傳感器網(wǎng)絡(luò )功能介紹

為了獲取所需測量的準確信息，通常在所需測量的區域內，布置很多傳感器節點(diǎn)，有的甚至達到成千上萬(wàn)個(gè)，比方說(shuō)在原始森林中用來(lái)檢測火情和生態(tài)情況的傳感器網(wǎng)絡(luò )，傳感器節點(diǎn)數量眾多，節點(diǎn)之間距離很短，這樣就可以使獲得的信息更具有真實(shí)性，提高了檢測信息的精確度，使得不因單個(gè)傳感器節點(diǎn)損壞而對整理檢測造成影響，冗余能力增強，減少了監測盲區，這就是采用傳感器網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行監測的優(yōu)點(diǎn)。通常，我們按功能把這些傳感器網(wǎng)絡(luò )劃分為自組織網(wǎng)絡(luò )、動(dòng)態(tài)性網(wǎng)絡(luò )、可靠的網(wǎng)絡(luò )和應用相關(guān)的網(wǎng)絡(luò )。下面簡(jiǎn)要介紹一下：

自組織網(wǎng)絡(luò )

在原始森林中布置傳感器節點(diǎn)，通常采用飛機播撒的方式，這就使得這些節點(diǎn)落在沒(méi)有基礎結構的地方。節點(diǎn)的位置也不能夠預先精確設定，兩個(gè)節點(diǎn)之間的距離也不清楚，這時(shí)候就要求傳感器節點(diǎn)具有自組織的能力，能夠自動(dòng)進(jìn)行配置和管理，通過(guò)拓撲控制機制和網(wǎng)絡(luò )協(xié)議自動(dòng)形成轉發(fā)監測數據的多跳無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )系統。如果長(cháng)時(shí)間運行之后，部分節點(diǎn)可能由于能量耗盡而失效，也有可能在運行過(guò)程中再次播撒節點(diǎn)，這就造成節點(diǎn)數量的變動(dòng)，使網(wǎng)絡(luò )的拓撲結構又發(fā)生著(zhù)動(dòng)態(tài)地變化。傳感器網(wǎng)絡(luò )的自組織性要能夠適應這種網(wǎng)絡(luò )拓撲結構的動(dòng)態(tài)變化。

動(dòng)態(tài)性網(wǎng)絡(luò )

影響傳感器網(wǎng)絡(luò )拓撲結構變化的因素有環(huán)境因素或電能耗盡造成的傳感器節點(diǎn)丟失；環(huán)境條件變化可能造成的通信鏈路不穩定；傳感器網(wǎng)絡(luò )的傳感器、感知對象和觀(guān)察者這三要素都可能具有移動(dòng)性；新節點(diǎn)的加入。這就要求傳感器網(wǎng)絡(luò )系統要能夠適應這種變化，具有動(dòng)態(tài)的系統可重構性。

可靠的網(wǎng)絡(luò )

傳感器網(wǎng)絡(luò )通常應用于環(huán)境惡劣，無(wú)人維護的場(chǎng)合。播撒的節點(diǎn)暴露在地表，受高溫、低溫和濕度環(huán)境影響，甚至還有外界的破壞，這就要求傳感器網(wǎng)絡(luò )結點(diǎn)具有自身抵抗惡劣環(huán)境的能力。除此之外，還需保障通信的保密性和安全性，防止人為盜取和干擾檢測數據，為敵方所利用。

應用相關(guān)的網(wǎng)絡(luò )

由于使用者獲取的外界信息不一樣，所以傳感器網(wǎng)絡(luò )的應用系統的也各不一樣，都是根據各自的需求，單獨進(jìn)行設計。不同的應用背景對傳感器網(wǎng)絡(luò )的要求不同，其硬件平臺、軟件系統和網(wǎng)絡(luò )協(xié)議必然會(huì )有很大差別。不同的傳感器網(wǎng)絡(luò )應用雖然存在一些共性問(wèn)題，但在開(kāi)發(fā)傳感器網(wǎng)絡(luò )應用中，更關(guān)心傳感器網(wǎng)絡(luò )的差異。只有讓系統更貼近應用，才能做出最高效的目標系統。針對每一個(gè)具體應用來(lái)研究傳感器網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，這是傳感器網(wǎng)絡(luò )設計不同于傳統網(wǎng)絡(luò )的顯著(zhù)特征。

每一個(gè)有效合格的傳感器網(wǎng)絡(luò )都要具備上述的功能，這樣才能保證獲得數據的真實(shí)性和可靠性，在應用過(guò)程中，要觀(guān)測運行中傳感器節點(diǎn)的變化，及時(shí)補充失效的結點(diǎn)。