無線感測器網路拓撲控制

A. ZigBee無線感測器網路拓撲結構有哪幾種

ZigBee技術具有強大的組網能力，可以形成星型、樹型和網狀網，可以根據實際項目需要來選擇合適的網路結構；星型和族樹型網路適合點多多點、距離相對較近的應用。

ZigBee節點是可以組建Mesh網路的，設置一個ZigBee節點為網路協調器，其他每個ZigBee節點都可以當做路由節點來使用，也可以設置為終端節點但是就失去了路由功能。由於ZIGBEE一般都是用2。4G頻段傳輸，其實際應用中傳輸距離及穿透性都很差，一般只能傳輸幾十米到上百米。

(1)無線感測器網路拓撲控制擴展閱讀：

相較於傳統式的網路和其他感測器相比，無線感測器網路有以下特點：

（1）組建方式自由。無線網路感測器的組建不受任何外界條件的限制，組建者無論在何時何地，都可以快速地組建起一個功能完善的無線網路感測器網路，組建成功之後的維護管理工作也完全在網路內部進行。

（2）網路拓撲結構的不確定性。從網路層次的方向來看，無線感測器的網路拓撲結構是變化不定的，例如構成網路拓撲結構的感測器節點可以隨時增加或者減少，網路拓撲結構圖可以隨時被分開或者合並。

B. 無線感測器網路的特點有哪些

無線感測器網路（Wireless Sensor Network，WSN）是由大量由無線通信技術連接的小型感測器節點組成的網路。其主要特點如下：

1.分布式部署：WSN中的感測器節點可以分布在需要監測的區域內，形成廣泛的覆蓋范圍。

2.節點圓旦能力有限：WSN中的感測器節點通常具有有限的計算、存儲和傳輸能力，並且通常由電池供電。

3.自組織：WSN中的感測器節點可以自組織形成網路結構，根據環境變化調整悔腔兆網路拓撲結構。

C. 無線感測器知識大全，看完請收藏！

物聯網是在現有互聯網的基礎上發展起來的，物聯網除了融合網路、信息技術、RFID技術之外，還引入了無線感測器技術，使得物聯網有了更深的發展，而且無線感測器技術還與嵌入式系統技術、現代網路以及無線通信技術進行結合，所以無線感測器本身也是一個炙手可熱的研究領域。

感測器技術

    無線感測器網路結構介紹

    無線感測器網路系統通常包括匯聚節點(Sinknode)、感測器節點(Sensornode)與管理節點。

    大量感測器節點隨機部署在監測區域附近或者內部，感測器節點檢測的數據沿著其他的感測器節點逐條地進行傳輸，在傳輸的過程中檢測數據可能會被多個節點進行處理，經過跳後路由到匯聚的節點，然後通過衛星或者互聯網傳輸到達管理節點，而用戶通過對節點的管理對感測器網路進行管理、發布監測數據和管理。

感測器整體部署

    無線感測器網路特點介紹

    規模大

    為了能夠獲取精確信息，在監測區域通常部署大量感測器節點，一般情況下會達到上萬個甚至更多，感測器網路的大規模性主要包括了兩個方面的含義：一方面是感測器節點的部署非常密集，在面積狹小的空間內密集的部署了大量的感測器節點。另一方面，是感測器節點分布在區域很大的范圍內，比如在原始的大森林中採用感測器網路進行森林防火的安全環境監測，這種在區域寬廣的范圍內需要部署大量的感測器節點。

    可靠性

    無線感測器節點非常適合部署在自然環境惡劣或者人類不宜居住的區域，這些節點可能工作在環境較惡劣的地方，遭受風吹、雨淋、日曬，還甚至遭到人或者動物的破壞，而這些感測器節點往往採用隨機進行部署，部署的方式是利用飛機散播，或炮彈發射到指定的區域進行部署，所以這些節點要非常堅固，不容易被損壞，可靠性很強。

    自組織

    在感測器網路應用中，通常情況下感測器節點會被放置在沒有基礎結構的地方，其實感測器節點的相隔距離、精確位置不能預先確定。你可以想像，通過飛機散播或者炮彈發射大量感測器節點到面積廣闊的森林、山谷之中，這樣就必須要求感測器節點本身具有自組織的能力，能夠進行自我管理和配置，通過網路協議和拓撲控制機制自動形成轉發監測數據的多跳無線網路系統。

    動態性

    感測器網路的拓撲結構有可能會因為下列因素而發生改變：①環境的變化可能會造成無線通信鏈路帶寬產生變化，有時甚至會時斷時通;②電力資源出現故障或耗盡導致的感測器節點故障或者失效;③感測器網路的感知對象、感測器與觀察者這三要素都可能具有移動性;④有新節點加入，通常這種情況就必須要求感測器網路系統要能適應這種變化，具有動態系統可重構性。

    無線感測器網路有哪些安全問題

    安全路由

    一般在無線感測器網路中，大量的感測器節點都密集分布在一個區域內，信息傳輸可能要經過很多節點才能到達目的地，而且感測器網路具有多跳結構和動態性，因此，需要去每個節點都應具備路由功能，

    由於每個節點都是潛在的路由節點，因此更易受到攻擊，這樣就可能使網路不怎麼安全，安全的路由演算法會直接影響無線感測器的可用性和安全性，安全路由協議一般是採用認證和鏈路層加密，身份認證、多路徑路由、雙向連接認證和認證廣播等機制，非常有效的提高了網路抵禦外部攻擊的能力，從而增強路由的安全性。

D. 簡述無線感測器網路的拓撲結構。

【答案】：無線感測器網路拓撲結構是組織無線感測器節讓羨脊點的組網技術，有多種形態和組網方式。按照其組網形態和方式來看，有集中式、分布式和混合式。無線感測器網路的集中式結構類似移動通信的蜂窩結構，集中管理；無線感測器網路的分布式坦滲派逗結構，類似Ad-Hoc網路結構，可自組織網路接入連接，分布管理；無線感測器網路的混合式結構包括集中式和分布式結構的組合。無線感測器網路的網狀式結構，類似Mesh網路結構，網狀分布連接和管理。

E. 簡述無線感測器網路路由協議的考慮因素

• 能耗：WSN節點通常使用電池或其他有限的能源供電，因此路由協議需要考慮盡量減少節點的能耗消耗，延長節點壽命。

• 通信質量：WSN節點通常通過無線信道進行通信，信道質量受到多種因素的影響，如信道雜訊、信道干擾等。路由協議需要考慮如何利用有效的路由路徑，最大限度地提高通信質量。

• 數據傳輸延遲：WSN通常用於實時監測和控制，路由協議需要保證數據在盡可能短的時間內傳輸到目標節點，以滿足實時性的要求。

• 網路拓撲結構：WSN的節點通常分布在廣泛的區域中，需要考慮網路的拓撲結構，如節點之間的距離、閉桐節點分布的密度、節點之間的關系等。

• 網路安全性：WSN的節點通常分布在開放環境中，可能會受到各種攻擊，因此路由協議需要考慮網路安全性，防止節點被攻擊，保護數據的安全。

• 路由協議的復雜度：WSN通常包含大量的節點，路由協議需要盡可能簡單，易於實現和維護。

總之，WSN路由協議需要綜合考慮以上多個因素，以滿足不同應用場景檔讓下的要求，並保證網路的高效、穩定、安全轎蠢坦和可靠性。

F. WSN中常用的測距技術有哪些 (

其常用的測距技術有RSSI,TOA,TDOA和AOA。 4、無線感測器網路的拓撲控制問題是什麼？ WSN的拓撲控制問題是在網路相關資源普遍受限的情況下，對於固定或具有移動特性的無線感測器網路通過控制感測器節點與無線鏈路組成網路的拓撲屬性來減少網路能量消耗與無線干擾，並有效改善整體網路的連通性、吞吐量、與傳播時延等性能指標。

G. 5、無線感測器網路的睡眠調度目的

一 無線感測器網路簡介

短距離無線通信特點：通信距離短，覆蓋距離一般為10~200m。無線發射器的發射功率較低，發射功率一般小於100mW。工作頻率多為免付費、免申請的全球通用的工業、科學、醫療頻段。
短距離無線通信技術的概念：指集信息採集、信息傳輸、信息處理於一體的綜合型智能信息系統，並且其傳輸距離限制在一個較短的范圍內。
低成本、低功耗和對等通信是短距離無線通信技術的三個重要特徵和優勢。
常見的無線通信技術有IrDA技術、藍牙技術、WIFI技術、RFID技術、UWB技術、Zigbee技術。
以數據傳輸為主要功能的無線網路技術稱為無線數據網路。
ALOHA協議是一種使用無線廣播技術的分組交換計算機網路協議，也是最早最基本的無線數據通信協議。
ALOHA協議分為純ALOHA和時隙ALOHA兩種。
ALOHA技術的特點：原理非常簡單，特別便於無線設備實現。
無線區域網是在各工作站和設備之間，不再使用通信電纜，而採用無線的通信方式連接的區域網。
無線區域網的傳輸媒體主要有兩種：無線電波和紅外線。
根據調制的方式不同，無線電波方式可分為擴展頻譜方式和窄帶調制方式。
擴展頻譜方式是指用來傳輸信息的射頻帶寬遠大於信息本身帶寬的一種通信方式，它雖然犧牲了頻帶帶寬，卻提高了通信系統的抗干擾能力和安全性。
窄帶調制方式是指數據基帶信號的頻譜不做任何擴展即被直接搬移到射頻發射出去，與擴展頻譜方式相比，窄帶調制方式佔用頻帶少，頻帶利用率高，但是通信可靠性較差。
紅外線方式最大的有限是不受無線電干擾，且紅外線的使用不受國家無線電管理委員會限制，但是紅外線對非透明物體的透過性較差，傳輸距離受限。
無線個域網是一種與無線廣域網、無線城域網、無線區域網並列但覆蓋范圍較小的無線網路，是為了實現活動半徑小、業務類型豐富、面向特定群體、無線無縫的連接而提出的新興無線通信網路技術。
無線自組織網路是一個由幾十到上百個節點組成的、採用無線通信方式的、動態組的多跳的移動性對等網路。其目的是通過動態路由和移動管理技術傳輸具有服務質量要求的多媒體信息流。
無線感測器網路的主要組成部分是集成有感測器、數據處理單元和通信模塊的節點，各節點通過協議自組成一個分布式網路，再將採集來的數據通過優化後經無線電波傳輸給信息處理中心。
感測器網路的特點：
大規模網路
自組織網路
多跳路由
動態性網路
以數據為中心的網路
兼容性應用的網路
感測器節點的限制
電源能量有限
通信能量有限
計算和存儲能力有限
拓撲控制是無線感測器網路研究的核心技術之一。
感測器網路中的拓撲控制按照研究方向可分為：節點功率控制和層次型拓撲結構組織。
無線感測器網路最基本的安全機制：機密性、點到點的消息認證、完整性鑒別、新鮮性、認證廣播和安全管理。
時間同步是需要協同工作的感測器網路系統的一個關鍵機制。
三個基本的時間同步機制：RBS、TINY/MINI-SYNC和TPSN。
RBS機制是基於接收者-接收者的時鍾同步一個節點廣播時鍾參考分組，廣播域內的兩個節點分別採用本地時鍾記錄參考分組的到達時間，通過交換記錄時間來實現它們之間的時鍾同步。
TINY/MINI-SYNC是簡單的輕量級的同步機制：假設節點的時鍾漂移遵循線性變化，那麼兩個節點之間的時間偏移也是線性的，可通過減緩時標分組來估計兩個節點之間最優匹配偏移量。

H. 什麼是無線感測器網路

本教程操作環境：windows10系統、Dell G3電腦。
什麼是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，它的末梢是可以感知和檢查外部世界的感測器。WSN中的感測器通過無線方式通信，因此網路設置靈活，設備位置可李戚以隨時更改，還可以跟互聯網進行有線或無線方式的連接。通過無線通信方式形成的一個多跳自組織網路。
基本信息

無線感測器網路是一項通過無線通信技術把數以萬計的感測器節點以自由式進行組織與結合進而形成的網路形式。
構成感測器節點的單元分別為：數據採集單元、數據傳輸單元、數據處理單元以及能量供應單元。
其中數據採集單元通常都是採集監測區域內的信息並加以轉換，比如光強度跟大氣壓力與濕度等；數據傳輸單元則主要以無線通信和交流信息以及緩扒發送接收那些採集進來的數據信息為主；數據處理單元通常處理的是全部節點的路由協議和管理任務以及定位裝置等；能量供應單元為縮減感測器節點占據的面積，會選擇微型電池的構成形式。
無線感測器網路當中的節點分為兩種，一個是匯聚節點，一個是感測器節點。
匯聚節點主要指的是網關能夠在感測器節點當中將錯誤的報告數據剔除，並與相關的報告相結合將數據加以融合，對發生的事件進行判斷。
匯聚節點與用戶節點連接可藉助廣域網路或者衛星直接通信，並對收集到的數據進行處理。
相較於傳統式的網路和其他感測器相比，無線感測器網路有以下特點：
（1）組建方式自由。無線網路感測器的組建不受任何外界條件的限制，組建者無論在何時何地，都可以快速地組建起一個功能完善的無線網路感測器網路，組建成功之後的維護管理工作也完全在網路內部進行。
（2）網路拓撲結構的不確定性。從網路層次的方向來看，無線感測器的網路拓撲結構是變化不定的，哪哪陵例如構成網路拓撲結構的感測器節點可以隨時增加或者減少，網路拓撲結構圖可以隨時被分開或者合並。
（3）控制方式不集中。雖然無線感測器網路把基站和感測器的節點集中控制了起來，但是各個感測器節點之間的控制方式還是分散式的，路由和主機的功能由網路的終端實現各個主機獨立運行，互不幹涉，因此無線感測器網路的強度很高，很難被破壞。
（4）安全性不高。無線感測器網路採用無線方式傳遞信息，因此感測器節點在傳遞信息的過程中很容易被外界入侵，從而導致信息的泄露和無線感測器網路的損壞，大部分無線感測器網路的節點都是暴露在外的，這大大降低了無線感測器網路的安全性。
組成結構：

無線感測器網路主要由三大部分組成，包括節點、感測網路和用戶這3部分。其中，節點一般是通過一定方式將節點覆蓋在一定的范圍，整個范圍按照一定要求能夠滿足監測的范圍；感測網路是最主要的部分，它是將所有的節點信息通過固定的渠道進行收集，然後對這些節點信息進行一定的分析計算，將分析後的結果匯總到一個基站，最後通過衛星通信傳輸到指定的用戶端，從而實現無線感測的要求。