【正文】 供同步信息。選擇一個標(biāo)識符后，網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器就允許其他設(shè)備加入自己的網(wǎng)絡(luò)，并為這些設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)分組。如果沒有收到回應(yīng)，或者認證過程不成功，這個FFD設(shè)備就可以建立自己的網(wǎng)絡(luò)，并且成為這個網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器。但點對點網(wǎng)絡(luò)中仍然需要一個網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器，不過該協(xié)調(diào)器的功能不再是為其他設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，而是完成設(shè)備注冊和訪問控制等基本的網(wǎng)絡(luò)管理功能。在星型結(jié)構(gòu)中，所有設(shè)備都與中心設(shè)備PAN網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器通信。注：全功能設(shè)備（FFD）：可以作為無線個域網(wǎng)的協(xié)調(diào)器、路由器和終端設(shè)備。Zigbee網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備可分為協(xié)調(diào)器、路由器和終端設(shè)備3種。該標(biāo)準(zhǔn)把低能量消耗、低速率傳輸、低成本作為重點目標(biāo)，旨在為個人或者家庭范圍內(nèi)不同設(shè)備之間的低速互連提供統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。它屬于IEEE 。在我們的網(wǎng)絡(luò)管理軟件中，路徑的選擇使用的是“梯度法”，即先選擇路徑最近的一條通道進行傳輸，如傳不通，再使用另外一條稍遠一點的通路進行傳輸，以此類推，直到數(shù)據(jù)送達目的地為止。這就是自組織網(wǎng)。該產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中的M2M行業(yè)，如智能電網(wǎng)、智能交通、智能家居、金融、移動POS終端、供應(yīng)鏈自動化、工業(yè)自動化、智能建筑、消防、公共安全、環(huán)境保護、氣象、數(shù)字化醫(yī)療、遙感勘測、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水務(wù)、煤礦、石化等領(lǐng)域。并對網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議和API進行了標(biāo)準(zhǔn)化。一個Zigbee網(wǎng)絡(luò)可以最多包括255個Zigbee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器，整個網(wǎng)絡(luò)最多可支持超過64000個Zigbee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點7. 高安全：在數(shù)據(jù)傳輸中提供了三級安全性。簡而言之，Zigbee就是一種便宜的、低功耗的近距離無線組網(wǎng)技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)已成為各國競爭的焦點，它將成為未來經(jīng)濟發(fā)展、社會進步和科技創(chuàng)新的最重要的基礎(chǔ)設(shè)施?；ヂ?lián)網(wǎng) 互聯(lián)網(wǎng)：（internet）互聯(lián)網(wǎng)，即廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)及單機按照一定的通訊協(xié)議組成的國際計算機網(wǎng)絡(luò)。同時，由于節(jié)點能力受限，很難保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)募皶r、安全和可靠。盲區(qū)： nesC語法 TinyOS操作系統(tǒng) 簡介 　TinyOS的構(gòu)件包括網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、分布式服務(wù)器、傳感器驅(qū)動及數(shù)據(jù)識別工具。 　　l5． nesC基于由編譯器生成完整程序代碼的需求設(shè)計。通常指令向下調(diào)用，比如， 從應(yīng)用組件到那些比較靠近硬件的調(diào)用,而事件則向上調(diào)用。這允許一個單一的接口能夠表現(xiàn)組件之間復(fù)雜的交互作用 (舉例來說.,當(dāng)某一事件在一個回調(diào)之前發(fā)生時，對一些事件的興趣登記)。接口中不能實現(xiàn)任何方法,它的方法必須在繼承它的類中實現(xiàn)。這些線程產(chǎn)生于一件作業(yè)或硬件中斷。VCL和CLX組件是C++ Builder系統(tǒng)的核心。組件可以有自己的屬性和方法。 TinyOS 是為傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點而設(shè)計的一個事件驅(qū)動的操作系統(tǒng)，傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點擁有非常有限的資源 ( 舉例來說., 8K 字節(jié)的程序儲存器,512個字節(jié)的隨機存取儲存器) 。5. TCP要求每個節(jié)點具有全局的網(wǎng)絡(luò)地址，很明顯不適用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點。為什么UDP不適合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)？答：UDP為無連接傳輸服務(wù)，沒有擁塞控制機制，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞后造成大量丟包，浪費能量，與上述第二點不兼容。 節(jié)點的區(qū)域發(fā)生擁塞的可能性越大。在使用不同的通信協(xié)議、數(shù)據(jù)格式或語言，甚至體系結(jié)構(gòu)完全不同的兩種系統(tǒng)之間，網(wǎng)關(guān)是一個翻譯器。協(xié)議 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c：1. 傳感器網(wǎng)絡(luò)大多選擇免費的ISM頻段且節(jié)點資源受限，使得網(wǎng)絡(luò)傳輸誤碼率較高。對于網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，服務(wù)質(zhì)量包括傳輸?shù)膸?、傳送的時延、數(shù)據(jù)的丟包率等。路由器通過動態(tài)維護路由表來反映當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)拓撲，并通過網(wǎng)絡(luò)上其他路由器交換路由和鏈路信息來維護路由表。 表1 MAC協(xié)議性能評價指標(biāo)傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)公平性 傳輸延遲等無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量高效性 可擴展性（針對不同應(yīng)用環(huán)境） 自適應(yīng)性（針對可變的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)）表2 MAC協(xié)議分類根據(jù)信道數(shù)量單信道 雙信道 多信道根據(jù)控制方式集中式控制 分布式控制根據(jù)接入方式競爭型 分配型 混合型 出于整體網(wǎng)絡(luò)成本的考慮，近期研究中，單信道MAC協(xié)議為主流。MAC機制主要分為兩類：1基于競爭的協(xié)議2無競爭的信道協(xié)議。利用RF射頻技術(shù)，（WLAN）。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點總的來說：分布式控制、無中心和多跳 多跳：由發(fā)站到收站的傳輸，需經(jīng)過多次衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的方式。一個典型的傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)包括分布式傳感器節(jié)點（群）、sink節(jié)點 Sink節(jié)點：　在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)指匯聚結(jié)點，主要負責(zé)傳感器網(wǎng)與外網(wǎng)（eg：gprs， internet等）的連接，可看作網(wǎng)關(guān)節(jié)點。3. 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)：20世紀(jì)90年代，將網(wǎng)絡(luò)和無線通信技術(shù)引入到傳感器節(jié)點中，降低了網(wǎng)絡(luò)部署成本，使得傳感器節(jié)點不僅僅是感知單元，而變成了可交換信息、協(xié)同工作的網(wǎng)絡(luò)有機體。隨著科技發(fā)展，中繼的概念不僅應(yīng)用于無線通信中，網(wǎng)絡(luò)通信交換機的trunk也可以稱之為一種中繼。承載網(wǎng)絡(luò)也需要一定升級以適應(yīng)大量的M2M及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，市場需求增加。 表1 傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)及泛在網(wǎng)三者的比較定義終端基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)通信對象標(biāo)準(zhǔn)化組織傳感網(wǎng)實現(xiàn)傳感器的互聯(lián)和信息收集傳感器物對物ISO/IEC物聯(lián)網(wǎng)將各種信息傳感設(shè)備如RFID、紅外感應(yīng)器、GPS、激光掃描器等與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，實現(xiàn)對所有物品的智能化識別與管理傳感器、RFID、二維碼、內(nèi)置移動通信的各種模塊一個或多個基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)物對物、物對人IEEEETSIEPC Global泛在網(wǎng)通過網(wǎng)絡(luò)的泛在互聯(lián)、實現(xiàn)物與物、物與人、人與人之間按需的信息獲取、傳遞、儲存、認知、分析、使用等服務(wù)，強調(diào)人機自然交互、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合和智能應(yīng)用傳感器、RFID、二維碼、內(nèi)置移動通信的各種模塊、手機、上網(wǎng)卡等所有的網(wǎng)絡(luò)物對物、物對人、人對人ITU3GPPGSMAOMA物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)應(yīng)用應(yīng)用場景：城市安全管控、城市環(huán)境管控、城市能源管控（樓宇設(shè)施能源管理和IT設(shè)施能源管理）、家庭數(shù)字生活等。3. 在應(yīng)用層：要求應(yīng)用系統(tǒng)通過統(tǒng)一接口來實現(xiàn)與感知層的通信。3. 應(yīng)用層：應(yīng)用支撐平臺子層和應(yīng)用服務(wù)子層。從技術(shù)的角度講，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該具備3個特征，一是全面感知，即利用RFID、傳感器、二維碼等隨時隨地獲取物體的信息；二是可靠傳遞，通過各種電信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合，將物體的信息實時、準(zhǔn)確的傳遞出去；三是智能處理，利用云計算、模糊識別等各種智能計算技術(shù)，對海量數(shù)據(jù)和信息進行分析和處理，對物體實施智能化控制。也是“傳感網(wǎng)”在國際上的通稱。物聯(lián)網(wǎng)的本事是互聯(lián)網(wǎng)的落地，即進一步實現(xiàn)物物相連。知識補充： 大數(shù)據(jù)與移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)以及傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng) 37 / 37《物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)》 —— 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論 老子曰：“不出戶知天下，不窺牗見天道。”物聯(lián)網(wǎng)正是可以實現(xiàn)這種境界。物聯(lián)網(wǎng)（IOT,Internet of Things）。中國提出“感知中國”的發(fā)展策略。2. 網(wǎng)絡(luò)層：編碼尋址（IPV4,IPV6）和統(tǒng)一管理（針對多樣格式的數(shù)據(jù)）。2. 在網(wǎng)絡(luò)層：主要包括接入網(wǎng)、傳輸網(wǎng)、核心網(wǎng)、業(yè)務(wù)網(wǎng)、網(wǎng)管系統(tǒng)和業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)。泛在網(wǎng)具有比物聯(lián)網(wǎng)更廣泛的內(nèi)涵。 個人隱私與數(shù)據(jù)安全 網(wǎng)關(guān)形態(tài) 產(chǎn)業(yè)鏈復(fù)雜，需要整合 公眾信任 標(biāo)準(zhǔn)化 系統(tǒng)開放 研究發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展步驟預(yù)計物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展情況將會分為以下幾個階段：2009~2012：物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模小，主要以M2M的形態(tài)出現(xiàn)2013~2015：M2M開始有一定規(guī)模，物聯(lián)網(wǎng)有了一定規(guī)模的企業(yè)應(yīng)用。中繼線是承載多條邏輯鏈路的一條物理連接。2. 智能傳感器：將計算能力嵌入到傳感器中，使得傳感器節(jié)點不僅具有數(shù)據(jù)采集能力，而且具有濾波和信息處理能力。這些節(jié)點通過自組織方式構(gòu)成無線網(wǎng)絡(luò)，以協(xié)作的方式感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中特定的信息，可以實現(xiàn)對任意地點信息在任意時間的采集，處理和分析。整個系統(tǒng)通過任務(wù)管理器來管理和控制。該網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)由分層的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、傳感器網(wǎng)絡(luò)管理以及應(yīng)用支撐技術(shù)部分組成，如下表所示：表1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分層的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議物理層 數(shù)據(jù)鏈路層 網(wǎng)絡(luò)層 傳輸層 應(yīng)用層傳感器網(wǎng)絡(luò)管理能量管理 拓撲管理 QOS支持 網(wǎng)絡(luò)管理 網(wǎng)絡(luò)安全 移動控制 遠程管理應(yīng)用支撐技術(shù)時間同步 節(jié)點定位 分布式協(xié)同應(yīng)用服務(wù)接口分層的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議之物理層協(xié)議傳輸媒體：1. 光通信2. 紅外通信 無線電：無線電是指在自由空間（包括空氣和真空）傳播的電磁波，是其中的一個有限頻帶，上限頻率在300GHz（吉赫茲），下限頻率較不統(tǒng)一通信：使用ISM（工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué)）頻段，其中某些部分已經(jīng)用于無繩電話和無線局域網(wǎng) 無線局域網(wǎng)：，以無線方式構(gòu)成的局域網(wǎng)。分層的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議之MAC協(xié)議 MAC協(xié)議 Mac協(xié)議：MAC協(xié)議的主要作用是保證公平性和有效的資源共享。傳感器無線通信模塊四種工作狀態(tài)中，發(fā)送、接收和空閑這三個狀態(tài)的節(jié)點功耗都很大，其中空閑偵聽是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中最主要的無效功耗來源。路由器根據(jù)收到數(shù)據(jù)包中的網(wǎng)絡(luò)層地址以及路由器內(nèi)部維護的路由表決定輸出端口以及下一跳地址，并且重寫鏈路層數(shù)據(jù)包頭實現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。表1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議性能評價 性能 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)拓撲變化數(shù)據(jù)報文長度節(jié)點資源限制數(shù)據(jù)流分布以數(shù)據(jù)為中心移動自組織網(wǎng)絡(luò)高長小不明顯不明顯無線傳感器網(wǎng)絡(luò)低短大地理位置相關(guān)明顯表2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議設(shè)計能量消耗單個節(jié)點功耗和功耗的節(jié)點平均分配節(jié)點或鏈路的異構(gòu)性路由協(xié)議應(yīng)充分利用不同能力的節(jié)點數(shù)據(jù)融合問題路由協(xié)議能分組匯聚類似節(jié)點以有效節(jié)能和數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)化算法的收斂性和復(fù)雜度考慮網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的變化，路由協(xié)議算法應(yīng)快速收斂并盡量簡單，占用少量存儲空間動態(tài)性和擴展性適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變化 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議分類大致可分為：能量感知路由、地理位置路由、QoS QoS：（Quality of Service）即服務(wù)質(zhì)量。傳輸層提供端到端的交換數(shù)據(jù)的機制，傳輸層對會話層等高三層提供可靠的傳輸服務(wù)，對網(wǎng)絡(luò)層提供可靠的目的地站點信息。網(wǎng)關(guān)既可以用于廣域網(wǎng)互連，也可以用于局域網(wǎng)互連。大多數(shù)網(wǎng)關(guān)運行在OSI 7層協(xié)議的頂層應(yīng)用層。5. 數(shù)據(jù)融合對傳輸協(xié)議造成影響。4. TCP重傳實現(xiàn)機制對于數(shù)據(jù)量小的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包情況會造成無謂的能量浪費。2. 節(jié)點存儲受限3. 通信的不可靠性：無線信道的不可靠性和開放性4. 通信的高延遲：傳感器網(wǎng)絡(luò)大多采用多跳方式將數(shù)據(jù)包傳輸給Sink節(jié)點5. 安全需求多樣性6. 網(wǎng)絡(luò)無人值守7. 感知數(shù)據(jù)量大無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全攻擊：協(xié)議層攻擊方法防御手段物理層擁塞攻擊跳頻、優(yōu)先級消息、低占空比、區(qū)域映射物理破壞破壞證明、節(jié)點偽裝和隱藏數(shù)據(jù)鏈路層碰撞攻擊糾錯碼耗盡攻擊設(shè)置競爭門限非公平競爭使用短幀策略和非優(yōu)先級策略網(wǎng)絡(luò)層虛假路由信息選擇性重發(fā)女巫攻擊HELLO 攻擊告知欺騙丟棄和貪婪破壞使用冗余路徑、探測機制匯聚節(jié)點攻擊使用加密和逐跳認證機制黑洞攻擊認證、監(jiān)視、冗余機制方向誤導(dǎo)攻擊出口過濾、認證和監(jiān)視機制傳輸層洪泛攻擊客戶端謎題失步攻擊認證無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)：1. 加密技術(shù)2. 密鑰管理3. 安全路由4. 網(wǎng)絡(luò)入侵檢測