无线传感器网络WSN全解.ppt

五、协议结构 ? 物理层 无线传感器网络的传输介质可以是无线、红外或者 光介质。 ? 数据链路层 数据链路层负责数据流的 多路复用 、 数据帧检测 、 媒体接入 和 差错控制 。数据链路层保证了传感器网络内点 到点和点到多点的连接。 五、协议结构 ? 网络层 传感器网络节点高密度地分布于待测环境内或周围。 在传感器网络节点和接收器节点之间需要特殊的多跳无线 路由协议。无线传感器网络的路由算法在设计时需要特别 考虑能耗的问题，传感器网络的网络层设计的设计特色还 体现在以数据为中心。 五、协议结构 ? 传输层 在多种类型数据传输任务的前提下保障各种数据的 端到端的传输质量。 ? 应用层 包括一系列基于监测任务的应用层软件。应用层的 传感器管理协议、任务分配和数据广播管理协议以及传感 器查询和数据传播管理协议是传感器网络应用层需要解决 的三个潜在问题。 五、协议结构 ? 特点： 网络协议结构是网络的协议分层以及网络协 议的集合 , 是对网络及其部件所应完成功能的定 义和描述。对无线传感器网络来说 , 其网络协议 结构不同于传统的计算机网络和通信网络。相对 已有的有线网络协议栈和自组织网络协议栈，需 要更为精巧和灵活的结构，用于支持节点的低功 耗，高密度，提高网络的自组织能力、自动配置 能力、可扩展能力和传感器数据的实时性保证。 学习任务 ? 5.1 无线传感器网络概述 ? 5.2 无线传感器网络的系统结构 ? 5.3 无线传感器网络的应用 ? 5.4 无线传感器网络的研究方向 5.1 无线传感器网络概述 一、 WSN 对物联网的支撑作用 ? 无线传感器网络技术是传统传感技术和 网络通讯技术的融合，通过将无线网络 节点附加采集各种物理量的传感器而成 为兼有感知能力和通讯能力的智能节点 , 是物联网的 核心支撑技术之一 。 ? 是物联网网络感知层和传输网络层的 主 要实现技术 。 二、什么是无线传感器技术？ ? 无线传感器网络技术 是传统传感技术和 网络通讯技术的融合，通过将无线网络 节点附加采集各种物理量的传感器而成 为兼有感知能力和通讯能力的智能节点 , 是物联网的核心支撑技术之一。 三、无线传感器网络概念 ? 无线传感器网络（ Wireless Sensor Network ， WSN ） 是由一组稠密布置、随 机散布的传感器节点构成的无线自组织 网络，其目的是协作地感知、采集和处 理网络覆盖的地理区域内感知对象的信 息 , 并将其提供给用户。 ? 构成无线传感器网络的三个要素： 传感 器节点、感知对象、观察者 四、 WSN 发展历史 ? 国外 ① 最早的传感器网络出现在上世纪七十年代，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器 网络，我们称之为第一代传感器网络。 ② 1993 年，美国加州大学洛杉矶分校（ UCLA ）联合 rockwell 研究中心在 DARPA 的资助下开始进行了 WINS （ Wireless Integrated Network Sensors ）的项目 研究。 ③ 1996 年起麻省理工学院 (MIT) 进行了 μ AMPS(Micro.Adaptive Multi.domain Power.aware Sensors) 项目的研究。 四、 WSN 发展历史 ④ 加州大学伯克利分校（ UC Berkeley ）于 1999 年在 DARPA 的资助下开始进行 Smart Dust 项目的研究。 ⑤ 无线传感器网络技术最先在空间探索领域和军事领域 上得到展开，如 2000 年被美国国防部定为国防部科学 技术五个尖端项目之一 Smart Sensor Web 项目。 ⑥ 在民用方面， 2002 年 10 月 24 日， Intel 公司发布了 “ 基于 微型传感器网络的新型计算发展规划 ” 。 ⑦ 日本总务省在 2004 年 3 月成立了泛在传感器网络调查 研究会，该研究会的主要目的就是对无线传感器网络 的研究开发课题、标准化课题、社会的认知性和该技 术推进政策等进行探讨。 四、 WSN 发展历史 ? 国内 ① 无线传感器网络及其应用研究被记录在 1999 年发表的 中国科学院《知识创新工程试点领域方向研究》的信 息与自动化领域研究报告中。 ② 2001 年，微系统研究与发展中心成立。 ③ 2002 年 ~2008 年，中国国家自然基金共支持传感器网 络相关的面上项目 111 项，重点项目 3 项；国家 “863”重点项目发展计划共支持面上项目 30 余项， 国家重点基础研究发展计划“973”也设立 2 项与传感 器网络直接相关的项目。 四、 WSN 发展历史 ④ 2006 年初发布的《国家中长期科学与技术发展规划纲 要》为信息技术确定了 3 个前沿方向，其中 2 个与无线 传