无线传感器网络的工作原理.doc

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1、无线传感器网络的工作原理现代意义的无线传感器网络是一种新型的分布式测控系统，由分布在监测区域内的大量传感器节点组成。得益于无线通信技术和微电子技术的飞速发展，开发低成本、低能耗、多功能的微型无线传感器节点已成现实。图1无线传感器网络系统的典型结构图1是一个典型的无线传感器网络应用系统的示意图，它描述了无线传感器网络系统所包含的三种类型的节点，即传感器节点（Sensornode）、汇聚节点（Sink）和任务管理节点（Taskmanagernode）。图中白色的监测区域中已经部署了大量的无线传感器节点，

2、每个节点都可以采集其覆盖区域的现场数据并且路由到sink节点并通过一种多跳的方式来路由数据，节点A就是经过了A<->B<->C<->D<->sink的多跳路由来实现数据转发，其它传感器节点的情况依此类推。Sink节点是一个类似于网关的特殊节点，它的处理能力、存储能力和通信能力相对较强，能够把无线传感器网络桥接到其他的通信网络，比如Internet，从而使终端用户能够方便实时地通过任务管理节点来进行各种操作。Sink节点既可以是一个具有增强功能的传感器节点，也可以是仅带有无线通信接口的网关设备。任务管

3、理节点可以是各种智能终端，PC、PDA甚至是智能手机。图2无线传感器节点的组成如图2所示，每个微型节点都集成了传感、数据处理、通信和电源模块，可以对原始数据按要求进行一些简单的计算处理后再发送出去。大量的智能节点通过先进的网状联网（MeshNetworking）方式，可以灵活紧密地部署在被测对象的内部或周围，把人类感知的触角延伸到物理世界的每个角落。尽管单个节点的能力是微不足道的，但是成百上千节点组成的网络系统能带来强大的规模效应。一个典型的无线传感器节点由四个基本模块组成：传感模块、计算模块、无线

4、通信模块和电源模块，如图1所示。根据不同的应用场合，有的无线传感器节点可能还会有一些附加模块，比如定位系统，连续供电系统以及移动基座等。传感模块包含传感器和ADC，计算模块包含MCU和存储器。由于有的MCU内部集成了ADC，所以ADC在这种情况下也可以划入到计算模块。现场采集到的原始传感信息经过A/D转换后被发送到计算模块进行处理，再通过无线通信模块发送到指定地点。电源模块一般采用电池，可以是碱性电池、锂电池或镍氢电池。为了在执行比较耗能的任务时能够保证持续的电力供应，也可以采用太阳能电池。