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常见的无线传感器网络
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传感器
无线
*路由
在具备底层传输协议的保障后，信息怎样快速地从源传输到目的地就是由路由协议来解决了。简单来说，路由要实现两个基本功能：确定最佳路径和通过网络传输信息。数据传输的途径存于路由表，由路由算法初始化并负责维护。
无线传感器网络与普通的网络不同，它有自己的特点：比如能量受限，
通信
方式以数据为中心，相邻节点的数据有着相似性，拓扑结构也在不断的变化等。与此对应，常规网络的路由并不一定能适应无线传感器网络。
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（5）
王梅
2019-6-28 16:51:38
下面来介绍几种常见的路由协议：
1 泛洪式路由。这是一种非常传统的路由协议。泛洪式路由不进行维护网络拓扑和相关路由计算，只负责以广播形式转发数据包，因此效率并不高。
2 SPIN。SPIN是一组基于协商并且具有能量自适应功能的协议。节点之间通过协商来确定是否有发送信号的必要，并实时监控网络中的能量负载来改变工作模式。以上两种协议都是平面路由协议，依照这种协议，节点并不进行分区归类。
3 LEACH。LEACH是一种分层网络协议，它以循环的方式随机选择簇首节点，将全网络的能量负载平均分配到每个传感器节点，从而达到降低网络能源消耗的目的。这里要解释一下簇，簇是分层路由协议的概念，根据分层路由协议，网络被划分成不同簇，每一个簇由一个簇首和簇成员组成，多个簇首形成高级的网络，簇首节点不仅负责其辖下簇内信息的收集和融合处理，还负责簇之间数据的转发。
4 PEGASIS。PEGASIS可谓LEACH的升级版本。按照其规定，只有最为邻近的节点才相互通信，节点与汇聚点轮流通信，当所有的节点都与汇聚点通信后，节点再进行新一回合的轮流通信。
下面来介绍几种常见的路由协议：
1 泛洪式路由。这是一种非常传统的路由协议。泛洪式路由不进行维护网络拓扑和相关路由计算，只负责以广播形式转发数据包，因此效率并不高。
2 SPIN。SPIN是一组基于协商并且具有能量自适应功能的协议。节点之间通过协商来确定是否有发送信号的必要，并实时监控网络中的能量负载来改变工作模式。以上两种协议都是平面路由协议，依照这种协议，节点并不进行分区归类。
3 LEACH。LEACH是一种分层网络协议，它以循环的方式随机选择簇首节点，将全网络的能量负载平均分配到每个传感器节点，从而达到降低网络能源消耗的目的。这里要解释一下簇，簇是分层路由协议的概念，根据分层路由协议，网络被划分成不同簇，每一个簇由一个簇首和簇成员组成，多个簇首形成高级的网络，簇首节点不仅负责其辖下簇内信息的收集和融合处理，还负责簇之间数据的转发。
4 PEGASIS。PEGASIS可谓LEACH的升级版本。按照其规定，只有最为邻近的节点才相互通信，节点与汇聚点轮流通信，当所有的节点都与汇聚点通信后，节点再进行新一回合的轮流通信。
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邢党铿
2019-6-28 16:51:51
*能量管理
能耗是无线传感器网络所面临的最大问题，因为节点长期处于无人值守的状况下，有效的能耗策略必不可少。
目前最常使用的策略是休眠机制，即在节点空闲时，使其处于休眠状态，此时其能耗降到最低。但是休眠的节点在转回正常状态的时候，往往会消耗大量的能量，因此寻找合理的状态转换策略是确保休眠机制成功的关键。
数据融合是另一项节能技术。多个邻近节点经常会采集同样的信息，发送这些冗余信息就给系统增加了不必要的负担。因此，通过本地计算和筛选，确保发送出最有效的信息就是数据融合的任务。
其他能量管理策略还有冲突避免和纠错以及多跳短距离通信，这里不再一一叙述。
*能量管理
能耗是无线传感器网络所面临的最大问题，因为节点长期处于无人值守的状况下，有效的能耗策略必不可少。
目前最常使用的策略是休眠机制，即在节点空闲时，使其处于休眠状态，此时其能耗降到最低。但是休眠的节点在转回正常状态的时候，往往会消耗大量的能量，因此寻找合理的状态转换策略是确保休眠机制成功的关键。
数据融合是另一项节能技术。多个邻近节点经常会采集同样的信息，发送这些冗余信息就给系统增加了不必要的负担。因此，通过本地计算和筛选，确保发送出最有效的信息就是数据融合的任务。
其他能量管理策略还有冲突避免和纠错以及多跳短距离通信，这里不再一一叙述。
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张辉
2019-6-28 16:51:58
*软件的支持
无线传感器网络也有一个属于自己的操作系统—TinyOS。这个系统不同于传统意义上的操作系统，它更像一个编程构架，在此构架下，搭配一组必要的组件，就能方便地编译出面向特定应用的操作系统。
TinyOS由众多组件组成，包括了主组件、应用组件、执行组件、传感组件、通信组件和硬件抽象组件。每一个组件在其内部都封装了命令处理程序和事件处理程序，它们通过接口声明所调用的命令和将要触发的事件。调度器则负责根据任务的轻重缓急来安排系统的工作。
Cros***ow公司生产的MICA传感器平台上就使用了TinyOS系统。实践证明，其基本应用只占用很少的系统资源，能圆满的完成数据采集、处理和通信组网以及数据传输等任务。
*软件的支持
无线传感器网络也有一个属于自己的操作系统—TinyOS。这个系统不同于传统意义上的操作系统，它更像一个编程构架，在此构架下，搭配一组必要的组件，就能方便地编译出面向特定应用的操作系统。
TinyOS由众多组件组成，包括了主组件、应用组件、执行组件、传感组件、通信组件和硬件抽象组件。每一个组件在其内部都封装了命令处理程序和事件处理程序，它们通过接口声明所调用的命令和将要触发的事件。调度器则负责根据任务的轻重缓急来安排系统的工作。
Cros***ow公司生产的MICA传感器平台上就使用了TinyOS系统。实践证明，其基本应用只占用很少的系统资源，能圆满的完成数据采集、处理和通信组网以及数据传输等任务。
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陈桂兰
2019-6-28 16:52:02
商业化的应用
商业化的无线传感器产品中最常见的就是智能节点。前文也曾提到，UC Berkeley是无线传感器研究开展较早的美国高校。基于他们研发成果的无线传感器器件被称为Mote，这也是目前最为通用的一种无线传感器网络产品，是由Cros***ow公司生产的。最基本的Mote组件是MICA系列处理器/无线模块，完全符合IEEE 802.15.4标准。最新型的MICA2可以工作在868/916、433和315MHz三个频带，数据速率为40Kb/s，通信范围可达1000英尺。其配备了128KB的编程用闪存和512KB的测量用闪存，4KB的EEPROM，串行通信接口为UART模式。
相对于终端节点，商用无线传感器网络系统并不算多。Cros***ow的MEP系列就是其中之一。这是一种小型的终端用户网络，主要用来进行环境参数的检测。该系统包括了2个MEP410环境传感器节点，4个MEP510湿度/温度传感器节点，1个MBR410串行网关和MoteView 显示和分析软件。整个系统采用了TrueMeshTM拓扑结构，非常便于用户安装和使用。类似的产品还有Microstrain公司的X-Link 测量系统等。
从应用的情况来看，北美的状况最好，在楼宇自动化、环境监控等方面，无线传感器网络已经开始大展拳脚。但对于中国来说，市场还处于起步阶段，产品应用最多的场合一般是科研机关和大学，多为研究之用。不过，根据相关公司的预测，离无线传感器网络市场起飞的时间也不会太远了。只要这个新技术被社会普遍接受，市场就会以惊人的速度来扩张。
商业化的应用
商业化的无线传感器产品中最常见的就是智能节点。前文也曾提到，UC Berkeley是无线传感器研究开展较早的美国高校。基于他们研发成果的无线传感器器件被称为Mote，这也是目前最为通用的一种无线传感器网络产品，是由Cros***ow公司生产的。最基本的Mote组件是MICA系列处理器/无线模块，完全符合IEEE 802.15.4标准。最新型的MICA2可以工作在868/916、433和315MHz三个频带，数据速率为40Kb/s，通信范围可达1000英尺。其配备了128KB的编程用闪存和512KB的测量用闪存，4KB的EEPROM，串行通信接口为UART模式。
相对于终端节点，商用无线传感器网络系统并不算多。Cros***ow的MEP系列就是其中之一。这是一种小型的终端用户网络，主要用来进行环境参数的检测。该系统包括了2个MEP410环境传感器节点，4个MEP510湿度/温度传感器节点，1个MBR410串行网关和MoteView 显示和分析软件。整个系统采用了TrueMeshTM拓扑结构，非常便于用户安装和使用。类似的产品还有Microstrain公司的X-Link 测量系统等。
从应用的情况来看，北美的状况最好，在楼宇自动化、环境监控等方面，无线传感器网络已经开始大展拳脚。但对于中国来说，市场还处于起步阶段，产品应用最多的场合一般是科研机关和大学，多为研究之用。不过，根据相关公司的预测，离无线传感器网络市场起飞的时间也不会太远了。只要这个新技术被社会普遍接受，市场就会以惊人的速度来扩张。
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