無線傳感器網(wǎng)絡ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-10 20:03 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ? 意義 減少節(jié)點的通信負載，提高通信效率； 減少網(wǎng)絡耗能，延長網(wǎng)絡壽命； 輔助路由協(xié)議； 拓撲控制的研究方向 ? WSN中拓撲控制可以分為兩個研究方向：功率控制和層次拓撲結構控制。 ? 功率控制機制調(diào)整網(wǎng)絡中每個節(jié)點的發(fā)射功率，保證網(wǎng)絡連通，在均衡節(jié)點中直接鄰居數(shù)目 (單跳可達鄰居數(shù)目 )的同時，降低節(jié)點之間的通信干擾。 ? 層次拓撲控制是利用分簇思想，使網(wǎng)絡中的部分節(jié)點處于激活狀態(tài)，成為簇頭節(jié)點。由這些簇頭節(jié)點構建一個連通的網(wǎng)絡來處理和傳輸網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)，并定期或不定期地重新選擇簇頭節(jié)點，以均衡網(wǎng)絡中節(jié)點的能量消耗。 拓撲控制與網(wǎng)絡體系的關系 ? MAC協(xié)議：基本任務是節(jié)點共享網(wǎng)絡媒體的接入問題，為兩個節(jié)點的 MAC層實體之間提供可靠的數(shù)據(jù)鏈路。 ? 數(shù)據(jù)鏈路層：主要任務是完成組幀、差錯控制、流量控制、功率控制、鏈路管理。 ? 網(wǎng)絡層：提供的兩個相鄰端點之間的數(shù)據(jù)幀的傳送功能上，進一步管理網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)通信，將數(shù)據(jù)設法從源端經(jīng)過若直干個中間節(jié)點傳送到目的端，從而向傳輸層提供最基本的端到端的數(shù)據(jù)傳送服務。具體功能包括尋址和路由選擇、連接的建立、保持和終止等。 拓撲控制的評價指標 ? 連通性 在沒有拓撲算法前，兩個節(jié)點之間存在 k條路徑，那么使用拓撲算法后，這兩個節(jié)點中也應該有存在 k條路徑。 ? 覆蓋性 覆蓋問題中，最重要的因素是網(wǎng)絡對物理世界的感知能力。 ? 吞吐量 化簡后的網(wǎng)絡拓撲結構應該能夠支持與原始網(wǎng)絡相似的通信量。 ? 擴展性（網(wǎng)絡容量） 減少數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點所能影響的鄰居節(jié)點的數(shù)量 ,減少節(jié)點通信的傳輸范圍 ,可以有效減小網(wǎng)絡中的沖突域 ,從而降低通信沖突的概率。相反，網(wǎng)絡中的沖突就越多 ,節(jié)點通信也就更容易發(fā)生數(shù)據(jù)丟包或重傳現(xiàn)象。 ? 魯棒性 網(wǎng)絡發(fā)生變化時，一些節(jié)點可能會變化它們的拓撲信息，顯然，魯棒的拓撲結構只需要進行少量的調(diào)整，這樣可以避免對本地節(jié)點的重新組織而造成整個網(wǎng)絡的波動。 實現(xiàn)拓撲控制的手段 ? 在保證網(wǎng)絡的連通性與覆蓋性的情況下，控制節(jié)點的發(fā)射距離，減少發(fā)射功耗，同時減少分組沖突的可能性，減少協(xié)議不必要的開銷； ? 盡可能讓多的節(jié)點進行休眠，降低功耗； ? 數(shù)據(jù)融合，減少分組的冗余。 拓撲控制的分類 無線傳感器網(wǎng)絡定位技術 ? WSN的定位問題一般指對于一組未知位置坐標的網(wǎng)絡節(jié)點，依靠有限的位置已知的錨節(jié)點，通過測量未知節(jié)點至其余節(jié)點的距離或跳數(shù)，或者通過估計節(jié)點可能處于的區(qū)域范圍，結合節(jié)點間的交換的信息和錨節(jié)點的已知位置，來確定每個節(jié)點的位置。 WSN定位算法的特點： ：傳感器網(wǎng)絡的節(jié)點隨機分布，不能依靠全局的基礎設施協(xié)助定位 ；傳感器節(jié)點的硬件配置低，能量少，可靠性差，測量距離時會產(chǎn)生誤差，算法必須具有良好的容錯性。 ：盡可能地減少算法的復雜性，減少節(jié)點間的通信開銷，以盡量延長網(wǎng)絡的生存周期。通信
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