【文章內(nèi)容簡介】 。 33 第 5章 網(wǎng)絡(luò)技術(shù) ? 傳感器：是一種能把特定的被測量信息按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成某種可用信號輸出的器件或裝置，以滿足信息的傳輸、處理、記錄、顯示和控制等要求。 ? 傳感器三部分組成 : ? 敏感元件 ：直接感受被測量，并輸出與被測量成確定關(guān)系的某一物理量的元件。 ? 轉(zhuǎn)換元件 ：是傳感器的核心元件，它以敏感元件的輸出為輸入，把感知的非電量轉(zhuǎn)換為電信號輸出 ? 變換電路 ：將電路參數(shù)接入轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換成電量輸出 34 第 5章 網(wǎng)絡(luò)技術(shù) ? WSN： Wireless Sensor Network，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，是由大量部署在作用區(qū)域內(nèi)、具有無線通信與計算能力的微小傳感器節(jié)點，通過自組織方式構(gòu)成的能根據(jù)環(huán)境自主完成指定任務(wù)的分布式智能化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) ? 傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點間距離很短，一般采用 多跳（ multihop） 的無線通信方式進行通信 ? 傳感器 ， 感知對象 和 觀察者 構(gòu)成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的三個要素 35 第 5章 網(wǎng)絡(luò)技術(shù) ? 傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通常包括 ? 傳感器節(jié)點（ sensor node） ? 匯聚節(jié)點（ sink node） ? 管理節(jié)點 ? 傳感器節(jié)點由四部分組成 ? 傳感器模塊： 負責區(qū)域內(nèi)信息的采集和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 ? 處理器模塊： 負責控制整個傳感器節(jié)點的操作，存儲和處理本身采集的數(shù)據(jù)以及其他節(jié)點發(fā)來的數(shù)據(jù) ? 無線通信模塊： 負責與其他傳感器節(jié)點進行無線通信，交換控制信息和收發(fā)采集數(shù)據(jù) ? 能量供應模塊： 提供運行所需的能量，通常采用微型電池 36 第 5章 網(wǎng)絡(luò)技術(shù) ? 傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧 ? 物理層研究主要集中在傳輸介質(zhì)的選擇。 ? 數(shù)據(jù)鏈路層研究主要集中在 MAC媒體訪問控制協(xié)議，該協(xié)議是保證WSN高效通信的關(guān)鍵協(xié)議之一，傳感器網(wǎng)絡(luò)的性能如吞吐量、延遲性完全取決于網(wǎng)絡(luò)的 MAC協(xié)議，與傳統(tǒng)的 MAC協(xié)議不同， WSN協(xié)議首先考慮能量節(jié)省問題 ? 網(wǎng)絡(luò)層負責路由的發(fā)現(xiàn)和維護，遵照路由協(xié)議將數(shù)據(jù)分組，從源節(jié)點通過網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到目的節(jié)點，即尋找源節(jié)點和目的節(jié)點之間的優(yōu)化路徑，然后將數(shù)據(jù)分組沿著優(yōu)化路徑正確轉(zhuǎn)發(fā) ? 傳輸層主要負責將 WSN的數(shù)據(jù)提供給外部網(wǎng)絡(luò)，在實際應用時，通常會采用特殊節(jié)點作為網(wǎng)關(guān) 37 第 4章 通信技術(shù) ? 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特征是： ? 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)包括了大面積的空間分布 。 ? 能源受限制 ? 網(wǎng)絡(luò)自動配置，自動識別節(jié)點 ? 網(wǎng)絡(luò)的自動管理和高度協(xié)作性 ? 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵技術(shù) ? 網(wǎng)絡(luò)拓撲控制 ? 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 ? 時間同步 ? 定位技術(shù) ? 數(shù)據(jù)融合 ? 嵌入式操作系統(tǒng) 38 第 5章 網(wǎng)絡(luò)技術(shù) ? 在國內(nèi)，云計算被定義為： “云計算將計算任務(wù)分布在大量計算機構(gòu)成的資源池上，使各種應用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取計算能力、存儲空間和各種軟件服務(wù) ? 云計算的本質(zhì)特征包括： ? 虛擬化，即把軟件、硬件等 IT資源進行虛擬化，抽象成標準化的虛擬資源，放在云計算平臺中統(tǒng)一管理，保證資源的無縫擴展； ? 多粒度和多尺度，即靈活的面對需求，提供不同的服務(wù)； ? 不確定性，因為云計算是一個人參與的計算，是群體智能的體現(xiàn)，表現(xiàn)出自然界不確定性特征； ? 軟計算，即如何讓網(wǎng)絡(luò)明白一些定量、定性的轉(zhuǎn)換，如一些大約的量詞等。 39 第 5章 網(wǎng)絡(luò)技術(shù) ? 云計算的主要服務(wù)形式有： ? SaaS： Software as a Service，軟件即服務(wù)，服務(wù)提供商將應用軟件統(tǒng)一部署在自己的服務(wù)器上，用戶根據(jù)需求通過互聯(lián)網(wǎng)向廠商訂購應用軟件服務(wù)，服務(wù)提供商根據(jù)客戶所定軟件的數(shù)量、時間的長短等因素收費，并且通過瀏覽器向客戶提供軟件的模式。 ? PaaS： Platform as a Service，平臺即服務(wù)，把開發(fā)環(huán)境作為一種服務(wù)來提供。這是一種分布式平臺服務(wù)，廠商提供開發(fā)環(huán)境、服務(wù)器平臺、硬件資源等服務(wù)給客戶，用戶在其平臺基礎(chǔ)上定制開發(fā)自己的應用程序并通過其服務(wù)器和互聯(lián)網(wǎng)傳遞給其他客戶。 ? IaaS： Infrastructure as a Service，基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)，把廠商的由多臺服務(wù)器組成的“云端”基礎(chǔ)設(shè)施，作為計量服務(wù)提供給客戶。它將內(nèi)存、 I/O設(shè)備、存儲和計算能力整合成一個虛擬的資源池為整個業(yè)界提供所需要的存儲資源和虛擬化服務(wù)器等服務(wù)。 40 第 5章 網(wǎng)絡(luò)技術(shù) ? Google的云計算主要由 ? Hadoop框架 ? MapReduce分布式處理技術(shù) ? GFS分布式文件系統(tǒng) ? BigTable分布式數(shù)據(jù)庫 41 第 6章 網(wǎng)絡(luò)定位和發(fā)現(xiàn)技術(shù) ? 簡述 GPS導航系統(tǒng)的基本原理 ? GPS全球定位系統(tǒng)有哪幾部分組成？ ? 簡述阿 AGPS定位的基本機制和定位流程。 ? 基于距離的定位方法分為 TOA、 TDOA、 AOA和 RSSI，比較這四種方法的優(yōu)缺點。 ? 無線傳感器網(wǎng)為什么要使用時間同步機制？ ? 名詞解釋： GPS 42 第 6章 網(wǎng)絡(luò)定位和發(fā)現(xiàn)技術(shù) ? 位置服務(wù) LBS（ Location Based Services）又稱定位服務(wù)， LBS是由移動通信網(wǎng)絡(luò) 和 衛(wèi)星定位系統(tǒng) 結(jié)合在一起提供的一種增值業(yè)務(wù)，通過一組定位技術(shù)獲得移動終端的位置信息 (如經(jīng)緯度坐標數(shù)據(jù) )，提供給移動用戶本人或他人以及通信系統(tǒng)，實現(xiàn)各種與位置相關(guān)的業(yè)務(wù) ? 位置服務(wù)的三大目標： ? 你在哪里 (空間信息 ) ? 你和誰在一起 (社會信息 ) ? 附近有什么資源 (信息查詢 ) ? GPS： Global Positioning System，全球定位系統(tǒng)，是 20世紀 70年代由美國陸?？杖娐?lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導航定位系統(tǒng) 。其主要目的是為陸、海、空三大領(lǐng)域提供實時、 全天候和全球性的導航服務(wù)，并用于情報收集、核爆監(jiān)測和應急通訊等一些軍事目的 43 第 6章 網(wǎng)絡(luò)定位和發(fā)現(xiàn)技術(shù) ? GPS由空間部分、地面控制系統(tǒng)和用戶設(shè)備部分三部分組成。 ? 空間部分 :GPS的空間部分是由 24顆衛(wèi)星組成，衛(wèi)星的分布使得在全球任何地方、任何時間都可觀測到 4顆以上的衛(wèi)星 ,并能在衛(wèi)星中預存的導航信息 ? 地面控制系統(tǒng) :地面控制系統(tǒng)由監(jiān)測站 、主控制站、地面天線所組成 ,主控制站位于美國科羅拉多州春田市。地面控制站負責收集由衛(wèi)星傳回之訊息 ,并計算衛(wèi)星星歷、相對距離 ,大氣校正等數(shù)據(jù) ? 用戶設(shè)備部分 :用戶設(shè)備部分即 GPS信號接收機。其主要功能是能夠捕獲到按一定衛(wèi)星截止角所選擇的待測衛(wèi)星，并跟蹤這些衛(wèi)星的運行 44 第 6章 網(wǎng)絡(luò)定位和發(fā)現(xiàn)技術(shù) ? GPS導航系統(tǒng)的基本原理是測量出已知位置的衛(wèi)星到用戶接收機之間的距離，然后綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)就可知道接收機的具體位置。 ? 全球四大 GPS系統(tǒng) ? 美國 GPS ? 歐盟“伽利略” ? 俄羅斯 “格洛納斯” ? 中國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng) 45 第 6章 網(wǎng)絡(luò)定位和發(fā)現(xiàn)技術(shù) ? COO定位：是一種單基站定位，即根據(jù)設(shè)備當前連接的蜂窩基站的位置來確定設(shè)備的位置 ? 七號信令定位：以信令監(jiān)測為基礎(chǔ)，能夠?qū)σ苿油ㄐ啪W(wǎng)中特定的信令過程，如漫游、切換以及與電路相關(guān)的信令過程進行過濾和分析，并將監(jiān)測結(jié)果提供給業(yè)務(wù)中心，以實現(xiàn)對特定用戶的個性化服務(wù)。 ? 基于距離的 TOA定位 (Time of Arrival，到達時間 )、基于距離差的TDOA定位 (Time Difference of Arrival,到達時間差 )都是基于電波傳播時間的定位方法 ? AOA(Angle of Arrival，到達角度 )定位是一種兩基站定位方法，基于信號的入射角度進行定位。 ? RSSI （ Received Signal Strength Indicator, 信號接收信號強度的方法） 46 第 6章 網(wǎng)絡(luò)定位和發(fā)現(xiàn)技術(shù) ? TOA定位精度高，但要求節(jié)點間保持精確的時間同步，因此對傳感器節(jié)點的硬件和功耗提出了較高的要求。 ? TDOA技術(shù)對硬件的要求高，成本和能耗使得該種技術(shù)對低能耗的傳感器網(wǎng)絡(luò)提出了挑戰(zhàn)。但是 TDOA技術(shù)測距誤差小，有較高的精度。 ? AOA定位不僅能確定節(jié)點的坐標，還能提供節(jié)點的方位信息。但