传感网及拓扑控制协议详情详情地地地研究背景

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1、实用标准文案传感网及拓扑控制协议的研究背景，目标及现状的介绍简介无线传感器网络（wirelesssensornetwork)，简称WSN，由部署在监测区域内的大量传感器以自组织和多跳的方式构成的，以协作方式感知、采集、传输和处理网络覆盖区域内监测对象信息的无线网络。其目的是协作感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，并发送给观察者。WSN的构想最初由美国军方提出，美国国防部高级研究所计划署于1978年开始资助卡耐基-梅隆大学进行分布式传感器网络的研究，这被看成是无线传感器网络的雏形，此后类似的项目在全美高校间

2、广泛展开。著名的UC Berkeley的Smart Dust项目、UCLA的WINS项目以及多所机构联合攻关的SensIT计划等的成功都使得WSN能够被更多的人所了解。在这些项目取得进展的同时,其应用也从军用转向民用。在森林火灾洪水监测等环境应用中，在人体生理数据监测药品管理等医疗应用中，在家庭环境的智能化应用及商务应用中都已形成应用。研究内容当前对于无线传感技术的研究仍然处在一个高速发展的阶段，低功耗就是其发展方向之一，而低功耗与高性能的结合实现还不完全。因此，为了更好的实现无线传感模块的功能，增加模块的可靠性和

3、使用寿命，通过对无线传感节点的硬件功耗的分析，确定无线传感模块各单元的基本功率消耗，并进行相应比较，最后确定需重点降耗的单元，在此基础上结合当前对低功耗无线传感模块的研究，通过对比分析选择合适的芯片完成对低功耗无线传输模块的自主设计和制作。并辅助软件开发人员完成各子模块的驱动编写，实现低功耗无线传感模块的整体通信功能。当下现有的众多研究中，有的只考虑低功耗而性能不高，有的性能高但是功耗太大，将性能和低功耗相结合的较少。由此人们综合了性能和低功耗的共同需求，经过深入的分析和对芯片的数据比较，提出了低功耗无线传感模块的

4、硬件设计思路。 同时人们还对WSN增加了无线传感模块的应用。精彩文档实用标准文案拓扑协议在WSN中的重要性当下WSN的研究发展迅速，而拓扑控制协议则是WSN快速发展的基石。它在满足网络要求的覆盖度和连通度的前提下，通过睡眠调度、功率控制和邻节点选择，形成一个优化的网络结构，从而延长网络服务时间、降低外部干扰和提高传输效率；也是无线传感网络节能必不可少的重要手段。一般对于拓扑问题的研究主要是在两方面：一种是由于WSN是靠电池供电的，通过对能量消耗的减少，来延长节点的实用寿命；另一个是通过对提高WSN的性能来实现良好工

5、作的目的。所以更好的利用拓扑关系来实现WSN的快速发展很重要。现在无线传感器网络拓扑控制主要研究的问题是：在满足网络覆盖度和连通度的前提下，通过功率控制和骨干网节点选择，剔除节点之间不必要的通信链路，形成一个数据转发的优化网络结构。良好的拓扑结构能够提高路由协议和MAC协议的效率，为数据融合、时间同步和目标定位等很多方面提供基础，有利于延长整个网络的生存时间。在无线传感器网络中，网络的拓扑结构控制与优化有着十分重要的意义，主要表现在以下几个方面： (1)影响整个网络的有效工作时间。无线传感器网络的节点一般采用电池供

6、电，节省能量是网络设计主要考虑的问题之一。而拓扑控制的一个重要目标就是在保证网络连通性和覆盖度的情况下，尽量高效地使用网络能量，延长整个网络的生存时间。 (2)减小节点间的通信干扰，提高网络通信效率。无线传感器节点通常密集部署，如果每个节点都以大功率进行通信，会加剧节点之间的干扰，减低通信效率，并造成节点能量的浪费。另一方面，如果选择太小的发射功率，会影响网络的连通性。所以，拓扑控制中的功率控制是解决这个矛盾的重要途径之一。 (3)为路由协议提供基础。在无线传感器网络中，只有活动的节点才能够进行数据转发，而拓扑控制

7、可以确定有哪些节点作为转发节点，同时确定节点之间的邻居关系。 (4)影响数据融合。无线传感器网络中的数据融合是指传感器节点将采集的数据发送给骨干节点，骨干节点进行数据融合，并把融合结果发送给数据收集节点。而骨干节点的选择是拓扑控制的一项重要内容。 精彩文档实用标准文案(5)弥补节点失效的影响。传感器节点可能部署在恶劣环境中，在军事应用中甚至部署在敌方区域中，所以很容易受到破坏而失效。这就要求网络拓扑结构具有鲁棒性以适应这种情况WSN的研究目标虽然WSN至今还没有取得广泛的商业应用，但是现在WSN的迅猛发展也让我们看

8、到了未来WSN的应用潜力，也印证了WSN的无限前景。下面几则事例能够更好的阐述其未来的方向及不足之处。1．目标跟踪  DARPA支持的Scnsor IT项目探索如何将WSN技术应用于军事领域，实现所谓“超视距”战场监测，是UCB的教授主持的Sensor Web是Sensor IT的一个子项目．原理性地验证了应用WSN进行战场目标跟踪的技术可行性，翼下携带WS