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无线传感网络技术与应用心得体会

发布时间:2023-11-26 16:00:34

❶ 研究生讲座心得范文四篇

研究生讲座心得:篇一 渣首 为拓宽研究生的知识面,活跃学术气氛,学校要求研究生在研一期间必须参加有关学术报告和讲座。经过研一一学年,我已经按照学校规定完成了参加学术讲座听取学术报告的任务,受益匪浅。在此做一下回顾,总结一下自己的收获和体会,以便更好的指导以后的学习和工作。 为了更好地了解所学专业领域的先进技术我先后参加了《形式软件工程方法》、《物联网、云计算技术及其应用》、《安全网络编码》、《太赫兹科学技术介绍》等学术讲座,对相关的只是有了更深的认识。另外为了拓宽视野,丰富课余知识,我还听取了《中国外贸顺差、外汇储备与通货膨胀》、《北部湾与海峡西岸经济区发展比较研究》等学术报告。由于篇幅所限,不一一对其进行总结,而只针对《物联网、云计算技术及其应用》和《安全网络编码》写一下自己的 心得体会 。 应信息与通信学院邀请,山东大学信息科学与工程学院院长袁东风教授于20XX年10月30日来校进行物联网、云计算技术及其应用的学术讲座。袁东风教授是IEEE高级会员,北京邮电大学兼职教授、博士生导师,山东大学信息科学与工程学院院长,信息学部学术委员会副主任,是中国电子学会理事。 同时袁教授具有丰富的海外访学经历,并多次应邀在国外的多所学术机构作学术报告。 此次来我校讲学期间不难体会到袁教授是一位治学严谨而又不失幽默的学者,讲座期间袁教授的饱满的科研激情不时地感染者我们在座的每一位听学者,袁教授幽默而又严谨的讲学风如丛数格也带动了我们大家的热情以及袁教授对专业技术领域的真知灼见也令我们在座的研究生由衷钦佩。 此次讲座使我对物联网这一新的科技概念有了一定的认识并对云计算技术有了更深的理解,这对我以后做毕业设计有很大的指导意义。报告将以物联网、云计算为主要报告内容,涉及物联网的定义、背景与现状、物联网关键技术及难点、物联网典型应用等方面。 20XX年 在美国召开的移动计算和网络国际会议首先提出物联网(Internet of Things)这个概念20XX年IBM首席执行官彭明盛首次提出“智慧地球”这一概念,建议新政府投资新一代的智慧型基础设施,美国将新能源和物联网列为振兴经济的两大重点。20XX年自温总理提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一,写入“政府工作报告”,物联网在中国受到了全社会极大的关注,其受关注程度是在美国、欧盟、以及其他各国不可比拟的。那么究竟什么是物联网呢?物联网就是将各种信息传感设备,如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。实现from anytime, any place connectivity for anyone, we will now have connectivity for anything。 和传统的互联网相比,物联网有其鲜明的特征。首先,它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器,每个传感器都是一个信息源,不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。其次,它是一种建郑厅立在互联网上的泛在网络。物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网,通过各种有线和无线网络与互联网融合,将物体的信息实时准确地传递出去。还有,物联网不仅仅提供了传感器的连接,其本身也具有智能处理的能力,能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合,利用云计算、模式识别等各种智能技术,扩充其应用领域。物联网关键技术主要包含:RFID射频识别技术、WSNs无线传感器网络技术、云计算等。其中云计算云计算可以从两个方面促进物联网和智慧地球的实现,一是云计算是实现物联网的核心,二是云计算促进物联网和互联网的智能融合。云计算的核心思想,是将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度,构成一个计算资源池向用户按需服务。云计算的这种思想对于从事算法研究有很大的指导意义。物联网主要难点主要包含:数据安全、IP地址分配、物联网终端设备的功能及结构等;物联网主要包含智能农业应用、智能家居应用、智能仓库管理应用、智能提车场应用、井下安防与监控以及人体健康远程诊断等典型应用。 通过此次学术讲座我更加认同“物联网将是下一个推动世界高速发展的‘重要生产力’!”这一观点。 20XX年11月15日西安电子科技大学李晖教授应我校信息与通信学院和研究生学院邀请,来我校作了关于《安全网络编码》的学术报告。李晖教授,现任西安电子科技大学通信工程学院副院长,计算机网络与信息安全教育部重点实验室副主任,国家电子商务标准化工作组总体组成员,国家密码技术应用体系标准化工作组成员,中国电子学会高级会员,中国密码学会高级会员,主要的研究方向是密码与信息安全,信息与编码理论。此次讲学,李教授主要介绍了关于网络编码的安全问题的知识。 网络编码是一种融合了路由和编码的信息交换技术,它的核心思想是在网络中的各个节点上对各条信道上收到的信息进行线性或者非线性的处理,然后转发给下游节点,中间节点扮演着编码器或信号处理器的角色。通过网络编码,可以达到多播路由传输的最大流界,提高了信息的传输效率。网络编码的工作原理是把不同的信息转化成位数更小的“痕迹”,然后在目标节点进行演绎还原,这样就不必反复传输或者复制全部信息了。痕迹可以在多个中间节点间的多条路径上反复传递,然后再被送往最终的目的端点。它不需要额外的容量和路由—只需把信息的痕迹转换成位流即可,而这种转换现有的网络基础设施是可以支持的。网络编码方法可以有效的提高网络多播的吞吐率,达到网络多播的容量限。然而由于网络的中间节点对流入信息进行线性组合,使其对于污染攻击十分的脆弱。报告中李教授介绍了主要抗污染的安全网络编码方法,包括网络纠错码、同态hash和同态数字签名技术。最后李教授给出一种基于同态MAC概率检测的高效安全网络编码方案。其过程为:网络中的每个节点采用概率密钥预分配机制,从同一密钥池中随机选取t个密钥;信源节点将消息分割并扩展为n个原始向量;信源节点选取t对安全参数和伪随机序列生成器,并利用t个密钥,为每个原始向量计算t个消息认证码;利用同态性,信源节点或中间节点可为新的编码向量计算t个消息认证码;中间节点或信宿节点,利用与信源节点的共享密钥,对收到的编码向量数据的完整性和有效性进行验证;当信宿节点收到n个线性无关的编码向量并验证通过后,可以解码得到原始消息。本发明具有安全性能好,污染检测概率高,通信开销小,验证速度快的优点,适用于网络编码的安全应用。 参加这次报告的过程中,我对网络编码尤其是安全网络编码有了一个由浅入深的认识,同时学习了李教授提出的基于同态MAC概率检测的高效安全网络编码技术。 虽然按照学校规定,我已经完成了听取有关学术报告和讲座的任务。但在研二研三期间对学校组织的学术讲座和报告,我还会选择参加一些对自己专业有帮助的和自己感兴趣的讲座,以及时了解更新的更前沿的科技知识和拓宽自己的视野。 研究生讲座心得:篇二 对当前严峻的社会形势和繁重的就业压力,同学们开始思考自己的未来前途。越来越多的同学考虑到考研深造。为了帮助大家看清形势、解除疑惑、端正心态、树立信心、规划自己的未来,分团委学习部于2012年3月13日晚上7点特邀我院陈木森老师、匡俊学长、朱书梁学长、陈倩学姐和夏安琪学姐为我院做这次考研讲座。 老师、学长学姐们从考研的意义、什么时候考研复习最佳、考什么样的学校和专业等方面并结合自己的考研经验进行了精彩的讲解。他们指出:考研并不困难,只要把你前面和后面那个人打倒就行了,那你就成功了。没什么事是不可能,坦然面对你认为的不可能的事,那你就成功一半了。决定了就要坚持,坚持到最后就是胜利。不要盲目的复习,要有目标、有策略的复习。我对匡俊学长的一句话印象非常深刻:今天很乏味,明天很乏味,后天很美好。考研的学习中,你只要有决心、恒心、和毅力,即使今天是乏味,明天是乏味,后天一定是美好的! 陈老师、匡俊学长、朱书梁学长、陈倩学姐和夏安琪学姐对考研的细心讲解和鼓励,使同学们更加坚定了学好各门功课的信心,指引着大家走好大学之路。大家纷纷表示,今后的考研之路不管多坎坷、多辛苦都会认真走下去。不抛弃不放弃就是他们的考研精神。此次活动在大家热烈的掌声中落下帷幕。 这次考研交流会举办得很成功,对我的启发很大,特别是后期的互动环节,同学们积极提出不懂的疑问,主讲人热情地回答。将活动推向高潮。活动最后,好多同学都询问主讲人的联系方式,以便下次遇到疑问能够向他们寻求帮助。非常感谢几位主讲人为我院学生做的这次考研交流,他们为我们院考研的学生指出了方向。此次活动也有欠缺之处:1、事先没有准备好主讲人的名字牌。2、讲座开始时,听众比预期的人数少,讲座开始后才陆续来了一些听众。真心希望同学们能够积极参与,增强学习的热情,为自己提供一个更广阔的平台,有更大的发展前途。3、话筒有回音,使得同学们听不太清楚。 以后的活动中,我将会吸取这次活动的经验与教训,注重细节问题,做好全方位的准备。 研究生讲座心得:篇三 20XX年9月30日,在法学院二楼会议室,我们迎来了我们的学长——叶明大律师。叶明律师为我们带来了一场精彩的讲座——民事诉讼是去操作策略与技巧,通过三个多小时的讲座,我们获益匪浅。 通过老师的介绍,我们进一步了解到叶明律师的一些信息:叶明律师是上海财经大学法学硕士,浙江百铭律师事务所主任、浙江省律师协会民商业务委员会主任、宁波市人大代表、宁波仲裁委员会仲裁员。曾获“浙江省律师事业突出贡献奖”、“浙江省优秀青年律师”等荣誉。在十余年的执业中,叶明律师代理过多起全国和省内有影响的案件,其中,沪杭甬“高速公路不高速”案件被浙江省律师协会评为“浙江律师二十七年来民主法制建设十大案例之一”。其主要业务领域:民商法、企业法律顾问实务。 在进行正式讲座之前,叶律师给我们稍微讲述了一下他的个人经历并给我们提出了一些要求。从这些经历中,我们看出,一个人的成功必须靠平时的积累以及不懈的努力。我们要善于抓住机遇,并且要是实在在的付出,只有这样子才可以比别人活着比原来的自己更加强大、成功。另外,他还提到了清华大学校庆时,他的一位老师给年轻人的教导:首先是,在一个学校,老师和学生是有限的,但是校友是无限的,所以校友资源是一个学校发展或者个人提高的重要资源,但是在实际生活中,这一资源往往被忘记、忽略。故,我们在提升自己的过程中,可以向校友学习经验等等。其次是,法律的真谛在于实践。叶律师结合自己的履历告诉我们,实践对于法学学子的重要性,并强调要把书本上的只是运用到实践中去,这样子才能够学有所用。同时,在实践中发现理论知识的不足,进而完善法学理论。再次是,无高徒无名师。这一提法打破了传统的“名师出高徒”的观念,但是细细来分析,发现两者并不矛盾,只是从另一个角度表述而已,进而辩证的分析了“名师”与“高徒”的关系。最后是,现在法律人应该精法律、通外语、懂外贸的新要求。一方面是因为我国目前的社会现实需要我们在这三个方面相互精通,随着全球化的来袭,我们的日常交往无不与外界相接处,并且法学作为一门社会中一门重要的学科,不能与其他方面的知识完全脱离,因此,我们既要学好法律又要坚固英语与外贸。另一方面是,为了进一步在实践中完善我国的法治建设的必然要求。我们研究学习法律,必定要借鉴学习外国法律,并与之交流进而才能全面促进我国法学研究的发展,因此英语就十分有必要。另,很多时候加强对外贸方面的研究,才可以发现实践中我们所面临的具体问题,从实践角度发面发现问题。以上就是叶律师通过其经历为我们提出的一些小的要求。 个人认为,一个成功的讲座既要有讲授者自己的生活阅历及思考建议,又要有专业见地,才能称之为成功的讲座。以下就是叶律师的讲座中有关专业的内容。叶律师主要给我们介绍了五个方面的内容。在给我们传授民事诉讼实务操作策略与技巧之前,先给我们就我国目前实务界民事诉讼的现状、原则和方向、程序等基础上做了阐述,并在此基础上提出了一些问题以及解决对策,最后介绍了一些策略与技巧。在现在民事诉讼中存在这一个顽疾——虚假诉讼。所谓虚假诉讼,是指当事人出于非法的动机和目的,利用法律赋予的诉讼权利,采取虚假的诉讼主体、事实及证据的方法提起民事诉讼,使法院作出错误的判决、裁定、调解的行为。与“恶意诉讼”有相似之处。在讲座结束后,本人查阅了些资料,并结合叶律师的讲座总结出造成虚假诉讼的成因主要有以下四个方面:首先,民事活动所遵循的当事人意思自治原则与权利自主处分原则及民事审判权的被动性特征客观上为虚假诉讼提供了滋生的条件与生存的空间。其次,证据制度的不够严密为虚假诉讼的得逞提供了可能。再次,法律规制力度不够,导致虚假诉讼者所能获得的非法利益或达到的非法目的较之法律风险与代价严重失衡。最后,虚假诉讼的违法性和应受谴责性人所共知。部分法官的素质不够高。虚假诉讼的得逞有赖于法院的司法权,即必须利用诉讼手段获得裁判。在简单介绍了虚假诉讼及其产生原因的基础上,叶律师提出了一些解决方案。主要可以从以下几个方面入手:选定特定案件作为虚假诉讼的“高危”案件。对“高危”案件启动立案特别审查程序。对立案庭移送的或审理中发现的虚假诉讼嫌疑的案件,业务庭启动特别审理程序。虚假诉讼嫌疑案件的中止审理和及时报告制度。设立专门机构启动审查程序,来完成审委会交给的查证任务。完善刑事立法。建立虚假诉讼民事侵权损害赔偿制度。完善民事证据审查制度。提高法官素质,加强法官责任心等等。 紧接着,叶律师又简单为我们简述了民事诉讼的原则和方向,并且认为民事诉讼应该做到三个价值的统一,即程序价值、实体价值与自我价值的统一。其中程序价值在我国相对比较薄弱,在国外则特别侧重于此,我国比较侧重于实体价值的实现。自我价值的实现在主要是通过社会口碑的好坏来判断的。我们在民事诉讼事务中,这三个价值要达到高度统一才能真正做好民事诉讼。 民事诉讼的程序问题一直是民事诉讼的重要内容,叶律师主要是从实务角度为我们阐释了民事诉讼程序问题。从立案到庭审再到调判最后到执行,每个环节都给我们提出了实务中应当注意的问题。在立案环节,首先要确定案件的案由,使得论证具有可诉性,确定案由一定要明确案件所涉及到的法律关系,这就要求既需要理论的扎实还需要一定的实践经验。其次是要确定管辖法院。在实践中,存在着法院管辖权的积极冲突与消极冲突,一定要找对法院才能更好地实现当事人利益的保护,并且举了沪杭甬“高速公路不高速”案件为例。最后是,一定要准备充分的诉讼材料,主要是指诉状和证据方面。在庭审环节,主要是从律师角度提出了要求。在庭前要准确的准备掌握证据材料,最好是自己组织证据,因为毕竟法院的经历是有限的。除此外,还应与委托人积极沟通,这也是最后当事人对你官司的好坏评价的重要环节,这个技巧性很强大。然后就是在举证、质证、辩论方面的一切注意事项。然后是诉讼成败的关键环节——调解、判决环节。在这个环节,作为律师应该制定调解方案,并且要使得方案有回旋的余地,若在实践中有条件,可以事先听取法官的意见,进而再与当事人沟通,这样子才能高效地为当事人争取权益。在进行调解时,要注意一些策略,例如若是代理原告则可以哭损,将自己受到的损失向法官和对方当事人讲述。若是代理被告,则要哭穷。但是这一切都得有个底线,不能过于夸张进而影响案件的公正。最后是要注意在判决前要充分陈述意见,以争取最后的机会。诉讼的最后环节就是执行。在我国目前存在着执行难的问题,因此在这方面应当积极争取,只有执行才能彻底保障当事人的合法权益,但是在这个环节一般律师参与就不是很多了。主要是要申请执行、进行执行和解,最终到执行终结。 在介绍了上述知识的基础上,叶律师在最后为我们介绍了一些技巧以及对我们提出了一些要求。具体技巧主要是:先发制人,兵临城下逼降;打狗先打主人(对于主公司和分公司的案件纠纷,要冻结主公司的账户等等);和解结案,减少诉累;借力使力,排除阻力;通过人大代表监督促进司法公正;借助媒体等等。最后给我们提出的要求是:要有扎实的民事法律功底;熟悉诉讼策略与技巧;良好的言语表达能力;较高的法律情商;良好的沟通能力以及积极平和的心态。 很是感谢叶律师的讲座,每次讲座都或多或少的受到一些启发,希望从每次讲座与其他的学习机会中,吸取精华,不断积累,进而使自己快速成长。 研究生讲座心得:篇四 进入研究生院已经一年半了,在这一年半的时间里,我参加了很多的学术讲座,让我受益颇多。通过这些讲座,我了解到各个领域的最新发展概况,充实了多方面的知识,拓宽了我的眼界,让我能够跟上科学发展的步伐。 其中朱志斌教授和周傲英教授的讲座让我印象尤为深刻。朱志斌教授现任桂林电子科技大学教授,主要研究方向为优化理论与算法研究。讲座的主题是图像处理中的优化算法,朱教授的讲解条例清晰、生动有序,通常举一些例子使道理深入清楚,渗透人心,我们都被深深的吸引住了。图像处理是计算机应用领域中最为活跃的领域之一,从数码相机的普及到、数字电视的开展到遥感图像处理和智能交通,它极大地促进了人类科学研究的发展、社会生产率的提高和生活方式的改善。作为一个有广阔应用前景的学科,还存在很多问题有待探索。近年来对数字图像处理的研究倾向于将数字图像作为一个组合优化问题,并采用一系列优化策略完成图像处理任务。 朱教授特别讲了群智能优化算法在图像处理中的应用。群智能优化算法是模拟生物或生物种群的结构特点、进化规律、行为模式和思维方法等形成的计算技术和方法,具有自组织、自适应和自我学习能力以及良好的全局收敛性、并行性和鲁棒性等特点。常用的群智能优化算法有遗传算法和蚁群算法、布谷鸟搜索算法等。以遗传算法来说,GA是一种全局优化搜索算法,可以对复杂的非线性多维数据空间进行快速有效的计算。特别是由于它不受搜索空间的限制性假设的约束,鲁棒性及固有的并行性等,在图像处理、分析及理解中,具有潜在的发展前景。 从朱教授的精彩讲座中我还学习到:群智能优化算法不仅仅可以用于图像处理,其实它还可以用于其他很多方面。联系到我的研究方向是项目调度,而项目调度是指由一系列相互关联的活动构成,在满足约束的条件下产生达到某种目标的调度方案。项目调度实质上就是组合优化问题,那么我是否可以把群智能优化算法拿过来解决我的研究问题呢?联系到朱教授所讲到的知识以及通过网络查找相关知识,我发现是通过群智能优化算法求解项目调度问题是可行的,而且应该会有比较理想的实验效果。 朱教授的讲座是我进入研究生阶段以来对我影响较大的讲座之一,使我印象深刻,收获也非常大。另一次让我受益匪浅的讲座就是周傲英教授所讲的《从大数据热看我国计算机学 界的机遇》。周傲英教授是华东师范大学长江特聘教授、云计算与大数据研究中心主任、数据科学与工程研究院院长,是我国大数据领域的领军人物。 首先,周傲英教授以幽默风趣的开场白将大家带入大数据的世界,通过Google、Yahoo、Facebook等国外知名计算机巨头以及阿里巴巴、京东等国内计算机巨头的最新发展概况来引入大数据。大数据(big data),或也可称为巨量资料,指的是所涉及的资料量规模巨大到无法透过目前主流软件工具,在合理时间内达到撷取、管理、处理、并整理成为帮助企业经营决策更积极目的的资讯。 大数据的应用范围非常广。有机构预测,“大数据”的发展,将使零售业净利润增长60%以上,制造业的产品开发、组装成本将下降50%以上。在制造行业,企业通过对网上数据分析了解客户需求和掌握市场动向,并对大数据进行分析后,就可以有效实现对采购和合理库存量的管理,大大减少因盲目进货而导致销售损失。在商业上,国外一些超市利用对手机的定位和购物推车获得商场内顾客在各处停留时间,利用视频监视图像软件分析顾客购物行为,优化商场布局和货架排列。 大数据的火爆,也带动了国内学术界、产业界和政府对大数据的热情。20XX年以来,中国计算机学会、中国通信学会先后成立了大数据委员会,研究大数据中的科学与工程问题,科技部的《中国云科技发展“十二五”专项规划》和工信部的《物联网“十二五”发展规划》等都把大数据技术作为一项重点予以支持。其中工信部发布的物联网“十二五”规划上,把信息处理技术作为4项关键技术创新工程之一被提出来,其中包括了海量数据存储、数据挖掘、图像视频智能分析,这都是大数据的重要组成部分。而另外3项关键技术创新工程,包括信息感知技术、信息传输技术、信息安全技术,也都与“大数据”密切相关。 最后,根据当前应用需求和计算环境变化的现状,周傲英教授提出大数据时代是我国计算机学界面临一个难得的发展机遇。大数据的热潮触发了一场思想启蒙运动,使得“大数据是资产,不是包袱”、“要拿数据说话”等观念逐步深入人心,改变了以往不重视数据积累,不相信数据分析等认识。有了这种思维模式的改变,大数据的应用就有了希望。周傲英教授希望我们能够抓住大数据的热潮中的机遇,努力提高自己,积极投入到科学发展的潮流中。 总而言之,演讲者们的讲解条理清楚、生动有序,时常举一些实例,让讲的内容深入清楚,渗透人心,我们大家都被深深的吸引住了。通过老师们的讲座,使我能初步领略了专家。 的一种思想以及思维方式,接触到平时一般接触不到的更深层次的理论知识和更前端的知识发展概况,提升了我们的专业技能,拓宽了我们的视野,使我们受益良多,真心的感谢那些为我们尽心尽力做出精彩讲座的老师和专家们!虽然讲座活动已经过去好长时间,但是我们不能停下科研的步伐,高度的责任感和使命感在时刻提醒我们要不断的攀登知识的高峰,充实自我,实现自己的梦想!

❷ 简叙无线传感器网络的功能 列出无线传感器网络在4种应用领域中所起到的作用

1.、军事应用
2、环境科学
3、医疗健康
4、空间探索

❸ 无线传感器定义及其应用实例解析

无线传感器,看到这个代名词,我想大多数人是一头雾水,一脸表现出很茫然的样子。这也并不奇怪,无线传感器,目前还只运用于一些大型检测工作中,自然而然,能够接触到它的也就只是一些专业的工作人员了。比如它可以监测地震,然后将监测到的信息通过无线网络传输到检测中心的无线网卡,直接送入到计算机里边儿。既然我们对它有这么多的疑惑,那接下来我就将向大家介绍介绍什么是无线传感器定义以及它的一些应用实例。

无线传感器的组成模块封装在一个外壳内,在工作时它将由电池或振动发电机提供电源,构成无线传感器网络节点,由随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信模块的微型节点,通过自组织的方式构成网络。它可以采集设备的数字信号通档唤过无线传感器网络传输到监控中心的无线网关,直接送入计算机,进行分析处理。如果需要,无线传感器也可以实时传输采集的整个时间历程信号。监控中心也可以通过网关把控制、参数设置等信息无线传输给节点。数据调理采集处理模块把传感器输出的微弱信号经过放大,滤波等调理电路后,送到模数转换器,转变为数字信号,送到主处理器进行数字信号处理,计算出传感器的有效值,位移值等。


桥梁健康检测及监测

桥梁结构健康监测(SHM)是一种基于传感器的主动防御型方法,可以弥补目前安全性能十分重要的结构中,把传感器网络安置到桥梁、建筑和飞机中,利用传感器进行SHM是一种可靠且不昂贵的做法,可以在第一时间检测到缺陷的形成。这种网络可以提早向维修人员报告在关键结构中出现的缺陷,从而避免灾难性事故。

粮仓温湿度监测

无线传感器网络技术在粮库粮仓温度湿度监测领域应用最为普遍,这是由于粮库粮仓温度湿度的测点多,分布广,使用纵横交错的信号线会降低防火安全系数,应用无线传感器网络技术具有低功耗,低成本,布线简单,安装方便,易于组网,便于管理维护等特点。


混凝土浇灌温度监测

在混凝土施工过程中,将数字温度传感器装入导热良好的金属套管内,可保证传感器对混凝土温度变化作出迅速的反应。每个温度监测金属管接入一个无线温度节点,整个现场的无线温度节点通过无线网络传输到施工监控中心,不需要在施工现场布放长电缆,安装布放方便,能够有效解决温度测量点因为施工人员损坏电缆造成的成活率较低的问题.


地震监测

通过使用由大量互连的微型传感器节点组成的传感器网络,可以对不同环境进行不间断的高精度数据搜集。采用低功耗的无线通信模块和无线通信协议可以使传感器网络的生命期延续很长时间。保证了传感器网络的实用性。

无线传感器网络相对于传统的网络,其最明显的特色可以用六个字来概括即:“自旅禅组织,自愈合”。这些特点使得无线传感器网络能够适应复杂多变的环境,去监测人力难以到达的恶劣环境地区。BEETECH无线传感器网络节点体积小巧,不需现场拉线供电,非常方便在应急情况下进行灵活部署监测并预测地质灾害的发生情况。


建筑物振动检测

建筑物悬臂部分不会因为旁边公路及地铁交通所引发的振动而超过舒适度的要求;通过现场测量,收集数据以验证由公路及地铁交通所引发的振动与主楼悬臂振动之相互关系;同时,通过模态分析得到主楼结构在小振幅脉动振动工况下前几阶振动模态的阻尼比,为将来进行结构的小振幅动力分析提供关键数据。


以上这些看起来很“翻番复杂”的文字呢,就是对无线传感器定义以及它的一些应用实例的解析了,这些也都是我所能了解到的知识信息了,对于无线传感器还有很多与其相关的知识信息,但是在这里我也只能给大家提供这么多了。虽然在我们的日常生活中并不会亲身接触到无线拆蠢尘传感器,但是它却一直在我们的身边,给予我们帮助,为我们“保驾护航”。

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❹ 试述无线电传感网络在某一领域的应用,与其他信息探测系统和网络比较,无线传感网络有哪些优势

摘要 opyright CSDN.NET, All Rights Reserved

❺ 无线网络技术论文三篇

以下就是我为大家带来的无线 网络技术 论文三篇。

无线网络 技术论文一

试想一下,在有线网络时代,用户的活动范围受限于网线,无论到哪里必须要拖着长长的缆线,为寻找宽带接口而苦恼。为此,无线网络应运而生。和有线网络相比,虽然无线网络的带宽较小;相对目前的有限网络有较多的等待延迟;稳定性较差;无线接入设备的CPU、内存以及显示屏幕等资源有限等 缺陷。但无线网络可适应复杂的搭建环境,搭建简单,经济性价比强,并且最大的优点是可以让人们摆脱网线的束缚,更便捷,更加自由的沟通。故自开发之初,就迅速抢占着市场。目前无线网络从覆盖范围上可以大致分成以下三大类:(1)系统内部互联/无限个域网(2)无线局域网(3)无限城域网/广域网。故本文就此介绍各类无线网络的的应用现状。

一、无限个域网(WPAN)

无线个域网主要采用IEEE802.15标准。无限个域网可以看成是无线局域网的一个特例。其覆盖半径只有几米。其主要应用范围包括:语音通信网关、数据通信网关、信息电器互联与信息自动交换等。WPAN通常采用微微蜂窝或毫微微蜂窝结构。WPAN是当前发展最迅速的领域之一,相应的新技术也层出不穷,主要包括蓝牙技术、IrDA、Home RF、超宽带技术和ZigBee技术等,具体介绍如下:

(一)蓝牙技术 是一种支持点对点,点对多点语音和数据业务的短距离无线通信技术。其基本网络结构是微微网。其优点在于低功耗、具有很强的可移植性,集成电路简单,易于推广等。蓝牙技术工作在全球通用的2.45GHz ISM频段,消除了国界的限制,可在短距离中互相连接,实现即插即用,在无线电环境非常嘈杂的环境下,其优势更加明显。目前在为3个使用短距离无线连接的通用应用领域提供支持,分别是数据和语音接入点、电缆替代和自组网络。

(二)IrDA技术 是目前几种技术中市场份额最大的,它采用红外线作为通信媒介,支持各种速率的点对点的语音和数据业务,主要应用在嵌入式系统和设备中。

(三) Home RF 用于在家庭区域内,在PC和用户电子设备之间实现无线数字通信的开放式工业标准。

(四)超宽带技术 是一种新技术,其概念类似于雷达,它的高性能和低功耗的优点将使它成为未来市场的强有力的竞争者之一。

(五)ZigBee技术 是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术。它是一种介于无限标记技术和蓝牙之间的技术提案,主要用于近距离无线连接。

二、无线局域网(WLAN)

无线局域网主要采用IEEE802.11标准。通过利用空中的电磁波代替传统的缆线进行信息传输,可以作为有线网络的延伸、补充或代替。相比较而言,无线局域网具有以下优点,

(一)移动性:通信范围不在受环境条件的限制,可以为用户提供实时的无处不在的网络接入 功能,使用户可以很方便地获取信息。

(二)灵活性:无线局域网的组网方式灵活多样,可方便的增减、移动、修改设备。

(三)经济型:无线局域网可用于物理布线困难或不适合进行物理布线的地方,可将网络快速投入使用节省人缘费用。

它是目前发展最热的无线网络类型,具体应用非常广泛,应用方式也很多,但目前还只能用于不移动或慢速移动的用户或业务,可能会在不久的将来开发出适合高速移动的无线局域网。按应用类型分为两大类,一类是有固定基础设施的,一类是无固定基础设施。无固定基础设施无线局域网又叫自组网络(Ad Hoc),其中最突出的是移动Ad Hoc网络,它在军用和民用领域有很好的应用前景,它可在任意通信环境下迅速展开使用、能够对网络拓扑变化做出及时响应。是目前和未来发展前景看好的一种组网技术。

三、无限广域网(WWAN)

无线广域网主要采用IEEE802.20标准。它更强调快速移动性,其连接能力可覆盖相当广泛的地理区域。但其信息速率通常不是很高,只有115kb/s。当前无线广域网多是移动电话及数据服务所使用的数字移动通信网络,常用的有GSM移动通信系统和卫星通信系统,而3G、4G技术也都属于无限广域网技术。该技术是使得 笔记本 计算机或者其他的设备装置在蜂窝网络覆盖范围内可以在任何地方连接到互联网。

四、结束语

基于Wi-Fi技术的无线网络不但在带宽、覆盖范围等技术上均取得了极大提升,同时在应用上,基于Wi-Fi无线应用也已从当初“随时、随地、随心所欲的接入”服务转变成车载无线、无线语音、无线视频、无线校园、无线医疗、无线城市、无线定位等诸多丰富的无线应用。以后,无线网络在学术界、制造业、仓库业、医疗界等扮演着至关重要的角色。但对于无线网络来说,在应优先解决以下问题:(1)加强移动设备管理(MDM)和安全系统;(2)部署大规模语音和视频无线局域网;(3)无线局域网控制器安装在企业内部还是外部? 这些问题是最迫切需要解决的,也是决定未来无线网络所扮演的角色。

无线网络技术论文二

说到无线网络的历史起源,可以追朔到五十年前的第二次世界大战期间,当时美国陆军采用无线电信号做资料的传输。他们研发出了一套无线电传输科技,并且采用相当高强度的加密技术,得到美军和盟军的广泛使用。这项技术让许多学者得到了一些灵感,在1971年时,夏威夷大学的研究员创造了第一个基于封包式技术的无线电通讯网络。这被称作ALOHNET的网络,可以算是相当早期的无线局域网络(WLAN)。它包括了7台计算机,它们采用双向星型拓扑横跨四座夏威夷的岛屿,中心计算机放置在瓦胡岛上。从这时开始,无线网络可说是正式诞生了。

从最早的红外线技术到被给予厚望的蓝牙,乃至今日最热门的IEEE 802.11(WiFi),无线网络技术一步步走向成熟。然而,要论业界影响力,恐怕谁也比不上WiFi。

Wi-Fi (wireless fidelity(无线保真) 的缩写)为IEEE定义的一个无线网络通信的工业标准(IEEE802.11)。 Wi-Fi第一个版本发表于1997年,其中定义了介质访问接入控制层(MAC层)和物理层。物理层定义了工作在2.4GHz的ISM频段上的两种无线调频方式和一种红外传输的方式,总数据传输速率设计为2Mbits。两个设备之间的通信可以自由直接(ad hoc)的方式进行,也可以在基站(Base Station, BS)或者访问点(Access Point,AP)的协调下进行。

下面介绍一下Wi-Fi联接点网络成员和结构:

站点(Station) ,网络最基本的组成部分。

基本服务单元(Basic Service Set, BSS) 。网络最基本的服务单元。最简单的服务单元可以只由两个站点组成。站点可以动态的联结(associate)到基本服务单元中。

分配系统(Distribution System, DS) 。分配系统用于连接不同的基本服务单元。分配系统使用的媒介(Medium) 逻辑上和基本服务单元使用的媒介是截然分开的,尽管它们物理上可能会是同一个媒介,例如同一个无线频段。

接入点(Acess Point, AP) 。接入点即有普通站点的身份,又有接入到分配系统的功能。

扩展服务单元(Extended Service Set, ESS) 。由分配系统和基本服务单元组合而成。这种组合是逻辑上,并非物理上的--不同的基本服务单元物有可能在地理位置相去甚远。分配系统也可以使用各种各样的技术。

关口(Portal) ,也是一个逻辑成分。用于将无线局域网和有线局域网或 其它 网络联系起来。

这儿有3种媒介,站点使用的无线的媒介,分配系统使用的媒介,以及和无线局域网集成一起的其它局域网使用的媒介。物理上它们可能互相重迭。IEEE802.11只负责在站点使用的无线的媒介上的寻址(Addressing)。分配系统和其它局域网的寻址不属无线局域网的范围。

IEEE802.11没有具体定义分配系统,只是定义了分配系统应该提供的服务(Service) 。整个无线局域网定义了9种服务,5种服务属于分配系统的任务,分别为,联接(Association), 结束联接(Diassociation), 分配(Distribution), 集成(Integration), 再联接(Reassociation) 。4种服务属于站点的任务,分别为,鉴权(Authentication), 结束鉴权(Deauthentication), 隐私(Privacy), MAC数据传输(MSDU delivery) 。

简单而言,WIFI是由AP(Access Point)和无线网卡组成的网络。AP一般称为网络桥接器或接入点,它是当作传统的有线局域网络与无线局域网络之间的桥梁,也是无线局域网络与无线局域网络之间的桥梁,因此任何一台装有无线网卡的PC均可透过AP去分享有线局域网络甚至广域网络的资源,其工作原理相当于一个内置无线发射器的hub或者是路由,而无线网卡则是负责接受由AP所发射信号的CLIENT端设备。

虽然WIFI无线技术在前进的路上遇到了很多困难,但是随着产品技术的进步和技术标准的统一,WIFI一定会带给人们更大的便利和更光明的前景,无线网络技术也会向着更主流的方向发展。

无线网络技术论文三

一、引言

在人们即将迈入21世纪的时候,网络不知不觉成为每个人生活当中不可或缺的一部分,每天用它来查询所需的资料、浏览各方面的新闻、甚至查询当天出行的路线等等。 然而人们想要完成所有这些事情,基本上都是通过有线网络。对于慢慢发展起来的无线网络,大多数人都对它很陌生,而且目前在国内,如果你要使用它的话,费用还挺贵,因此,一些客观的原因导致大部分人远离它,甚至都从不过问它。

其实,无线网络是网络时代的一种进步、一种改革。它可以让生活变得更便捷,并且也推动着整个社会的进步;所以,为了让那些不懂它或者不想接近它的人,更多地知道、了解它,让它们去接触、甚至慢慢使用上它,下面就从五个方面简单地介绍一下无线网络。

二、无线网络的诞生

从1969年因特网诞生于美国开始至今,网络的历史并不算长;下面可以通过一个小小的 故事 来说明,故事开始于当年的8月30日,由BBN公司制造的第一台“接口信息处理机”简称IMP1,在预定日期的前两天抵达了加利福尼亚大学。克兰罗克是当时进行这次实验的教授,还有他的40多名工程技术人员和研究生。然而就在10月初的时候,第二台IMP2运到了阿帕网试验的第二节点,即斯坦福研究院(简称:SRI)。

经过数百人一年多时间的紧张研究,阿帕网远程联网试验即将正式实施。那台由IMP1联接的大型主机叫做Sigma-7,已运至加利福尼亚大学,与它通讯的那台SRI大型主机叫作SDS 940的机器,也在同一时间到达,经过一到两个月的准备工作,于10月29日晚上,在全球首次实现两台机器之间的通信实验,克兰罗克教授立即命令他的研究助理、加利褔尼亚大学学生名叫查理·克莱恩(英文名:C. Kline),坐在一台名叫IMP1的终端前面,吩咐他要戴上耳机和麦克风,通过长途电话随时与另外一名负责SRI终端操作的技术员保持密切联系。

实验就这样开始了,据当时克莱恩的回忆,是他的教授让他首先传输5个字母,分别为:L、O、G、I、N。用它们来确认分组交换技术的传输效果。并且教授指导它,只需要键入其中的L、O、G三个字母,使IMP1机器传送出去,再由SRI机器自动产生“IN”,最后合成为前面要实现的五个字母组合,即:LOGIN。经过教授指导及克莱恩与SRI终端操作员的配合,就在22点30分的时候,带着激动的心情,C.Kline就开始在键盘上敲入第一个字母“L",然后对着麦克风喊:“请问您收到‘L’了吗?” 另外一头的回答是:“是的,我收到了‘L’。”

他继续做着同样的工作……

“你收到O吗?

“是的,我收到了‘O’了,

就这样一步接着一步地继续下去,突然出现了一个出乎意料的结果,IMP1仪表显示传输系统崩溃,通讯无法继续进行下去。克兰罗克教授与他的四十名学生在世界上的第一次互联网络的通讯试验宣告结束,当时仅仅传送成功两个字母L、与O、,也就这次字母传送实验真真切切地标志着网络的真正诞生;历史上把这一次事件的发生作为了互联网诞生的见证。

无线网络的诞生呢?那要追溯到第二次世界大战,那时的美国在科技方面领先于其他国家,不管是在通信还是网络方面,因此美国的陆军就采用了无线电信号,利用一套无线电传输技术,此技术具有高强度的加密保护功能,开始了他们在战场上的技术突破。从这一刻起,无线网络也算是正式诞生了。

三、无线网络的概念与安全

(一)概念

所谓无线网络,顾名思义,就是一种不需要通过线缆这种介质来做传输而已,另外用户可以建立远距离无线连接的一种全球语音和数据的网络,它与有线网络的用途十分类似,最大的不同除了传输介质:无线电技术取代网线之外,在分类上和有线网络也稍有区别,分无线个人网、无线局域网、无线城域网。

在一个无线局域网内,常见的设备有:无线网卡、无线网桥、无线天线、和无线路由器等等无线设备。一旦建立起一个局域网之后,无线网络就会存在着一定的辐射危险,甚至可以说比有线网络在时间以及范围上显得更加强烈,所以,为了尽少量地受到辐射,应该把常用的无线路由、无线AP摆放在离我们人体和离卧室远一些的地方,还要注意避免把一些无线产品过分靠近音响、电视等电子产品,防止它们之间互相的干扰产生的其它辐射。总之,只要我们与它保持较远的距离,避免长时间呆在无线网络环境中所产生的累积效应,养成一种良好的习惯,那么无线网络的辅射就对人类构不成多大的威协。

(二)安全

在使用无线网络的时候,安全性固然重要,在安全防范方面,与有线网络存在非常大的区别,无线网络的安全主要可以从以下六个方面进行把握:

1.采用强力的密码。谈到密码,是一个让人非常敏感的东西,足够强大的密码可以让暴力解除成为不可能实现的情况。相反,如果密码强度不够,几乎可以肯定会让你的系统受到损害。所以,不但要设密码,而且还要足够强力才行。

2.严禁广播服务集合标识符(简称:SSID)。SSID其实就是给无线网络的一种重命名,假如不能对它进行保护的话,带来的安全隐患是非常严重的。同时在对无线路由器配置的时候,须禁止服务集合标识符的广播,尽管不能带来真正的安全,但至少可以减轻威胁程度,因为很多初级的恶意攻击者都是采用扫描的方式寻找一些有漏洞的系统作为它们的突破口。一旦隐藏了服务集合标识符这项功能,也就大大降低了破坏程度。

3.采用有效的无线加密方式。相反,另一种动态有线保密方式其实并不算很有效。使用象aircrack等类似的免费工具,就可以在短短的几分钟里找出动态有线等效保密模式加密过的无线网络的漏洞;无线网络保护访问是目前通用的加密标准,当然,你也可以选择使用一些更强大有效的方式。毕竟,加密和解密的斗争是无时无刻不在进行的。

4.采用不同类型的加密。不要仅仅依靠以上谈到的无线加密手段来保证无线网络的整体安全。不同类型的加密可以在系统层面上提高安全的可靠性。例如:OpenSSH就是一个不错的加密选择,它可以在同一网络内的系统提供安全通讯,即使需要经过因特网也没有问题。与采用了SSL加密技术的电子商务网站是有着异曲同工之妙的。实际上,为了达到更安全的效果,建议不要总更换加密方式。

5.控制介质访问控制地址层。即我们所说的MAC地址,单独对其限制是不会提供真正的保护。但是,像隐藏无线网络的服务集合标识符、限制介质访问控制(MAC)地址对网络的访问,是可以确保网络不会被初级的恶意攻击者骚扰的。另外此种 方法 对于整个系统来说,无论是新手的恶意攻击还是专家的强烈破坏,都能起到全面的防护,保证整个系统的安全。

6.监控网络入侵者的活动。众所周知,人类无时无刻不在使用着网络。所以入侵者也随时会攻击到你的网络中来,那么你就需要对攻击的发展趋势以及了解它们是如何连接到你的网络上来的进行一定的跟踪,为了提供更好的安全保护依据,你还需要对日志里扫描到的相关信息进行分析,找出其中更有利的部分,以备在以后出现异常情况的时候给予及时的通知。总之,在随着社会的进步、科技的不断更新,未来,我们更需要对以上十点进行理解性地记忆与灵活性地变通使用。

四、无线网络的技术与应用

目前,在国内无线网络的技术并不算很盛行,与有线网络相比,它还不是很成熟,可是,发展至今,在无线的世界内,新技术层出不穷、新名词是应接不暇。例如:从无线局域网、无线个域网、无线体域网、无线城域网到无线广域网;从移动AdHoc网络到无线传感器网络、无线 Mesh网络;从Wi-Fi到WiMedia、WiMAX;从IEEE802.11、IEEE802.15、IEEE802.16到IEEE802.20;从固定宽带无线接入到移动宽带无线接入;从蓝牙到红外、HomeRF,从UWB到ZigBee;从GSM、GPRS、CDMA到3G、超3G、4G等等。

在应用方面,其中两种主要的方式分为:GPRS手机无线网络和无线局域网。从某种意义上来说,GPRS手机无线网可称作是目前社会上一种真正意义的网络,它主要是通过移动电话网络来接入Internet的,所以只要你所在的区域开通了GPRS业务,那么不管在任何一个角落都可以实现上网;后者呢,主要是与有线网络作比较,突出它的便捷性,因为它是利用射频技术(即:Radio Frequency简称:RF)来实现的一种数据传输系统, RF取代了旧式的那种通过双绞铜线来实现上网的烦索性;另外,除了以上谈到两种主流方式,在当今快速发展的科技形势下,我国通信方面出现了移动的TD-SCDMA和电信的CDMA2000以及联通的WCDMA三种无线网络通信方式,所以,未来只要有3G网络信号存在的地方,便可以实现上网。

五、就业前景

一种新型的产业必定会为社会带来不小的影响,并且推动整个社会走上更稳健的步伐 。例如:在就业方面,它产生了一批新型的就业岗位,比如:3G网络工程师、无线网络优化岗位等等,通信方面,出现堪察、无线网络测试等等,因此而减轻了整个社会在就业上不少的压力,再者,在另外一种无线局域网标准下生产出的产品技术应用逐渐成为无线网络市场主流的情况下,基于Wi-Fi技术的无线网不但在带宽以及覆盖范围等技术上取得了极大突破,而且在应用上,如今的无线网络也不再只是单纯地满足用户随时随地接入网络,甚至已经能更多地参于到行业信息化的服务中来,可想而知,将来出现无线医辽、无线校园、无线城市等其他行业应用成为无线网络市场的主流也不是梦想。

六、结束语

随着科技的不断演进与无线行业的飞速发展,无线网络将成为推动整个网络市场前进的新生力量,并且在不可预见的未来,纷繁多样、永远在线的智能终端技术将会把娱乐、办公、消费、医辽、 文化 教育 、生活服务等多种行业区域的全部功能融会贯通,一起服务于我们的工作和生活,使之变得更轻松、更智能。使智能技术与无线网络更好地密切结合,让越来越多的创新应用和新的生活方式进入到未来的社会当中。最后,让我们迎接一个“网聚万物”、“网随人动”的无线时代。

❻ 无线传感器网络的特点及关键技术

无线传感器网络的特点及关键技术

无线传感器网络被普遍认为是二十一世纪最重要的技术之一,是目前计算机网络、无线通信和微电子技术等领域的研究热点。下面我为大家搜索整理了关于无线传感器网络的特点及关键技术,欢迎参考阅读!

一、无线传感器网络的特点

与其他类型的无线网络相比,传感器网络有着鲜明的特征。其主要特点可以归纳如下:

(一)传感器节点能量有限。当前传感器通常由内置的电池提供能量,由于体积受限,因而其携带的能量非常有限。如何使传感器节点有限的能量得到高效的利用,延长网络生存周期,这是传感器网络面临的首要挑战。

(二)通信能力有限。无线通信消耗的能量与通信距离的关系为E=kdn。其中,参数n的取值为2≤n≤4,n的取值与许多因素有关。但是不管n具体的取值,n的取值范围一旦确定,就表明,无线通信的能耗是随着距离的增加而更加急剧地增加的。因此,在满足网络连通性的要求下,应尽量采用多跳通信,减少单跳通信的距离。通常,传感器节点的通信范围在100m内。

(三)计算、存储和有限。一方面为了满足部署的要求,传感器节点往往体积小;另一方面出于成本控制的目的`,节点的价格低廉。这些因素限制了节点的硬件资源,从而影响到它的计算、存储和通信能力。

(四)节点数量多,密度高,覆盖面积广。为了能够全面准确的监测目标,往往会将成千上万的传感器节点部署在地理面积很大的区域内,而且节点密度会比较大,甚至在一些小范围内采用密集部署的方式。这样的部署方式,可以让网络获得全面的数据,提高信息的可靠性和准确性。

(五)自组织。传感器网络部署的区域往往没有基础设施,需要依靠传感器节点协同工作,以自组织的方式进行网络的配置和管理。

(六)拓扑结构动态变化。传感器网络的拓扑结构通常是动态变化的,例如部分节点故障或电量耗尽退出网络,有新的节点被部署并加入网络,为节约能量节点在工作和休眠状态间进行切换,周围环境的改变造成了无线通信链路的变化,以及传感器节点的移动等都会导致传感器网络拓扑结构发生变化。

(七)感知数据量巨大。传感器网络节点部署范围大、数量多,且网络中的每个传感器通常都产生较大的流式数据并具有实时性,因此网络中往往存在数量巨大的实时数据流。受传感器节点计算、存储和带宽等资源的限制,需要有效的分布式数据流管理、查询、分析和挖掘方法来对这些数据流进行处理。

(八)以数据为中心。对于传感器网络的用户而言,他们感兴趣的是获取关于特定监测目标的真实可靠的数据。在使用传感器网络时,用户直接使用其关注的事件作为任务提交给网络,而不是去访问具有某个或某些地址标识的节点。传感器网络中的查询、感知、传输都是以数据为中心展开的。

(九)传感器节点容易失效。由于传感器网络应用环境的特殊性以及能量等资源受限的原因,传感器节点失效(如电池能量耗尽等)的概率远大于传统无线网络节点。因此,需要研究如何提高数据的生存能力、增强网络的健壮性和容错性以保证部分传感器节点的损坏不会影响到全局任务的完成。此外,对于部署在事故和自然灾害易发区域的无线传感器网络,还需要进一步研究当事故和灾害导致大部分传感器节点失效时如何最大限度地将网络中的数据保存下来,以提供给灾害救援和事故原因分析等使用。

二、关键技术

无线传感器网络作为当今信息领域的研究热点,设计多学科交叉的研究领域,有非常多的关键技术有待研究和发现,下面列举若干。

(一)网络拓扑控制。通过拓扑控制自动生成良好的拓扑结构,能够提高路由协议和MAC协议的效率,可为数据融合、时间同步和目标定位等多方面奠定基础,有利于节省能量,延长网络生存周期。所以拓扑控制是无线传感器网络研究的核心技术之一。目前,拓扑控制主要研究的问题是在满足网络连通度的前提下,通过功率控制或骨干网节点的选择,剔除节点之间不必要的通信链路,生成一个高效的数据转发网络拓扑结构。

(二)介质访问控制(MAC)协议。在无线传感器网络中,MAC协议决定无线信道的使用方式,在传感器节点之间分配有限的无线通信资源,用来构建传感器网络系统的底层基础结构。MAC协议处于传感器网络协议的底层部分,对传感器网络的性能有较大影响,是保证无线传感器网络高效通信的关键网络协议之一。传感器网络的强大功能是由众多节点协作实现的。多点通信在局部范围需要MAC协议协调其间的无线信道分配,在整个网络范围内需要路由协议选择通信路径。

在设计MAC协议时,需要着重考虑以下几个方面:

(1)节省能量。传感器网络的节点一般是以干电池、纽扣电池等提供能量,能量有限。

(2)可扩展性。无线传感器网络的拓扑结构具有动态性。所以MAC协议也应具有可扩展性,以适应这种动态变化的拓扑结构。

(3)网络效率。网络效率包括网络的公平性、实时性、网络吞吐量以及带宽利用率等。

(三)路由协议。传感器网络路由协议的主要任务是在传感器节点和Sink节点之间建立路由以可靠地传递数据。由于传感器网络与具体应用之间存在较高的相关性,要设计一种通用的、能满足各种应用需求的路由协议是困难的,因而人们研究并提出了许多路由方案。

(四)定位技术。位置信息是传感器节点采集数据中不可或缺的一部分,没有位置信息的监测消息可能毫无意义。节点定位是确定传感器的每个节点的相对位置或绝对位置。节点定位分为集中定位方式和分布定位方式。定位机制也必须要满足自组织性,鲁棒性,能量高效和分布式计算等要求。

(五)数据融合。传感器网络为了有效的节省能量,可以在传感器节点收集数据的过程中,利用本地计算和存储能力将数据进行融合,取出冗余信息,从而达到节省能量的目的。

(六)安全技术。安全问题是无线传感器网络的重要问题。由于采用的是无线传输信道,网络存在偷听、恶意路由、消息篡改等安全问题。同时,网络的有限能量和有限处理、存储能力两个特点使安全问题的解决更加复杂化了。

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❼ 无线传感器网络的特点与应用

无线传感器网络是一种新型的传感器网络,其主要是由大量的传感器节点组成,利用无线网络组成一个自动配置的网络系统,并将感知和收集到的信息发给管理部门。目前无线传感器网络在军事、生态环境、医疗和家居方面都有一定应用,未来无线传感器网络的发展前景将是不可估量的。

一、无线传感器网络的特点

(一)节点数量多

在监测区通常都会安置许多传感器节点,并通过分布式处理信息,这样就能够提高监测的准确性,有效获取更加精确的信息,并降低对节点传感器的精度要求。此外,由于节点数量多,因此存在许多冗余节点,这样就能使系统的容错能力较强,并且节点数量多还能够覆盖到更广阔的监测区域,有效减少监测盲区。

(二)动态拓扑

无线传感器网络属于动态网络,其节点并非固定的。当某个节电出现故障或是耗尽电池后,将会退出网络,此外,还可能由于需要而被转移添加到其他的网络当中。

(三)自组织网络

无线传感器的节点位置并不能进行精确预先设定。节点之间的相互位置也无法预知,例如通过使用飞机播散节点或随意放置在无人或危险的区域内。在这种情况下,就要求传感器节点自身能够具有一定的组织能力,能够自动进行相关管理和配置。

(四)多跳路由

无线传感网络中,节点之间的距离通常都在几十到几百米,因此节点只能与其相邻的节点进行直接通信。如果需要与范围外的节点进行通信,就需要经过中间节点进行路由。无线传感网络中的多跳路由并不是专门的路由设备,所有传输工作都是由普通的节点完成的。

(五)以数据为中心

无线传感网络中的节点均利用编号标识。由于节点是随机分布的,因此节点的编号和位置之间并没有联系。用户在查询事件时,只需要将事件报告给网络,并不需要告知节点编号。因此这是一种以数据为中心进行查询、传输的方式。

(六)电源能力局限性

通常都是用电池对节点进行供电,而每个节点的能源都是有限的,因此一旦电池的能量消耗完,就是造成节点无法再进行正常工作。

二、无线传感器网络的应用

(一)环境监测应用

无线传感器可以用于进行气象研究、检测洪水和火灾等,在生态环境监测中具有明显优势。随着我国市场经济的不断发展,生态环境污染问题也越来越严重。我国是一个幅员辽阔、资源丰富的农业大国,因此在进行农业生产时利用无线传感器进行对生产环境变化进行监测能够为农业生产带来许多好处,这对我国市场经济的'不断发展有着重要意义。

(二)医疗护理应用

无线传感器网络通过使用互联网络将收集到的信息传送到接受端口,例如一些病人身上会有一些用于监测心率、血压等的传感器节点,这样医生就可以随时了解病人的病情,一旦病人出现问题就能够及时进行临时处理和救治。在医疗领域内传感器已经有了一些成功案例,例如芬兰的技术人员设计出了一种可以穿在身上的无线传感器系统,还有SSIM(Smart Sensors and Integrated Microsystems)等。

(三)智能家居建筑应用

文物保护单位的一个重要工作就是要对具有意义的古老建筑实行保护措施。利用无线传感器网络的节点对古老建筑内的温度是、湿度、关照等进行监测,这样就能够对建筑物进行长期有效的监控。对于一些珍贵文物的保存,对保护地的位置、温度和湿度等提前进行检测,可以提高展览品或文物的保存品质。例如,英国一个博物馆基于无线传感器网络设计了一个警报系统,利用放在温度底部的节点检测灯光、振动等信息,以此来保障文物的安全[5]。

目前我国基础建设处在高速发展期,建设单位对各种建设工程的安全施工监测越来越关注。利用无线传感器网络使建筑能够检测到自身状况并将检测数据发送给管理部门,这样管理部门就能够及时掌握建筑状况并根据优先等级来处理建筑修复工作。

另外,在家具或家电汇中设置无线传感器节点,利用无线网络与互联网络,将家居环境打造成一个更加舒适方便的空间,为人们提供更加人性化和智能化的生活环境。通过实时监测屋内温度、湿度、光照等,对房间内的细微变化进行监测和感知,进而对空调、门窗等进行智能控制,这样就能够为人们提供一个更加舒适的生活环境。

(四)军事应用

无线传感器网络具有低能耗、小体积、高抗毁等特性,且其具有高隐蔽性和高度的自组织能力,这为军事侦察提供有效手段。美国在20世纪90年代就开始在军事研究中应用无线传感器网络。无线传感器网络在恶劣的战场内能够实时监控区域内敌军的装备,并对战场上的状况进行监控,对攻击目标进行定位并能够检测生化武器。

目前无线传感器网络在全球许多国家的军事、研究、工业部门都得到了广泛的关注,尤其受到美国国防部和军事部门的重视,美国基于C4ISR又提出了C4KISR的计划,对战场情报的感知和信息综合能力又提出新的要求,并开设了如NSOF系统等的一系列军事无线传感器网络研究。

总之,随着无线传感器网络的研究不断深入和扩展,人们对无线传感器的认识也越来越清晰,然而目前无线传感器网络的在技术上还存在一定问题需要解决,例如存储能力、传输能力、覆盖率等。尽管无线传感器网络还有许多技术问题待解决使得现在无法广泛推广和运用,但相信其未来发展前景不可估量。

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