無線傳感器網(wǎng)絡關鍵技術(shù)及特點ppt課件

傳感器網(wǎng)絡關鍵技術(shù),（1）拓撲控制,拓撲控制是無線傳感器網(wǎng)絡研究的核心技術(shù)之一。拓撲控制是指在滿足區(qū)域覆蓋度和網(wǎng)絡聯(lián)通度的條件下，通過節(jié)點發(fā)射功率的控制和網(wǎng)絡關鍵節(jié)點的選擇，刪掉不必要的鏈路，生成一個高效的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)，以提高整個網(wǎng)絡的工作效率，延長網(wǎng)絡的生命周期。拓撲控制自動生成的良好的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)，能夠提高路由協(xié)議和MAC協(xié)議的效率，可為數(shù)據(jù)融合、時間同步和目標定位等方面奠定基礎，有利于節(jié)省節(jié)點的能量來延長網(wǎng)絡的生存期。,1,拓撲控制可以分為節(jié)點功率控制和層次型拓撲結(jié)構(gòu)。功率控制機制調(diào)節(jié)網(wǎng)絡中每個節(jié)點的發(fā)射功率，在滿足網(wǎng)絡連通度的前提下，減少節(jié)點的發(fā)送功率，均衡節(jié)點單跳可達的鄰居數(shù)目；層次型的拓撲控制利用分簇機制，讓一些節(jié)點作為簇頭節(jié)點，由簇頭節(jié)點形成一個處理并轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的骨干網(wǎng)，其他非骨干網(wǎng)節(jié)點可以暫時關閉通信模塊，進入休眠狀態(tài)以節(jié)省能量。啟發(fā)式的節(jié)點喚醒和休眠機制。,2,3,（2）時間同步,時間同步是需要協(xié)同工作的無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)的一個關鍵機制。不同晶體的振蕩頻率不完全相同，隨著時間的推移，時間會出現(xiàn)偏差。特定的應用中，傳感器節(jié)點需要彼此合作才能完成任務，需要實現(xiàn)時間同步。,4,（3）定位技術(shù),位置信息是傳感器節(jié)點采集數(shù)據(jù)中不可缺少的部分，沒有位置信息的監(jiān)測消息通常毫無意義。無線傳感器網(wǎng)絡定位通常會使用三邊測量法、三角測量法或極大似然估計法確定節(jié)點位置。根據(jù)定位過程中是否實際測量節(jié)點間的距離或角度，把無線傳感器網(wǎng)絡中的定位分類為基于距離的定位和與距離無關的定位。,5,（4）網(wǎng)絡安全,WSN安全問題是信息機密性、數(shù)據(jù)產(chǎn)生的可靠性、數(shù)據(jù)融合的高效性以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。安全機制：機密性、點到點的消息認證、完整性鑒別、新鮮性、認證廣播和安全管理。水印技術(shù)由于節(jié)點處理能力、計算能力的限制，安全性與普通網(wǎng)絡有很大區(qū)別，也是無線傳感器網(wǎng)絡安全的主要挑戰(zhàn)；另外，無線傳感器網(wǎng)絡任務的協(xié)作特性和路由的局部特性使節(jié)點之間存在安全耦合，單個節(jié)點的安全泄漏必然威脅網(wǎng)絡的安全，所以在考慮安全算法的時候要盡量減小這種耦合性。,6,（5）數(shù)據(jù)融合,數(shù)據(jù)融合技術(shù)可利用節(jié)點的本地計算和存儲能力、數(shù)據(jù)處理融合能力，去除冗余信息，從而達到節(jié)省能量的目的，提高信息的準確度。數(shù)據(jù)融合技術(shù)在節(jié)省能量、提高信息準確度的同時，要以犧牲其他方面的性能為代價。首先是延遲的代價，在數(shù)據(jù)傳送過程中尋找易于進行數(shù)據(jù)融合的路由、進行數(shù)據(jù)融合操作、為融合而等待其他數(shù)據(jù)的到來，這三個方面都可能增加網(wǎng)絡的平均延遲。其次是魯棒性的代價，無線傳感器網(wǎng)絡相對于傳統(tǒng)網(wǎng)絡有更高的節(jié)點失效率以及數(shù)據(jù)丟失率，數(shù)據(jù)融合可以大幅度降低數(shù)據(jù)的冗余性，但丟失相同的數(shù)據(jù)量可能損失更多的信息，因此相對而言也降低了網(wǎng)絡的魯棒性。數(shù)據(jù)融合分為無損融合和有損融合,7,傳感器網(wǎng)絡的特點,資源受限：計算、存儲、通訊、能量節(jié)點眾多，分布密集提高監(jiān)測