‘壹’ 什么是无线传感器网络
本教程操作环境:windows10系统、Dell G3电脑。
什么是无线传感器网络无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)是一种分布式传感网络,它的末梢是可以感知和检查外部世界的传感器。WSN中的传感器通过无线方式通信,因此网络设置灵活,设备位置可李戚以随时更改,还可以跟互联网进行有线或无线方式的连接。通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。
基本信息
无线传感器网络是一项通过无线通信技术把数以万计的传感器节点以自由式进行组织与结合进而形成的网络形式。
构成传感器节点的单元分别为:数据采集单元、数据传输单元、数据处理单元以及能量供应单元。
其中数据采集单元通常都是采集监测区域内的信息并加以转换,比如光强度跟大气压力与湿度等;数据传输单元则主要以无线通信和交流信息以及缓扒发送接收那些采集进来的数据信息为主;数据处理单元通常处理的是全部节点的路由协议和管理任务以及定位装置等;能量供应单元为缩减传感器节点占据的面积,会选择微型电池的构成形式。
无线传感器网络当中的节点分为两种,一个是汇聚节点,一个是传感器节点。
汇聚节点主要指的是网关能够在传感器节点当中将错误的报告数据剔除,并与相关的报告相结合将数据加以融合,对发生的事件进行判断。
汇聚节点与用户节点连接可借助广域网络或者卫星直接通信,并对收集到的数据进行处理。
相较于传统式的网络和其他传感器相比,无线传感器网络有以下特点:
(1)组建方式自由。无线网络传感器的组建不受任何外界条件的限制,组建者无论在何时何地,都可以快速地组建起一个功能完善的无线网络传感器网络,组建成功之后的维护管理工作也完全在网络内部进行。
(2)网络拓扑结构的不确定性。从网络层次的方向来看,无线传感器的网络拓扑结构是变化不定的,哪哪陵例如构成网络拓扑结构的传感器节点可以随时增加或者减少,网络拓扑结构图可以随时被分开或者合并。
(3)控制方式不集中。虽然无线传感器网络把基站和传感器的节点集中控制了起来,但是各个传感器节点之间的控制方式还是分散式的,路由和主机的功能由网络的终端实现各个主机独立运行,互不干涉,因此无线传感器网络的强度很高,很难被破坏。
(4)安全性不高。无线传感器网络采用无线方式传递信息,因此传感器节点在传递信息的过程中很容易被外界入侵,从而导致信息的泄露和无线传感器网络的损坏,大部分无线传感器网络的节点都是暴露在外的,这大大降低了无线传感器网络的安全性。
组成结构:
无线传感器网络主要由三大部分组成,包括节点、传感网络和用户这3部分。其中,节点一般是通过一定方式将节点覆盖在一定的范围,整个范围按照一定要求能够满足监测的范围;传感网络是最主要的部分,它是将所有的节点信息通过固定的渠道进行收集,然后对这些节点信息进行一定的分析计算,将分析后的结果汇总到一个基站,最后通过卫星通信传输到指定的用户端,从而实现无线传感的要求。
‘贰’ 什么是无线传感技术
早在上世纪70年代,就出现了将传统传感器采用点对点传输、连接传感控制器而构成传感网络雏形,我们把它归之为第一代传感器网络。随着相关学科的不断发展和进步,传感器网络同时还具有了获取多种信息信号的综合处理能力,并通过与传感控制的相联,组成了有信息综合和处理能力的传感器网络,这是第二代传感器网络。而从上世纪末开始,现场总线技术开始应用于传感器网络,人们用其组建智能化传感器网络,大量多功能传感器被运用,并使用无线技术连接,无线传感器网络逐渐形成。
无线传感器网络是新一代的传感器网络,具有非常上世纪70年代,其发展和应用,将会给人类的生活和生产的各个领域带来深远影响。
无线传感器网络可以看成是由数据获取网络、数据颁布网络和控制管理中心三部分组成的。其主要组成部分是集成有传感器、处理单元和通信模块的节点,各节点通过协议自组成一个分布式网络,再将采集来的数据通过优化后经无线电波传输给信息处理中心。
‘叁’ 无线传感网络是怎么回事
WSN是Wireless Sensor Network的缩写,即无线传感器网络。
无线传感器网络(Wireless Sensor Network)是由大量微型化的、低功耗的、具有感知、处理和通信等能力的节点通过无线网络互相连接而成的一种分布式网络。这些节点可以感知、控制和传输数据等,主要用于获取远程环境信息和实现分布式控制。
无线传感器网络的一些意义:
1、实现环境监测。
无线传感器网络相对于传统监测手段具有成本低、易于安装和维护等优点,可以通过感知环境参数,实时监测自然资源的利用情况、环境污染和气候变化等情况,帮助人类更好的保护和管理自然环境。
2、提升生产效率。
无线传感器网络可以实时监测和调配工厂设备、车间生产进度和库存情况,让生产过程变得更加高效、精细和智能。
3、促进健康医疗。
无线传感器网络可以实时监测患者生命体征,同时与患者物理设备进行配合,使医院综合服务做到病人护理人性化、便捷化和精准化。如智能床垫、智能助听器等。
4、帮助城市管理。
无线传感器网络可依据监测数据实现智慧城市管理。例如智能交通疏导、无人值守控制、城市环境数字化监测等方面。。
‘肆’ 物联网和传感器网络的区别
物联网是利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起,形成人与物、物与物相联,实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。
无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)是由大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络,以协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内被感知对象的信息,并最终把这些信息发送给网络的所有者。
区别如下:
1,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。
无线传感器网络是一种灵活的自组织网络,相对而言具有较高的不确定性,同时网络拓扑容易受到外部环境的影响。
物联网相对于无线传感器网络而言网络拓扑比较固定。
2,物联网中实体之间的网络组织方式也比无线传感器网络多样,可以是无线的,也可是有线的。
3,从处理能上而言,物联网有较强的数据处理能力。其本身也具有智能处理的能力,能够对物体实施智能控制。
无线传感器网络处理能力较弱,其本身不具有智能数据处理的能力,节点只负责收集数据即可。
图表可以看出他们的关系,传感网是物联网的一部分
‘伍’ 鐗╄仈缃戞湁鍝浜涚浉鍏虫妧链
鐗╄仈缃戞湁鍝浜涚浉鍏虫妧链浠嬬粛濡备笅锛
M2M搴旂敤绯荤粺鏋勬垚链夋櫤鑳藉寲链哄櫒銆丮2M纭浠躲侀氢俊缃戠粶銆佷腑闂翠欢銆侻2M搴旂敤棰嗗烟链夈佸跺涵搴旂敤棰嗗烟銆佸伐涓氩簲鐢ㄩ嗗烟銆侀浂鍞鍜屾敮浠橀嗗烟銆佺墿娴佽繍杈撹屼笟銆佸尰鐤楄屼笟銆
4銆丷FID鎶链锛氭棤绾垮皠棰戣瘑鍒鍗冲皠棰戣瘑鍒鎶链锛圧adio Frequency Identification锛孯FID锛夛纴鏄镊锷ㄨ瘑鍒鎶链镄勪竴绉嶏纴阃氲繃镞犵嚎灏勯戞柟寮忚繘琛岄潪鎺ヨЕ鍙屽悜鏁版嵁阃氢俊銆
鍒╃敤镞犵嚎灏勯戞柟寮忓硅板綍濯掍綋锛堢数瀛愭爣绛炬垨灏勯戝崱锛夎繘琛岃诲啓锛屼粠钥岃揪鍒拌瘑鍒鐩镙囧拰鏁版嵁浜ゆ崲镄勭洰镄勶纴鍏惰璁や负鏄21涓栫邯链鍏峰彂灞曟綔锷涚殑淇℃伅鎶链涔嬩竴銆
5銆丯FC鎶链锛歂FC鑻辨枃鍏ㄧОNear Field Communication锛岃繎璺濈绘棤绾块氢俊銆备笌RFID涓镙凤纴NFC淇℃伅涔熸槸阃氲繃棰戣氨涓镞犵嚎棰戠巼閮ㄥ垎镄勭数纾佹劅搴旇﹀悎鏂瑰纺浼犻掞纴浣嗕袱钥呬箣闂磋缮鏄瀛桦湪寰埚ぇ镄勫尯鍒銆
棣栧厛锛孨FC鏄涓绉嶆彁渚涜交𨱒俱佸畨鍏ㄣ佽繀阃熺殑阃氢俊镄勬棤绾胯繛鎺ユ妧链锛屽叾浼犺緭锣冨洿姣搁FID灏忥纴RFID镄勪紶杈撹寖锲村彲浠ヨ揪鍒板嚑绫炽佺敋镊冲嚑鍗佺背锛屼絾鐢变簬NFC閲囧彇浜嗙嫭鐗圭殑淇″彿琛板噺鎶链锛岀浉瀵逛簬RFID𨱒ヨ碞FC鍏锋湁璺濈昏繎銆佸甫瀹介珮銆佽兘钥椾绠绛夌壒镣广
鍏舵★纴NFC涓庣幇链夐潪鎺ヨЕ鏅鸿兘鍗℃妧链鍏煎癸纴宸茬粡鎴愪负寰楀埌瓒婃潵瓒婂氢富瑕佸巶鍟嗘敮鎸佺殑姝e纺镙囧嗳銆
6銆佷绠鑳借楄掴鐗欐妧链锛氲掴鐗欎绠鑳借楋纸Bluetooth Low Energy锛屾垨绉痫luetooth LE銆丅LE锛屾棫鍟嗘爣Bluetooth Smart锛変篃绉颁绠锷熻楄掴鐗欙纴鏄钃濈堕鎶链镵旂洘璁捐″拰阌鍞镄勪竴绉崭釜浜哄眬锘熺绣鎶链锛屾棬鍦ㄧ敤浜庡尰鐤椾缭锅ャ佽繍锷ㄥ仴韬銆佷俊镙囥佸畨阒层佸跺涵濞变箰绛夐嗗烟镄勬柊鍏村簲鐢ㄣ
鐩歌缉缁忓吀钃濈堕锛屼绠锷熻楄掴鐗欐棬鍦ㄤ缭鎸佸悓绛夐氢俊锣冨洿镄勫悓镞舵樉镢楅檷浣庡姛钥楀拰鎴愭湰銆