4、无线传感器网络：组件、类型、层及安全问题解析

无线传感器网络：组件、类型、层及安全问题解析

1. 无线传感器网络组件

无线传感器网络由多个关键组件构成，各组件协同工作以实现数据的收集、处理和传输。
- 传感单元 ：包含一组节点和模拟 - 数字转换器（ADC）。它负责从传感器周围环境收集数据，并使用 ADC 将模拟数据转换为数字数据，然后发送到处理单元。
- 处理单元 ：由处理器和存储单元组成。处理器决定如何与其他节点通信以及进行数据处理，可使用微处理器、微控制器和 FPGA 等组件。如今，微控制器也支持非易失性存储，用于节点的内存。尽管 FPGA 存在一些缺点，但通过重新编程也可用于处理单元。
- 收发器 ：有多种技术可供选择，不同技术具有不同特点，如下表所示：
| 技术 | 特点 |
| — | — |
| 激光 | 比无线电更节能；无需天线；无广播；高度安全；需要视线；易受天气影响 |
| 红外线 | 无需天线；吞吐量较低 |
| 射频 | 易于实现；可广播；需要天线；易被拦截 |
- 电源单元 ：为上述所有组件供电，由于节点尺寸较小，电源供应是一个挑战，也是其弱点之一。可根据应用环境考虑可充电和不可充电技术，目前有些节点的电源单元可通过太阳能或振动充电，并且节点还具备节能模式。

2. 无线传感器网络类型

根据部署性质、适用性和功能，无线传感器网络可分为以下几种类型：
| 类型 | 节点特征 | 特点 | 挑战 |
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