(完整word版)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)知識(shí)點(diǎn)歸納

1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案一、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的概述1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定義，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)三要素，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)，無線傳感器網(wǎng) 絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)示意圖，組成部分（P1-2）定義：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（wireless sen sor network, WSN ）是由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)大量 的成本 很低、微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過無線通信方式形成的一種多跳自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)感知對(duì)象的信息，并發(fā)送給觀察者或者用戶另一種定義：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN是大量的靜止或移動(dòng)的傳感器以自組織和多跳的方 式構(gòu)成的無線網(wǎng)絡(luò)，目的是協(xié)作地采集、處理和傳輸網(wǎng)絡(luò)覆蓋地域內(nèi)感知對(duì)象的監(jiān)測(cè) 信息，并報(bào)告

2、給用戶三要素：傳感器，感知對(duì)象和觀察者任務(wù)：利用傳感器節(jié)點(diǎn)來監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)周圍的環(huán)境，收集相關(guān)的數(shù)據(jù)，然后通過無線收發(fā)裝 置采用多跳路由的方式將數(shù)據(jù)發(fā)送給匯聚節(jié)點(diǎn)，再通過匯聚節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)傳送到用戶端， 從而達(dá)到對(duì)目標(biāo)區(qū)域的監(jiān)測(cè)體系結(jié)構(gòu)示意圖：組成部分：傳感器節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和基站2、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)（P2-4）(1)大規(guī)模性且具有自適應(yīng)性(2)無中心和自組織(3)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)性強(qiáng)(4)以數(shù)據(jù)為中心的網(wǎng)絡(luò)(5)應(yīng)用相關(guān)性3、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的硬件組成結(jié)構(gòu)（P4-6）無線傳感器節(jié)點(diǎn)的硬件部分一般由傳感器模塊、處理器模塊、無線通信模塊和能量供應(yīng) 模塊4部分組成。精彩文檔4、 常見的無線傳感器節(jié)點(diǎn)產(chǎn)

3、品，幾種Crossbow公司的Mica系列節(jié)點(diǎn)（Mica2、Telosb ） 的硬件組成（P6）5、 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議棧體系結(jié)構(gòu)（P7）1. 各層協(xié)議的功能應(yīng)用層：主要任務(wù)是獲取數(shù)據(jù)并進(jìn)行初步處理，包括一系列基于監(jiān)測(cè)任務(wù)的應(yīng)用層軟件傳輸層：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)流的傳輸控制網(wǎng)絡(luò)層：主要負(fù)責(zé)路由生成與路由選擇數(shù)據(jù)鏈路層：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)成幀，幀檢測(cè)，媒體訪問和差錯(cuò)控制物理層：實(shí)現(xiàn)信道的選擇、無線信號(hào)的監(jiān)測(cè)、信號(hào)的發(fā)送與接收等功能2. 管理平臺(tái)的功能（1）能量管理平臺(tái)管理傳感器節(jié)點(diǎn)如何使用能源。（2） 移動(dòng)管理平臺(tái)檢測(cè)并注冊(cè)傳感器節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)，維護(hù)到匯聚節(jié)點(diǎn)的路由， 使得傳感器節(jié)點(diǎn)能夠動(dòng)態(tài) 跟蹤?quán)従拥奈恢?。? ）任

4、務(wù)管理平臺(tái)在一個(gè)給定的區(qū)域內(nèi)平衡和調(diào)度監(jiān)測(cè)任務(wù)。6、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域（P8-9）(1)軍事應(yīng)用(2)智能農(nóng)業(yè)和環(huán)境監(jiān)測(cè)(3)醫(yī)療健康(4)緊急和臨時(shí)場(chǎng)合(5)家庭應(yīng)用(6)空間探索(7)其他方面應(yīng)用7、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)面臨的挑戰(zhàn) （P13）(1)低能耗(2)實(shí)時(shí)性(3)低成本(4)安全和抗干擾(5)協(xié)作(6)靈活、自適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議體系(7)跨層設(shè)計(jì)無線傳感器節(jié)點(diǎn)的限制：電源能量有限，通信能力有限，計(jì)算和存儲(chǔ)能力有限二、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)：物理層、MAC層、路由、數(shù)據(jù)融合技術(shù)（這幾部分沒有講，需要自己自學(xué)了解相關(guān)內(nèi)容，沒講的部分會(huì)以選擇題的形式簡單考核）、8、無線電波、ISM波段頻譜

5、P15-169、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的四種不同的狀態(tài)及其能耗消耗對(duì)比10、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)路由協(xié)議的重要目標(biāo)，以及在設(shè)計(jì)路由協(xié)議是需要考慮哪些關(guān)鍵問題？ P22-23重要目標(biāo)：就是在傳輸數(shù)據(jù)的同時(shí)，最大限度地延長網(wǎng)絡(luò)壽命，并且避免網(wǎng)絡(luò)連通性 降低。關(guān)鍵問題：(1)節(jié)點(diǎn)部署(2)數(shù)據(jù)精確性前提下的能耗(3)以數(shù)據(jù)為中心的數(shù)據(jù)報(bào)告模型(4)魯棒性與容錯(cuò)性(5)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)性(6)數(shù)據(jù)融合11、了解幾種常見的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議（平面路由）缺點(diǎn)，協(xié)議實(shí)現(xiàn)的基本思想?P23-27（1）Flooding 與 Gossiping 路由協(xié)議a. Flooding 路由協(xié)議缺陷：信息內(nèi)爆，部分重疊現(xiàn)象，網(wǎng)絡(luò)資

6、源利用不合理b. Gossiping路由協(xié)議缺陷：仍存在網(wǎng)絡(luò)資源利用不合理和重疊現(xiàn)象（2）定向擴(kuò)散路由協(xié)議（3）LEACH路由協(xié)議（4）GRID路由協(xié)議（5）SAR路由協(xié)議12、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)融合的作用與基本思想：數(shù)據(jù)融合的作用：P41數(shù)據(jù)融合的基本思想：在從各個(gè)節(jié)點(diǎn)收集數(shù)據(jù)的過程中，利用節(jié)點(diǎn)本地的計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ) 能力處理數(shù)據(jù)，去除冗余數(shù)據(jù)，盡量減少網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸量，提高數(shù)據(jù)采集效率，到 達(dá)減少能源消耗、延長網(wǎng)絡(luò)生命期的目的。三、Zigbee協(xié)議棧與Zstack開發(fā)（主要參考第二章2.9，及其補(bǔ)充的ppt以及實(shí)驗(yàn)例子代碼）13、常見的Zigbee芯片（純射頻芯片與 SOC與協(xié)議棧；14、

7、Zigbee特點(diǎn)與Zigbee技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域15、Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；（星形、網(wǎng)狀、樹形簇狀網(wǎng)絡(luò)，）16、Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備類型、網(wǎng)絡(luò)組成、協(xié)調(diào)器、路由器、終端的主要作用，Zstack 編譯選項(xiàng)；17、Zigbee地址（64位IEEE MAC地址與16位zigbee短地址，廣播地址、綁定通信地 址，協(xié)調(diào)器地址）；18、Zigbee Zstack編程框架（基本點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信常用函數(shù)、常用消息、SAPI框架的各種函數(shù)）；（參考例子代碼）19、使用Zigbee協(xié)議棧進(jìn)行開發(fā)的思路與進(jìn)行應(yīng)用程序通信的步驟；（王小強(qiáng)那本教材pdfP37 ）四、數(shù)據(jù)管理技術(shù)20、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，以數(shù)據(jù)

8、為中心、分布式網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫、設(shè)計(jì)目標(biāo)（P86-89）設(shè)計(jì)目標(biāo)：（1）網(wǎng)內(nèi)節(jié)能性（2）查詢實(shí)時(shí)性（3）高容錯(cuò)性（4）系統(tǒng)可擴(kuò)展性（5）負(fù)載平衡21、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)（P90-91）、包括各種結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖、特點(diǎn)P90-9322、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理的作用五、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的接入技術(shù)23、常見的幾種接入網(wǎng)關(guān)技術(shù) P14724、常見接入網(wǎng)關(guān)技術(shù) web模式、socketSocket通信本地稈序遠(yuǎn)桿禪.序網(wǎng)關(guān)與遠(yuǎn)程終端之間Socket通信過程如下:web：服務(wù)器端U4X)客戶端(述程終端)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)嵌入式網(wǎng)關(guān)(Web Server )傳感器百點(diǎn)點(diǎn)接收傳感 器數(shù)據(jù)" 經(jīng)過綜合 分析

9、處理 后存入數(shù) 據(jù)庫客戶端二凸瀏覽器 甦,"cbScrverTCP /IPHTTP1 ntemet基于Web的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)?網(wǎng)關(guān)收集傳感器采集來的數(shù)據(jù)，并把它們存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)61IEEE S02, 15 (OI泊ContikiRPL6LR (6LR/Contiki也畀踣山6LBR庫中。?用戶通過SQL查詢或網(wǎng)頁的形式獲取網(wǎng)關(guān)內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù) 。它能夠提供HTTP服務(wù),具有導(dǎo)出信息的功能,使遠(yuǎn)程 客戶端能夠?qū)ζ溥M(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理。它還可以執(zhí)行一些安全功能，如對(duì)用戶和數(shù)據(jù)合法性的認(rèn)證。?基于Web的網(wǎng)關(guān)需要具備以下功能：對(duì)傳感器采集數(shù)據(jù) 的融合，在In ternet 和WSN可進(jìn)行靈活的查詢管

10、理， WSN高效的接入。?嵌入式數(shù)據(jù)庫sqlite 、嵌入式web服務(wù)器boa六、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用25、極端環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用，使用的相關(guān)技術(shù)：26、厄瓜多爾火山監(jiān)測(cè)及其系統(tǒng)架構(gòu)27、生活習(xí)性監(jiān)測(cè)：緬因大鴨島實(shí)驗(yàn)、及其系統(tǒng)組成與結(jié)構(gòu)28、動(dòng)物追蹤ZebraNet29、基于Zigbee的智能家居以及利用所學(xué)過的知識(shí)綜合提出針對(duì)某種場(chǎng)景的設(shè)計(jì)思路與方案七、Contiki 6LoWPAN30、6LoWPANc線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)6LoWPAN無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖31、Co ntiki IPV6無線傳感網(wǎng)組網(wǎng)IPv6無線傳感網(wǎng)組網(wǎng)示意圖(IPv6-UDP)傳感器節(jié).點(diǎn)邊悍路山節(jié)點(diǎn)運(yùn)行兩關(guān)程序?qū)嫌脩舫绦驁?zhí)行器節(jié)點(diǎn)Cont iki6LoWPAN無線傳感網(wǎng)通佶松架32. PC Linux Co ntiki接入網(wǎng)關(guān)的配置方法IPV6節(jié)點(diǎn)與PC聯(lián)網(wǎng)-實(shí)驗(yàn)流程：選擇一個(gè)節(jié)點(diǎn)作為邊界路由節(jié)點(diǎn)，下載rpl-border-router 固件?選擇一個(gè)節(jié)點(diǎn)作為普通數(shù)據(jù)發(fā)送節(jié)點(diǎn)，下載rpl-udp-clie nt固件?使用串口線連接邊界路由節(jié)點(diǎn)與運(yùn)行Lin ux的主機(jī)?在 PC Linux 系統(tǒng)(In sta nt Con tiki)上開啟邊界路由接口驅(qū)動(dòng)程序tun slip6?測(cè)試PC端到無線傳感器節(jié)點(diǎn)的 ping6測(cè)試；?