【正文】 供同步信息。選擇一個標識符后，網(wǎng)絡協(xié)調器就允許其他設備加入自己的網(wǎng)絡，并為這些設備轉發(fā)數(shù)據(jù)分組。如果沒有收到回應，或者認證過程不成功，這個FFD設備就可以建立自己的網(wǎng)絡，并且成為這個網(wǎng)絡的網(wǎng)絡協(xié)調器。但點對點網(wǎng)絡中仍然需要一個網(wǎng)絡協(xié)調器，不過該協(xié)調器的功能不再是為其他設備轉發(fā)數(shù)據(jù)，而是完成設備注冊和訪問控制等基本的網(wǎng)絡管理功能。在星型結構中，所有設備都與中心設備PAN網(wǎng)絡協(xié)調器通信。注：全功能設備（FFD）：可以作為無線個域網(wǎng)的協(xié)調器、路由器和終端設備。Zigbee網(wǎng)絡中的設備可分為協(xié)調器、路由器和終端設備3種。該標準把低能量消耗、低速率傳輸、低成本作為重點目標，旨在為個人或者家庭范圍內不同設備之間的低速互連提供統(tǒng)一標準。它屬于IEEE 。在我們的網(wǎng)絡管理軟件中，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、煤礦、石化等領域。并對網(wǎng)絡層協(xié)議和API進行了標準化。一個Zigbee網(wǎng)絡可以最多包括255個Zigbee網(wǎng)絡節(jié)點，通過網(wǎng)絡協(xié)調器，整個網(wǎng)絡最多可支持超過64000個Zigbee網(wǎng)絡節(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。物聯(lián)網(wǎng)相關技術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)新的最重要的基礎設施。互聯(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。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的構件包括網(wǎng)絡協(xié)議、分布式服務器、傳感器驅動及數(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計。通常指令向下調用，比如， 從應用組件到那些比較靠近硬件的調用,而事件則向上調用。這允許一個單一的接口能夠表現(xiàn)組件之間復雜的交互作用 (舉例來說.,當某一事件在一個回調之前發(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)絡節(jié)點而設計的一個事件驅動的操作系統(tǒng)，傳感器網(wǎng)絡節(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)絡地址，很明顯不適用于無線傳感器網(wǎng)絡中的節(jié)點。為什么UDP不適合無線傳感器網(wǎng)絡？答：UDP為無連接傳輸服務，沒有擁塞控制機制，當網(wǎng)絡發(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，甚至體系結構完全不同的兩種系統(tǒng)之間，網(wǎng)關是一個翻譯器。協(xié)議 無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c：1. 傳感器網(wǎng)絡大多選擇免費的ISM頻段且節(jié)點資源受限，使得網(wǎng)絡傳輸誤碼率較高。對于網(wǎng)絡業(yè)務，服務質量包括傳輸?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前的網(wǎng)絡拓撲，并通過網(wǎng)絡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)議性能評價指標傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡公平性 傳輸延遲等無線傳感器網(wǎng)絡能量高效性 可擴展性（針對不同應用環(huán)境） 自適應性（針對可變的網(wǎng)絡拓撲結構）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，（WLAN）。無線傳感器網(wǎng)絡的特點總的來說：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)星轉發(fā)的方式。一個典型的傳感器網(wǎng)絡的結構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)絡指匯聚結點，主要負責傳感器網(wǎng)與外網(wǎng)（eg：gprs， internet等）的連接，可看作網(wǎng)關節(jié)點。3. 無線傳感器網(wǎng)絡：20世紀90年代，將網(wǎng)絡和無線通信技術引入到傳感器節(jié)點中，降低了網(wǎng)絡部署成本，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)絡有機體。隨著科技發(fā)展，中繼的概念不僅應用于無線通信中，網(wǎng)絡通信交換機的trunk也可以稱之為一種中繼。承載網(wǎng)絡也需要一定升級以適應大量的M2M及物聯(lián)網(wǎng)應用，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網(wǎng)絡通信對象標準化組織傳感網(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)將各種信息傳感設備如RFID、紅外感應器、GPS、激光掃描器等與互聯(lián)網(wǎng)結合，實現(xiàn)對所有物品的智能化識別與管理傳感器、RFID、二維碼、內置移動通信的各種模塊一個或多個基礎網(wǎng)絡物對物、物對人IEEEETSIEPC Global泛在網(wǎng)通過網(wǎng)絡的泛在互聯(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，強調人機自然交互、異構網(wǎng)絡融合和智能應用傳感器、RFID、二維碼、內置移動通信的各種模塊、手機、上網(wǎng)卡等所有的網(wǎng)絡物對物、物對人、人對人ITU3GPPGSMAOMA物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)應用應用場景：城市安全管控、城市環(huán)境管控、城市能源管控（樓宇設施能源管理和IT設施能源管理）、家庭數(shù)字生活等。3. 在應用層：要求應用系統(tǒng)通過統(tǒng)一接口來實現(xiàn)與感知層的通信。3. 應用層：應用支撐平臺子層和應用服務子層。從技術的角度講，物聯(lián)網(wǎng)應該具備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)絡與互聯(lián)網(wǎng)的融合，將物體的信息實時、準確的傳遞出去；三是智能處理，利用云計算、模糊識別等各種智能計算技術，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)關鍵技術》 —— 物聯(lián)網(wǎng)技術概論 老子曰：“不出戶知天下，不窺牗見天道?！蔽锫?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)絡層：主要包括接入網(wǎng)、傳輸網(wǎng)、核心網(wǎng)、業(yè)務網(wǎng)、網(wǎng)管系統(tǒng)和業(yè)務支撐系統(tǒng)。泛在網(wǎng)具有比物聯(lián)網(wǎng)更廣泛的內涵。 個人隱私與數(shù)據(jù)安全 網(wǎng)關形態(tài) 產(chǎn)業(yè)鏈復雜，需要整合 公眾信任 標準化 系統(tǒng)開放 研究發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展步驟預計物聯(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成無線網(wǎng)絡，以協(xié)作的方式感知、采集和處理網(wǎng)絡覆蓋區(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)通過任務管理器來管理和控制。該網(wǎng)絡體系結構由分層的網(wǎng)絡通信協(xié)議、傳感器網(wǎng)絡管理以及應用支撐技術部分組成，如下表所示：表1 無線傳感器網(wǎng)絡協(xié)議分層的網(wǎng)絡通信協(xié)議物理層 數(shù)據(jù)鏈路層 網(wǎng)絡層 傳輸層 應用層傳感器網(wǎng)絡管理能量管理 拓撲管理 QOS支持 網(wǎng)絡管理 網(wǎng)絡安全 移動控制 遠程管理應用支撐技術時間同步 節(jié)點定位 分布式協(xié)同應用服務接口分層的網(wǎng)絡通信協(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、醫(yī)學）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)：，以無線方式構成的局域網(wǎng)。分層的網(wǎng)絡通信協(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)絡層地址以及路由器內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)轉發(fā)數(shù)據(jù)包。表1 無線傳感器網(wǎng)絡路由協(xié)議性能評價 性能 網(wǎng)絡網(wǎng)絡拓撲變化數(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)絡高長小不明顯不明顯無線傳感器網(wǎng)絡低短大地理位置相關明顯表2 無線傳感器網(wǎng)絡路由協(xié)議設計能量消耗單個節(jié)點功耗和功耗的節(jié)點平均分配節(jié)點或鏈路的異構性路由協(xié)議應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雜度考慮網(wǎng)絡拓撲結構的變化，路由協(xié)議算法應快速收斂并盡量簡單，占用少量存儲空間動態(tài)性和擴展性適應網(wǎng)絡結構變化 無線傳感器網(wǎng)絡路由協(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）即服務質量。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，對網(wǎng)絡層提供可靠的目的地站點信息。網(wǎng)關既可以用于廣域網(wǎng)互連，也可以用于局域網(wǎng)互連。大多數(shù)網(wǎng)關運行在OSI 7層協(xié)議的頂層應用層。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)絡無人值守7. 感知數(shù)據(jù)量大無線傳感器網(wǎng)絡安全攻擊：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)絡安全技術：1. 加密技術2. 密鑰管理3. 安全路由4. 網(wǎng)絡入侵檢測