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無線感測網路Mesh的特點

發布時間: 2023-07-17 07:08:22

1. 無線mesh是什麼

Mesh組網即」無線網格網路」,是「多跳(multi-hop)」網路,是由ad hoc網路發展而來,是解決「最後一公里」問題的關鍵技術之一。在向下一代網路演進的過程中,無線是一個不可缺的技術。

無線mesh可以與其它網桐悉絡協同通信,是一個動態的可以不斷擴展的網路架構,任意的兩個設備均可以保持無線互聯。無線 Mesh 網路憑借多跳互連和網狀拓撲特性,已經演變為適用於寬頻家庭網路、社區網路、企業網路和城域網路等多種無線接入網路的有效解決方案。

無線 Mesh路由器以多跳互連的方式形成自組織網路,為 WMN 組網提供了更高的可靠性、更廣的服務覆蓋范圍和更低的前期投入成搜滲本。

由轉發

無線Mesh網路的很多技術特點和優勢來自於其Mesh網狀連接和尋路,而路由轉發的設計則直接決定Mesh網路對其網狀連接的利用效率,影響網路的性能。

在設計無線Mesh網路路由協議時要注意,首先,不能僅根據「最小跳數」來進行路由選擇,而要綜合考慮多種性能度量指標,綜合評估後進行路由選擇;其次,要提供網路容錯性和健壯性支持,能夠在無線鏈路失效時世輪脊,迅速選擇替代鏈路避免業務提供中斷;第三,要能夠利用流量工程技術,在

多條路徑間進行負載均衡,盡量最大限度利用系統資源;第四,要求能同時支持MP和Mesh STA。常用的無線Mesh路由協議可參照Ad Hoc網路的路由協議,幾種典型的路由協議包括:動態源路由協議(DSR)、目的序列距離矢量路由協議(DSDV)、臨時按序路由演算法(TORA)和Ad Hoc按需距離矢量路由協議(AODV)等。

DSR是最常見的一種對等的基於拓撲的反應式自組織路由協議,它的特點是採用積極的緩存策略以及從源路由中提取拓撲信息,通過比對,實現路由創建。

2. 無線mesh網路具有哪些優缺點

無線MESH網路的缺點

1、延遲,由於每次轉發都需要一定延遲,多次轉發之後延遲較高,因此在視頻監控的實時性要求較高的領域一般用winet等cofdm調制的無線mesh網路。

2、網路容量,由於mesh網路存在轉發,每次轉發之後速率都會降低,因此需要限制每個網路中節點的數量,所以mesh網路節點數量盡量不要太多,否則會影響業務質量。

無線MESH網路的優點

1、快速部署和易於安裝。安裝Mesh節點非常簡單,將設備從包裝盒裡取出來,接上電源就行了。用戶可以很容易增加新的節點來擴大無線網路的覆蓋范圍和網路容量。Mesh的設計目標就是將有線設備和有線AP的數量降至最低,因此大大降低了總擁有成本和安裝時間,僅這一點帶來的成本節省就是非常可觀的。

2、非視距傳輸(NLOS),利用無線Mesh技術可以很容易實現配置,因此在室外和辦公場所有著廣泛的應用前景。

3、健壯性,實現網路健壯性通常的方法是使用多路由傳輸數據。Mesh網路比單跳網路更加健壯,因為它不依賴於某一個單一節點的性能。在單跳網路中,如果某一節點出現故障,整個網路也就隨之癱瘓。而在Mesh網路結構中,由於每個節點都有一條或幾條傳送數據的路徑。如果最近的節點出現故障或者受到干擾,數據包將自動路由到備用路徑繼續進行傳輸,整個網路的運行不會受到影響。

4、結構靈活,在單跳網路中,設備必須共享AP。如果幾個設備要同時訪問網路,就可能產生通信擁塞並導致系統的運行速度降低。而在多跳網路中,設備可以通過不同的節點同時連接網路,因此不會導致系統性能的降低。Mesh網路還可提供更大的冗餘機制和通信負載平衡功能。

5、高帶寬,無線通信的物理特性決定了通信傳輸的距離越短就越容易獲得高帶寬,因為隨著無線傳輸距離的增加,各種干擾和其他導致數據丟失的因素隨之增加。因此選擇經多個短跳來傳輸數據將是獲得更高網路帶寬的一種有效方法。

3. 無線感測器網路的特點與應用

無線感測器網路的特點與應用

無線感測器網路簡稱WSN,它綜合了現代無線網路通信技術、感測器技術、計算機技術等,其應用十分廣泛。下面是我為大家搜索整理的關於無線感測器網路的特點與應用,歡迎參考閱讀,希望對大家有所幫助!想了解更多相關信息請持續關注我們應屆畢業生培訓網!

無線感測器網路是一種新型的感測器網路,其主要是由大量的感測器節點組成,利用無線網路組成一個自動配置的網路系統,並將感知和收集到的信息發給管理部門。目前無線感測器網路在軍事、生態環境、醫療和家居方面都有一定應用,未來無線感測器網路的發展前景將是不可估量的。

一、無線感測器網路的特點

(一)節點數量多

在監測區通常都會安置許多感測器節點,並通過分布式處理信息,這樣就能夠提高監測的准確性,有效獲取更加精確的信息,並降低對節點感測器的精度要求。此外,由於節點數量多,因此存在許多冗餘節點,這樣就能使系統的容錯能力較強,並且節點數量多還能夠覆蓋到更廣闊的監測區域,有效減少監測盲區。

(二)動態拓撲

無線感測器網路屬於動態網路,其節點並非固定的。當某個節電出現故障或是耗盡電池後,將會退出網路,此外,還可能由於需要而被轉移添加到其他的網路當中。

(三)自組織網路

無線感測器的節點位置並不能進行精確預先設定。節點之間的相互位置也無法預知,例如通過使用飛機播散節點或隨意放置在無人或危險的區域內。在這種情況下,就要求感測器節點自身能夠具有一定的組織能力,能夠自動進行相關管理和配置。

(四)多跳路由

無線感測網路中,節點之間的距離通常都在幾十到幾百米,因此節點只能與其相鄰的節點進行直接通信。如果需要與范圍外的節點進行通信,就需要經過中間節點進行路由。無線感測網路中的多跳路由並不是專門的路由設備,所有傳輸工作都是由普通的節點完成的。

(五)以數據為中心

無線感測網路中的節點均利用編號標識。由於節點是隨機分布的,因此節點的編號和位置之間並沒有聯系。用戶在查詢事件時,只需要將事件報告給網路,並不需要告知節點編號。因此這是一種以數據為中心進行查詢、傳輸的方式。

(六)電源能力局限性

通常都是用電池對節點進行供電,而每個節點的能源都是有限的,因此一旦電池的能量消耗完,就是造成節點無法再進行正常工作。

二、無線感測器網路的應用

(一)環境監測應用

無線感測器可以用於進行氣象研究、檢測洪水和火災等,在生態環境監測中具有明顯優勢。隨著我國市場經濟的不斷發展,生態環境污染問題也越來越嚴重。我國是一個幅員遼闊、資源豐富的農業大國,因此在進行農業生產時利用無線感測器進行對生產環境變化進行監測能夠為農業生產帶來許多好處,這對我國市場經濟的不斷發展有著重要意義。

(二)醫療護理應用

無線感測器網路通過使用互聯網路將收集到的信息傳送到接受埠,例如一些病人身上會有一些用於監測心率、血壓等的感測器節點,這樣醫生就可以隨時了解病人的`病情,一旦病人出現問題就能夠及時進行臨時處理和救治。在醫療領域內感測器已經有了一些成功案例,例如芬蘭的技術人員設計出了一種可以穿在身上的無線感測器系統,還有SSIM(Smart Sensors and Integrated Microsystems)等。

(三)智能家居建築應用

文物保護單位的一個重要工作就是要對具有意義的古老建築實行保護措施。利用無線感測器網路的節點對古老建築內的溫度是、濕度、關照等進行監測,這樣就能夠對建築物進行長期有效的監控。對於一些珍貴文物的保存,對保護地的位置、溫度和濕度等提前進行檢測,可以提高展覽品或文物的保存品質。例如,英國一個博物館基於無線感測器網路設計了一個警報系統,利用放在溫度底部的節點檢測燈光、振動等信息,以此來保障文物的安全[5]。

目前我國基礎建設處在高速發展期,建設單位對各種建設工程的安全施工監測越來越關注。利用無線感測器網路使建築能夠檢測到自身狀況並將檢測數據發送給管理部門,這樣管理部門就能夠及時掌握建築狀況並根據優先等級來處理建築修復工作。

另外,在傢具或家電匯中設置無線感測器節點,利用無線網路與互聯網路,將家居環境打造成一個更加舒適方便的空間,為人們提供更加人性化和智能化的生活環境。通過實時監測屋內溫度、濕度、光照等,對房間內的細微變化進行監測和感知,進而對空調、門窗等進行智能控制,這樣就能夠為人們提供一個更加舒適的生活環境。

(四)軍事應用

無線感測器網路具有低能耗、小體積、高抗毀等特性,且其具有高隱蔽性和高度的自組織能力,這為軍事偵察提供有效手段。美國在20世紀90年代就開始在軍事研究中應用無線感測器網路。無線感測器網路在惡劣的戰場內能夠實時監控區域內敵軍的裝備,並對戰場上的狀況進行監控,對攻擊目標進行定位並能夠檢測生化武器。

目前無線感測器網路在全球許多國家的軍事、研究、工業部門都得到了廣泛的關注,尤其受到美國國防部和軍事部門的重視,美國基於C4ISR又提出了C4KISR的計劃,對戰場情報的感知和信息綜合能力又提出新的要求,並開設了如NSOF系統等的一系列軍事無線感測器網路研究。

總之,隨著無線感測器網路的研究不斷深入和擴展,人們對無線感測器的認識也越來越清晰,然而目前無線感測器網路的在技術上還存在一定問題需要解決,例如存儲能力、傳輸能力、覆蓋率等。盡管無線感測器網路還有許多技術問題待解決使得現在無法廣泛推廣和運用,但相信其未來發展前景不可估量。

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4. mesh組網優缺點是

利用無線Mesh技術可以很容易實現非視距傳輸(NLOS),因此在覆蓋大面積開放區域有著廣泛的應用前景。與Mesh節點有直接視距的用戶先接收無線信號

然後再將接收到的信號轉發給非直接視距的用戶,信號能夠自動選擇最佳路徑不斷從一個用戶跳轉到另一個用戶,並最終到達無直接視距的目標用戶。無線Mesh網路能夠非視距傳輸的特性大大擴展了無線寬頻的應用領域和覆蓋范圍。

mesh 組網注意事項

Mesh自組網網路的優勢,本身具有很強的抗毀性,由於本身節點都是具有一定的獨立性,使得在實際傳輸中可以應用到多種可移動設備上,包括船載組網設備,車載組網設備以及無人機遠程圖傳上。

多個連接意味著每個節點可以同時向多個節點發送和接收,可以在不中斷或不幹擾其他節點的情況下添加新節點,可隨時選擇加入或者退出網路,在很多應急情況下都有著不小的突出作用。