A. 網關的主要功能是什麼
一、網關(Gateway),將兩個使用不同協議的網路段連接在一起的設備。
二、網關的作用就是對兩個網路段中的使用不同傳輸協議的數據進行互相的翻譯轉換。
三、舉個例子,一個商業內部區域網就常常需要通過網關發送電子郵件到Internet的相關地址。
B. 什麼是異構網路,什麼是同構網路具體的概述
隨著感測器技術、 嵌入式技術、 分布式信息處理技術和無線通信技術的發展, 以大量的具有微處理能力的微型感測器節點組成的無線感測器網路(WSN)逐漸成為研究熱點問題。
與傳統無線通信網路Ad Hoc網路相比, WSN的自組織性、 動態性、 可靠性和以數據為中心等特點, 使其可以應用到人員無法到達的地方, 比如戰場、 沙漠等。 因此, 可以斷定未來無線感測器網路將有更為廣泛的前景。
無線感測器網路
無線感測器網路(Wireless Sensor Networks, WSN)是一種分布式感測網路,由大量的靜止或移動的感測器以自組織和多跳的方式構成的無線網路,以協作地感知、採集、處理和傳輸網路覆蓋地理區域內被感知對象的信息,並最終把這些信息發送給網路的所有者。感測器、感知對象和觀察者構成了無線感測器網路的三個要素。
無線感測器網路所具有的眾多類型的感測器,可探測包括地震、電磁、溫度、濕度、雜訊、光強度、壓力、土壤成分、移動物體的大小、速度和方向等周邊環境中多種多樣的現象。潛在的應用領域可以歸納為: 軍事、航空、防爆、救災、環境、醫療、保健、家居、工業、商業等領域。
與傳統有線網路相比,無線感測器網路技術具有很明顯的優勢特點,主要的要求有: 低能耗、 低成本、 通用性、 網路拓撲、 安全、 實時性、 以數據為中心等。
無線感測器網路系統的典型結構
採用同構網路實現遠程監測的無線感測器網路系統典型結構, 由感測器節點、 匯聚節點、 伺服器端的PC和客戶端的PC四大硬體環節組成, 各組成環節功能如下。
圖1 遠程監測無線感測器網路系統結構框圖
感測器節點
部署在監測區域(A區), 通過自組織方式構成無線網路。 感測器節點監測的數據沿著其它節點逐跳進行無線傳輸, 經過多跳後達到匯聚節點(B區)。
匯聚節點
是一個網路協調器, 負責無線網路的組建, 再將感測器節點無線傳輸進來的信息與數據通過SCI( 串列通信介面)傳送至伺服器端PC。
伺服器端PC
是一個位於B區的管理節點, 也是獨立的Internet網關節點。 在LabVIEW軟體平台上面有兩個軟體: 一是對感測器無線網路進行監測管理的軟體平台VI, 即一個監測感測器無線網路的虛擬儀器VI; 二是Web Server軟體模塊和遠程面板技術(Remote Panel), 可實現感測器無線網路與Internet的連接。
客戶端PC
客戶端PC上無需進行任何軟體設計, 在瀏覽器中就可調用伺服器PC中無線感測器網路監測虛擬儀器的前面板, 實現遠程異地(C區)對感測器無線網路(A區)的監測與管理。
無線感測器網路中的感測器節點
1. 感測器及其調理電路
應根據無線感測器網路所在的地區環境特點來選擇感測器, 以適應環境溫度變化范圍、 尺寸體積等特殊要求。 感測器所配接的調理電路將感測器輸出的變化量轉換成能與A/D轉換器相適配的0~2.5 V或0~5 V的電壓信號。 當處於無電網供電地區時, 感測器及其調理電路都應是低功耗的。
2. 數據採集及A/D轉換器與微處理器系統
感測器節點中的計算機系統是低功耗的單片微處理器系統, 可以適應遠離測試中心、 偏遠地區惡劣環境的工作條件。 如美國德克薩斯州儀器(TI)公司生產的MSP430-F149A超低功耗混合信號處理器(Mixed Signal Processor), 它內部自帶采樣/保持器和12位A/D轉換器, 可對信號進行採集、 轉換以及對全節點系統進行指令控制和數據處理。
3. 射頻模塊
射頻模塊接收外部無線指令並將感測器檢測到的被測參量數據信息無線發送出去, 如TI公司的CC2420無線收發晶元。