低功耗無(wú)線傳感器研究背景意義及國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀(編輯修改稿)
2024-12-07 06:15 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 )等組成 ,如圖 1所示。 在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中 ,每個(gè)節(jié)點(diǎn)的功能都是相同的 ,大量傳感器節(jié)點(diǎn)被布置在整個(gè)被觀測(cè)區(qū)域中 ,各個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)將自己所探測(cè)到的有用信息通過(guò)初步的數(shù)據(jù)處理和信息融合后傳送給用戶 ,數(shù)據(jù)傳送的過(guò)程是通過(guò)相鄰節(jié)點(diǎn)的接力傳送的方式傳送回基站 ,然后通過(guò)基站以衛(wèi)星 信道或者有線網(wǎng)絡(luò)連接的方式傳送給最終用戶。 因此 ,節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中可以充當(dāng)數(shù)據(jù)采集者、數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站或類頭節(jié)點(diǎn)(clusterhead node)的角色。作為數(shù)據(jù)采集者 ,數(shù)據(jù)采集模塊收集周圍環(huán)境的數(shù)據(jù)(如溫度、濕度等 ) ,通過(guò)通信路由協(xié)議直接或間接將數(shù)據(jù)傳輸給遠(yuǎn)方基站或匯節(jié)點(diǎn) 。作為數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站 ,節(jié)點(diǎn)除了完成采集任務(wù)外 ,還要接收鄰居節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù) ,將其轉(zhuǎn)發(fā)給距離基站更近的鄰居節(jié)點(diǎn)或者直接轉(zhuǎn)發(fā)到基站或匯節(jié)點(diǎn) 。作為類頭節(jié)點(diǎn) ,節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)收集該類內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)采集 的數(shù)據(jù) ,經(jīng)數(shù)據(jù)融合后 ,發(fā)送到基站或匯節(jié)點(diǎn)。相對(duì)于傳統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò) ,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有一些明顯的技術(shù)特點(diǎn) : ① 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)密度高 ,傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)量眾多 ,單位面積大 ,所擁有的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。 ② 傳感器節(jié)點(diǎn)由電池供電 ,節(jié)點(diǎn)能量有限 ,由干節(jié)點(diǎn)數(shù)量多 ,而且無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)往往應(yīng)用于人們難以直接操作的地方 ,因此更換傳感器節(jié)點(diǎn)電池是不現(xiàn)實(shí)的 ,這決定了傳感器節(jié)點(diǎn)生命和網(wǎng)絡(luò)壽命的有限性。 ③ 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具備容錯(cuò)能力。傳感器節(jié)點(diǎn)所處 的環(huán)境通常比較惡劣 (如噪聲、風(fēng)吹雨淋等 ) ,導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)易受干擾、易出錯(cuò) ,這要求無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有容錯(cuò)能力才會(huì)有應(yīng)用前景。 傳 感 器A D C數(shù) 據(jù) 采 集 單 元存 儲(chǔ) 器C P U數(shù) 據(jù) 采 集 單 元無(wú) 線 收 發(fā) 器 通 信 模 塊供 電 模 塊 圖 1 無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu) 節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集部分可根據(jù)實(shí)際需要選定合適的傳感器 ,例如壓力、溫度、振動(dòng)傳感器等。傳感器作為獲取外部狀態(tài)信號(hào)的一部分 ,其類型很多 ,有壓電傳感器、光纖傳感器和智能傳感器等 ,但
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