1. 無線感測器網路原理及方法 什麼是分層設計,什麼是跨層設計
我覺得您的問題太籠統了。就分層設計而言,也分系統分層設計和協議棧分層設計。一個WSN網路一般有三層設計,上位機、下位機和網關,其中網關是連接上位機和下位機的中間樞紐,實現上、下行數據流的交互。而協議棧分層是為了讓協議棧更好地對網路進行數據管理、流量控制、差錯控制等。
2. 無線感測器網路分為幾層
這個沒有固定的說法,根據所採用何種標准:
按照Zigbee的標准自上而下是:應用層,網路層,數據鏈路層,MAC層(IEEE802.15.4),物理層(IEEE802.15.4)。其中MAC層和物理層的標准採用IEEE 802.15.4所定義的物理層和物理層。
按照6LowPan:應用層,傳輸層,IPv6層,6LowPan適配層,MAC層(IEEE802.15.4),物理層(IEEE802.15.4)。
IEEE802.15.4
無線感測器的組成模塊封裝在一個外殼內,在工作時它將由電池或振動發電機提供電源,構成無線感測器網路節點,由隨機分布的集成有感測器、數據處理單元和通信模塊的微型節點,通過自組織的方式構成網路。它可以採集設備的數字信號通過無線感測器網路傳輸到監控中心的無線網關,直接送入計算機,進行分析處理。如果需要,無線感測器也可以實時傳輸採集的整個時間歷程信號。監控中心也可以通過網關把控制、參數設置等信息無線傳輸給節點。數據調理採集處理模塊把感測器輸出的微弱信號經過放大,濾波等調理電路後,送到模數轉換器,轉變為數字信號,送到主處理器進行數字信號處理,計算出感測器的有效值,位移值等。
4. 請問無線感測器網路的結構是什麼非常感謝。
感測器網路系統通常包括感測器節點(sensor node)、匯聚節點(sink node)和管理節點。大量感測器節點隨機部署在監測區域內部或附近,能夠通過自組織方式構成網路。感測器節點監測的數據沿著其他感測器節點逐跳地進行傳輸,在傳輸過程中監測數據可能被多個節點處理,經過多跳後路由到匯聚節點,最後通過互聯網或衛星到達管理節點。用戶通過管理節點對感測器網路進行配置和管理,發布監測任務以及收集監測數據。
感測器節點由感測器模塊、處理器模塊、無線通信模塊和能量供應模塊四部分組成,感測器模塊負責監測區域內信息的採集和數據轉換;處理器模塊負責控制整個感測器節點的操作,存儲和處理本身採集的數據以及其他節點發來的數據;無線通信模塊負責與其他感測器節點進行無線通信,交換控制信息和收發採集數據;能量供應模塊為感測器節點提供運行所需的能量,通常採用微型電池。
隨著感測器網路的深入研究,研究人員提出了多個感測器節點上的協議棧。早期提出的一個協議棧,這個協議棧包括物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層和應用層,與互聯網協議棧的五層協議相對應。另外,協議棧還包括能量管理平台、移動管理平台和任務管理平台。這些管理平台使得感測器節點能夠按照能源高效的方式協同工作,在節點移動的感測器網路中轉發數據,並支持多任務和資源共享。
定位和時間
同步子層在協議棧中的位置比較特殊。它們既要依賴於數據傳輸通道進行協作定位和時間同步協商,同時又要為網路協議各層提供信息支持,所以在圖中用倒L型描述這兩個功能子層。右邊的諸多機制一部分融入到的各層協議中,用以優化和管理協議流程;另一部分獨立在協議外層,通過各種收集和配置介面相對應機制進行配置和監控。
5. 無線感測器網路的組成(三個部分,詳細介紹)
很詳細,你可以到書店去買這類的書看即可。
以下是來自網路:http://www.sensorexpert.com.cn/Article/wuxianchanganqiwang_1.html。
無線感測器網路組成和特點
發表時間:2012-11-14 14:28:00
文章出處:感測器專家網
相關專題:感測器基礎
無線感測器網路的構想最初是由美國軍方提出的,美國國防部高級研究所計劃署(DARPA)於1978年開始資助卡耐基-梅隆大學進行分布式感測器網路的研究,這被看成是無線感測器網路的雛形。從那以後,類似的項目在全美高校間廣泛展開,著名的有UCBerkeley的SmartDuST項目,UCLA的WINS項目,以及多所機構聯合攻關的SensIT計劃,等等。在這些項目取得進展的同時,其應用也從軍用轉向民用。在森林火災、洪水監測之類的環境應用中,在人體生理數據監測、葯品管理之類的醫療應用中,在家庭環境的智能化應用以及商務應用中都已出現了它的身影。目下,無線感測器網路的商業化應用也已逐步興起。美國Crossbow公司就利用SMArtDust項目的成果開發出了名為Mote的智能感測器節點,還有用於研究機構二次開發的MoteWorkTM開發平台。這些產品都很受使用者的歡迎。
無線感測器網路可以看成是由數據獲取網路、數據分布網路和控制管理中心三部分組成的。其主要組成部分是集成有感測器、數據處理單元和通信模塊的節點,各節點通過協議自組成一個分布式網路,再將採集來的數據通過優化後經無線電波傳輸給信息處理中心。
因為節點的數量巨大,而且還處在隨時變化的環境中,這就使它有著不同於普通感測器網路的獨特「個性」。首先是無中心和自組網特性。在無線感測器網路中,所有節點的地位都是平等的,沒有預先指定的中心,各節點通過分布式演算法來相互協調,在無人值守的情況下,節點就能自動組織起一個測量網路。而正因為沒有中心,網路便不會因為單個節點的脫離而受到損害。
其次是網路拓撲的動態變化性。網路中的節點是處於不斷變化的環境中,它的狀態也在相應地發生變化,加之無線通信信道的不穩定性,網路拓撲因此也在不斷地調整變化,而這種變化方式是無人能准確預測出來的。
第三是傳輸能力的有限性。無線感測器網路通過無線電波進行數據傳輸,雖然省去了布線的煩惱,但是相對於有線網路,低帶寬則成為它的天生缺陷。同時,信號之間還存在相互干擾,信號自身也在不斷地衰減,諸如此類。不過因為單個節點傳輸的數據量並不算大,這個缺點還是能忍受的。
第四是能量的限制。為了測量真實世界的具體值,各個節點會密集地分布於待測區域內,人工補充能量的方法已經不再適用。每個節點都要儲備可供長期使用的能量,或者自己從外汲取能量(太陽能)。
第五是安全性的問題。無線信道、有限的能量,分布式控制都使得無線感測器網路更容易受到攻擊。被動竊聽、主動入侵、拒絕服務則是這些攻擊的常見方式。因此,安全性在網路的設計中至關重要。
6. 什麼是無線感測技術
早在上世紀70年代,就出現了將傳統感測器採用點對點傳輸、連接感測控制器而構成感測網路雛形,我們把它歸之為第一代感測器網路。隨著相關學科的不斷發展和進步,感測器網路同時還具有了獲取多種信息信號的綜合處理能力,並通過與感測控制的相聯,組成了有信息綜合和處理能力的感測器網路,這是第二代感測器網路。而從上世紀末開始,現場匯流排技術開始應用於感測器網路,人們用其組建智能化感測器網路,大量多功能感測器被運用,並使用無線技術連接,無線感測器網路逐漸形成。
無線感測器網路是新一代的感測器網路,具有非常上世紀70年代,其發展和應用,將會給人類的生活和生產的各個領域帶來深遠影響。
無線感測器網路可以看成是由數據獲取網路、數據頒布網路和控制管理中心三部分組成的。其主要組成部分是集成有感測器、處理單元和通信模塊的節點,各節點通過協議自組成一個分布式網路,再將採集來的數據通過優化後經無線電波傳輸給信息處理中心。
7. 在無線感測器網路中感測器節點的組成部分及各自的功能
無線感測器節點有感測器、處理器和無線通信模塊組成。
感測器負責對感知對象的信息進行採集和數據轉換;
處理器負責控制整個節點的操作,存儲和處理自身採集的數據以及感測器其他節點發來的數據;
無線通信負責實現感測器節點之間以及感測器節點與用戶節點管理控制節點之間的通信,交互控制消息和收/發業務數據。
8. 無線感測器網路體系結構包括哪些部分
感測器網路系統通常包括感測器節點(sensor)、匯聚節點(sink node)和管理節點。大量感測器節點隨機部署在監測區域(sensor field)內部或附近,能夠通過自組織方式構成網路。感測器節點監測的數據沿著其他感測器節點逐跳地進行傳輸,在傳輸過程中監測數據可能被多個節點處理,經過多跳後路由到匯聚節點,最後通過互聯網或衛星到達管理節點。用戶通過管理節點對感測器網路進行配置和管理,發布監測任務以及收集監測數據。 感測器網路節點的組成和功能包括如下四個基本單元:感測單元(由感測器和模數轉換功能模塊組成)、處理單元(由嵌入式系統構成,包括CPU、存儲器、嵌入式操作系統等)、通信單元(由無線通信模塊組成)、以及電源部分。此外,可以選擇的其它功能單元包括:定位系統、運動系統以及發電裝置等。