通信專業(yè)考試無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)

  7.2.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)
  兩種典型的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖7-4（a）、（b）所示。主要包括分布式傳感器節(jié)點、接收發(fā)送器、數(shù)據(jù)中心、互聯(lián)網(wǎng)和用戶界面等?？梢钥闯?，傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點主要由傳感器、運行通訊協(xié)議找的嵌人式CPU、無線通訊收發(fā)器、電源等部件組成；此外，還可以選擇的其他功能部件包括：定位裝置、移動裝置執(zhí)行器、電源自供電裝置等。節(jié)點的功能配置隨著具體應(yīng)用的不同而各異，但是，對所有節(jié)點來說，共有的特點是節(jié)點的資源是有限的。

  在傳感器網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點可以通過飛機布撒或人物布置等方式，大量部署在被感知對象內(nèi)部或者附近，這些節(jié)點通過自組織方式構(gòu)成多跳無線網(wǎng)絡(luò)，在這個網(wǎng)絡(luò)中，每個節(jié)點不僅是 數(shù)據(jù)源和分布式數(shù)據(jù)處理點，同時也是網(wǎng)絡(luò)路由器和中繼器。它們以協(xié)作的方式實時感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中的信息，并通過多跳通訊網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)經(jīng)由接收發(fā)送器鏈路將整
  個區(qū)域內(nèi)的信息傳送到遠程控制管理中心。反之，遠程管理中心也可以對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點進行實時控制和操縱。
  在同一個傳感器網(wǎng)絡(luò)中，每個節(jié)點的功能也可能不同；例如：節(jié)點可以配置不同功能的傳感器.從而實現(xiàn)不同信號的檢測：一些節(jié)點可以配置功能強大的處理器和更多的存儲資源，從而實現(xiàn)復(fù)雜的計算；一些節(jié)點配置多種網(wǎng)絡(luò)連接器,運行多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件，作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與其他網(wǎng)絡(luò)直接的網(wǎng)關(guān),從而實現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的互連。

  對于節(jié)點來說,其有限的資源導(dǎo)致了它相對小的工作范圍和工作能力，只能監(jiān)測到現(xiàn)實世界中某個物理對象的部分狀態(tài)或部分信息，然而，將大量相關(guān)節(jié)點所監(jiān)測到的信息進行融合，則能夠得到被監(jiān)測物理對象的整體狀態(tài)信息。例如：在沒有速度傳感器的情況下，只要每個傳感器節(jié)點可以檢測到運動物體的存在及運動物體與節(jié)點之間的距離，可以使用傳感器網(wǎng)絡(luò)來估計某個移動物體的運動速度和運動軌跡。從這里能夠看到，雖然單個節(jié)點功能有限，但整個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的能力是相當(dāng)強大的，同時，網(wǎng)絡(luò)動態(tài)也是相當(dāng)復(fù)雜的。
  傳感器網(wǎng)絡(luò)的輸出可用于不同的目的，多數(shù)情況下,傳感器網(wǎng)絡(luò)的輸出直接送給遠程控制管理中心，供其做進一步的分析和評估；該輸出也可用于控制傳感器網(wǎng)絡(luò)的行為，例如：通過改變節(jié)點的操作參數(shù)（如采樣周期、位置、方向、靈敏度等）等手段都可以改變傳感器網(wǎng)絡(luò)的行為；另外，如果一性節(jié)點配置有某種形式的執(zhí)行器，則傳感器網(wǎng)絡(luò)的輸出還可作為反饋信號來觸發(fā)這些執(zhí)行器的動作，在這種情況下，事實上構(gòu)建了一個以無線傳感器網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。

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