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浅谈物联网中所使用的无线传感器几大特点(下)——【鑫芯物联】

2016-07-08  来自: 成都鑫芯电子科技有限公司 浏览次数:1734

前面小鑫已经告诉大家:无线传感器网络的用途广泛。传感器节点借助于其内置的形式多样的传感器,测量所在周边环境中的热、红外、声呐、雷达和地震波信号,也包括温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等众多人们感兴趣的物理现象。传感器节点间具有良好的协作能力,通过局部的数据交换来完成全局任务。

由于物联网传感器网络的节点特点的要求,多跳、对等的通信方式较之传统的单跳、主从通信方式更适合于无 线传感器网络,同时还可有效避免在长距离无线信号传播过程中遇到的信号衰落和干扰等问题。通过网关,传感器网络还可以连接到现有的网络基础设施上,从而将采集到的信息回传给远程的终端用户使用。无线传感器网络还具有以下几个特点:

无线传感器网络

4.网络动态性:

传感器网络的拓扑结构可能因为下列因素而改变:

①环境因素或电能耗尽造成的传感器 节点出现故障或失效;

②环境条件变化可能造成无线通信链路带宽变化,甚至时断时通;

③传感器网络的传感器、感知对象和观察者这三要素都可能具有移动性;

④新节点的加入。 这就要求传感器网络系统要能够适应这种变化,具有动态的系统可重构性。

5.网络可靠性:

传感器网络特别适合部署在恶劣环境或人类不宜到达的区域,传感器节点可能工作在露天环境中,遭受太阳的暴晒或风吹雨淋,甚至遭到无关人员或动物的破坏。传感器节点往往 采用随机部署,如通过飞机播撒或发射“炮dan”到指定区域进行部署。

这些都要求传感器 节点非常坚固,不易损坏,适应各种恶劣的环境条件。 由于监测区域环境的限制以及传感器节点数目巨大,不可能人工“照顾”到每个传感 器节点,网络的维护十分困难甚至不可维护。传感器网络的通信保密性和安全性也十分重 要,要防止监测数据被盗取和获取假的监测信息。因此,传感器网络的软硬件必须具有鲁 棒性和容错性。

6.以数据为中心:

传感器网络是任务型的网络,脱离传感器网络谈论传感器节点没有任何意义。传感器网 络中的节点采用节点编号标志,节点编号是否需要全网取决于网络通信协议的设计。由于传感器令点随机部署,构成的传感器网络与节点编号之间的关系是完全动态的,表现为节点编号与节点位置没有必然联系。用户使用传感器网络查询事件时,直接将所关心的事件通 告给网络,而不是通告给某个确定编号的节点。网络在获得指定事件的信息后汇报给用户。

这种以数据本身作为査询或传输线索的思想更接近于自然语言交流的习惯。所以通常说传感 器网络是一个以数据为中心的网络。 例如,在应用于目标跟踪的传感器网络中,跟踪目标可能出现在任何地方,对目标感兴 趣的用户只关心目标出现的位置和时间,并不关心哪个节点监测到目标。事实上,在目标移 动的过程中,必然是由不同的节点来提供目标的位置消息的。

7.应用相关的网络

传感器网络用来感知客观物理世界,获取物理世界的信息量。客观世界的物理量多种多 样,不可穷尽。不同的传感器网络应用关心不同的物理量,因此对传感器的应用系统也有多 种多样的要求。不同的应用背景对传感器网络的要求不同,其硬件平台、软件系统和网络协 议必然会有很大差别。所以传感器网络不能像因特网一样,有统一的通信协议平台。

对于不同的传感器网络应用虽然存在一些共性问题,但在开发传感器网络应用中,更关心传感器网 络的差异。只有让系统更贴近应用,才能做出最髙效的目标系统。针对每一个具体应用来研 究传感器网络技术,这是传感器网络设计不同于传统网络的显著特征。

无线传感器网络可以应用在精细农业中,来监测农作物中的害虫、土壤的酸碱度和施肥状况等。还可以跟踪候鸟和昆虫的迁移,研究环境变化对农作物的影响,监测海洋、大气和土壤的成分。


2016年7月8日

成都鑫芯电子科技有限公司编辑部

小编:葫芦里的小恶魔