無線傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)及特點(diǎn)ppt課件

傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù),（1）拓?fù)淇刂?拓?fù)淇刂剖菬o線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的核心技術(shù)之一。拓?fù)淇刂剖侵冈跐M足區(qū)域覆蓋度和網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通度的條件下，通過節(jié)點(diǎn)發(fā)射功率的控制和網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的選擇，刪掉不必要的鏈路，生成一個(gè)高效的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的工作效率，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生命周期。拓?fù)淇刂谱詣?dòng)生成的良好的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，能夠提高路由協(xié)議和MAC協(xié)議的效率，可為數(shù)據(jù)融合、時(shí)間同步和目標(biāo)定位等方面奠定基礎(chǔ)，有利于節(jié)省節(jié)點(diǎn)的能量來延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生存期。,1,拓?fù)淇刂瓶梢苑譃楣?jié)點(diǎn)功率控制和層次型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。功率控制機(jī)制調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的發(fā)射功率，在滿足網(wǎng)絡(luò)連通度的前提下，減少節(jié)點(diǎn)的發(fā)送功率，均衡節(jié)點(diǎn)單跳可達(dá)的鄰居數(shù)目；層次型的拓?fù)淇刂评梅执貦C(jī)制，讓一些節(jié)點(diǎn)作為簇頭節(jié)點(diǎn)，由簇頭節(jié)點(diǎn)形成一個(gè)處理并轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的骨干網(wǎng)，其他非骨干網(wǎng)節(jié)點(diǎn)可以暫時(shí)關(guān)閉通信模塊，進(jìn)入休眠狀態(tài)以節(jié)省能量。啟發(fā)式的節(jié)點(diǎn)喚醒和休眠機(jī)制。,2,3,（2）時(shí)間同步,時(shí)間同步是需要協(xié)同工作的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵機(jī)制。不同晶體的振蕩頻率不完全相同，隨著時(shí)間的推移，時(shí)間會(huì)出現(xiàn)偏差。特定的應(yīng)用中，傳感器節(jié)點(diǎn)需要彼此合作才能完成任務(wù)，需要實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步。,4,（3）定位技術(shù),位置信息是傳感器節(jié)點(diǎn)采集數(shù)據(jù)中不可缺少的部分，沒有位置信息的監(jiān)測(cè)消息通常毫無意義。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位通常會(huì)使用三邊測(cè)量法、三角測(cè)量法或極大似然估計(jì)法確定節(jié)點(diǎn)位置。根據(jù)定位過程中是否實(shí)際測(cè)量節(jié)點(diǎn)間的距離或角度，把無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的定位分類為基于距離的定位和與距離無關(guān)的定位。,5,（4）網(wǎng)絡(luò)安全,WSN安全問題是信息機(jī)密性、數(shù)據(jù)產(chǎn)生的可靠性、數(shù)據(jù)融合的高效性以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。安全機(jī)制：機(jī)密性、點(diǎn)到點(diǎn)的消息認(rèn)證、完整性鑒別、新鮮性、認(rèn)證廣播和安全管理。水印技術(shù)由于節(jié)點(diǎn)處理能力、計(jì)算能力的限制，安全性與普通網(wǎng)絡(luò)有很大區(qū)別，也是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全的主要挑戰(zhàn)；另外，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)任務(wù)的協(xié)作特性和路由的局部特性使節(jié)點(diǎn)之間存在安全耦合，單個(gè)節(jié)點(diǎn)的安全泄漏必然威脅網(wǎng)絡(luò)的安全，所以在考慮安全算法的時(shí)候要盡量減小這種耦合性。,6,（5）數(shù)據(jù)融合,數(shù)據(jù)融合技術(shù)可利用節(jié)點(diǎn)的本地計(jì)算和存儲(chǔ)能力、數(shù)據(jù)處理融合能力，去除冗余信息，從而達(dá)到節(jié)省能量的目的，提高信息的準(zhǔn)確度。數(shù)據(jù)融合技術(shù)在節(jié)省能量、提高信息準(zhǔn)確度的同時(shí)，要以犧牲其他方面的性能為代價(jià)。首先是延遲的代價(jià)，在數(shù)據(jù)傳送過程中尋找易于進(jìn)行數(shù)據(jù)融合的路由、進(jìn)行數(shù)據(jù)融合操作、為融合而等待其他數(shù)據(jù)的到來，這三個(gè)方面都可能增加網(wǎng)絡(luò)的平均延遲。其次是魯棒性的代價(jià)，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)相對(duì)于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)有更高的節(jié)點(diǎn)失效率以及數(shù)據(jù)丟失率，數(shù)據(jù)融合可以大幅度降低數(shù)據(jù)的冗余性，但丟失相同的數(shù)據(jù)量可能損失更多的信息，因此相對(duì)而言也降低了網(wǎng)絡(luò)的魯棒性。數(shù)據(jù)融合分為無損融合和有損融合,7,傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn),資源受限：計(jì)算、存儲(chǔ)、通訊、能量節(jié)點(diǎn)眾多，分布密集提高監(jiān)測(cè)