的基础上发展起来的,物联网除了融合网络、信息技术、RFID技术之外,还引入了无线传感器技术,使得物联网有了更深的发展,而且无线传感器技术还与嵌入式系统技术、现代网络以及无线通信技术进行结合,所以无线传感器本身也是一个炙手可热的研究领域。

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  无线传感器网络结构介绍

  无线传感器网络系统通常包括汇聚节点(Sink node)、传感器节点(Sensor node)与管理节点。大量传感器节点随机部署在监测区域附近或者内部,传感器节点检测的数据沿着其他的传感器节点逐条地进行传输,在传输的过程中检测数据可能会被多个节点进行处理,经过跳后路由到汇聚的节点,然后通过卫星或者互联网传输到达管理节点,而用户通过对节点的管理对传感器网络进行管理、发布监测数据和管理。

  无线传感器网络特点介绍

  为了能够获取精确信息,在监测区域通常部署大量传感器节点,一般情况下会达到上万个甚至更多,传感器网络的大规模性主要包括了两个方面的含义:一方面是传感器节点的部署非常密集,在面积狭小的空间内密集的部署了大量的传感器节点。另一方面,是传感器节点分布在区域很大的范围内,比如在原始的大森林中采用传感器网络进行森林防火的安全环境监测,这种在区域宽广的范围内需要部署大量的传感器节点。

  无线传感器节点非常适合部署在自然环境恶劣或者人类不宜居住的区域,这些节点可能工作在环境较恶劣的地方,遭受风吹、雨淋、日晒,还甚至遭到人或者动物的破坏,而这些传感器节点往往采用随机进行部署,部署的方式是利用飞机散播,或炮弹发射到指定的区域进行部署,所以这些节点要非常坚固,不容易被损坏,可靠性很强。

  在传感器网络应用中,通常情况下传感器节点会被放置在没有基础结构的地方,其实传感器节点的相隔距离、精确位置不能预先确定。你可以想象,通过飞机散播或者炮弹发射大量传感器节点到面积广阔的森林、山谷之中,这样就必须要求传感器节点本身具有自组织的能力,能够进行自我管理和配置,通过网络协议和拓扑控制机制自动形成转发监测数据的多跳无线网络系统。

  传感器网络的拓扑结构有可能会因为下列因素而发生改变:①环境的变化可能会造成无线通信链路带宽产生变化,有时甚至会时断时通;②电力资源出现故障或耗尽导致的传感器节点故障或者失效;③传感器网络的感知对象、传感器与观察者这三要素都可能具有移动性;④有新节点加入,通常这种情况就必须要求传感器网络系统要能适应这种变化,具有动态系统可重构性。

  一般在无线传感器网络中,大量的传感器节点都密集分布在一个区域内,信息传输可能要经过很多节点才能到达目的地,而且传感器网络具有多跳结构和动态性,因此,需要去每个节点都应具备路由功能,由于每个节点都是潜在的路由节点,因此更易受到攻击,这样就可能使网络不怎么安全,安全的路由算法会直接影响无线传感器的可用性和安全性,安全路由协议一般是采用认证和链路层加密,身份认证、多路径路由、双向连接认证和认证广播等机制,非常有效的提高了网络抵御外部攻击的能力,从而增强路由的安全性。

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