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无线传感器网络的基本知识点汇总

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数据融合算法将非常重要。 8、安全

无线传感器网络可能会遇到窃听、消息修改、消息注入、路由欺骗、拒绝服务、恶意代码等安全威胁。另外,在无线传感器网络中,安全的概念也发生了变化,通信安全是其中重要的一部分,隐私保护日渐重要,而授权重要性则降低。目前无线传感器网络的安全研究仅处于起步阶段,需依据无线传感器网络的特点,针对无线传感器网络的安全威胁,研究新型的安全协议和安全策略。

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II 无线传感器网络体系结构 一、 无线传感器网络节点构成 二、 无线传感器网络生成过程

无线传感器网络的形成方式多种多样,它以实际需求为目的,按照合理的体系结构、通信协议进行快速组网。其生成过程归纳起来,主要有4步。

第1步,传感器节点通过人工、机械、飞行器空投等方法进行随机的撒播;

第2步,撒放后的传感器节点进入到自检和启动唤醒状态,每个传感器节点会发出信号监控并记录周围传感器节点的工作情况; 第3步,这些传感器节点会根据监控到周围传感器节点的情况,采用相关的组网算法,从而按预设方式或规律结合形成网络;

第4步,组成网络的传感器节点根据有效的路由算法选择合适的路径进行数据通信。

三、 无线传感器网络结构形式

无线传感器网络系统一般包括传感器节点(Sensor Node)和汇聚节点(Sink Node)。节点的布置过程是通过人工、机械、飞行器空投等随机放置的方式完成的,密集地随机散落在被监测区域内。由于无线传感器网络工作区域的节点数量多、规模大,一般采取聚类分层的管理模式,下图给出了无线传感器网络结构的一般形式。

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Internet and satellite Sink E D C B A Sensor field 感知现场区域 Task manager node 任务管理节点 Sensor nodes 传感器节点 User

节点布置好以后,以自组织形式构成网络,通过多跳中继方式将监测数据传送到Sink节点,Sink节点也可以用同样的方式将信息发送给各节点。最终借助长距离或临时建立的Sink链路将整个区域内的数据传送到远程中心进行集中处理。Sink链路建立的方式有卫星链路、撒播节点区域上空的无人机等。

无线传感器网络根据需求和应用环境的不同,其体系结构将在一般形式基础上作相应的改进。下图描述的是无线传感器网络结构的一种应用形式。

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应用节点 固定节点 基站节点 远程数据库 远端用户

四、 无线传感器网络协议栈 1、 协议栈概况

应用层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 能量管理平台移动管理平台任务管理平台 图 无线传感器网络协议栈结构

(1)应用层

1)传感器管理协议(SMP)

系统管理员通过SMP和传感器网络进行通信。SMP要访问节点,

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就必须运用基于定位寻址的方式。 2)任务分配和数据广告协议(TADAP)

从用户的角度,整个传感器网络看起来更像一个数据库,可以从里面查询需要的信息。如何按照一定的属性查询信息是个重要的课题,它包括查询数据的组成形式、查询数据的路由选择等,合理的选择查询属性和路由可以有效地节省能量。除了查询以外,另一个方向是有用数据的广播,如何使有用的信息快速准确的传播到需要使用这些信息的节点处,同时又不造成广播泛滥,节省宝贵的能量也是亟待解决的问题。

传感器网络的一个重要运行方式就是“感兴趣”分发机制。用户发送他们所感兴趣的内容给传感器节点、子集节点或整个传感器网络。用户所感兴趣的内容包括整个环境的某一特定属性或者某一触发事件。另外一种方法是节点把所获取的数据简要的,以广告的方式发送回用户,用户启用询问机制,选择他们所感兴趣的数据。应用层协议用软件的形式,以有效的界面为用户提供所感兴趣的消息,这对底层操作很有用处,例如路由。

3)传感器查询和数据分发协议(SQDDP)

SQDDP把查询结果通过界面的形式提供给用户。应注意的是,这些查询结果通常不只是某些特定节点发出的。而是基于某些属性或基于某些位置。例如,温度超过60℃的节点所在位置,就是基于属性进行寻址的查询。类似地,“获取区域A地温度”就是基于位置地查询。但是,对于每一个不同的传感器应用领域,SQDDP可能是唯一的。

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无线传感器网络的基本知识点汇总

可编辑版数据融合算法将非常重要。8、安全无线传感器网络可能会遇到窃听、消息修改、消息注入、路由欺骗、拒绝服务、恶意代码等安全威胁。另外,在无线传感器网络中,安全的概念也发生了变化,通信安全是其中重要的一部分,隐私保护日渐重要,而授权重要性则降低。目前无线传感器网络的安全研究仅处于起步阶段,需依据无线传感器网络的特点,针对无线传感器网络的安全威胁,研究新型的安
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