无线传感网络初学笔记



无线传感网络（wireless sensor network），由部署在监测区域内的大量传感器以自组织和多跳的方式构成的，以协作方式感知、采集、传输和处理网络覆盖区域内监测对象信息的无线网络。

无线传感网络系统通常包括传感器节点（sensor node）、汇聚节点（sink node）和管理节点。大量传感器节点随机部署在监测区域内或附近，能够通过自组织方式构成网络。传感器节点监测的数据沿着其他传感器节点逐跳地进行传输，在传输过程中监测数据可能被多个节点处理，经过多跳路由到汇聚节点，最后通过互联网或卫星到达管理节点。用户通过管理节点对传感器网络进行配置和管理，发布监测任务以及收集监测数据。

传感器节点由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和能量供应模块四部分组成：
　　传感器模块负责监测区域内信息的采集和数据转换；
　　处理器模块负责控制整个传感器节点的操作，存储和处理本身采集的数据以及其他节点
　　发来的数据；
　　无线通信模块负责与其他传感器节点进行无线通信，交换控制信息和采集数据；
　　能量供应模块为传感器节点提供进行运行所需的能量，通常采用卫星电池

传感器节点上的协议栈包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层，与互联网协议栈的五层协议相对应。另外，协议栈还包括能量管理平台、移动管理平台和任务管理平台。这些管理平台是的传感器节点能够按照能源高效的方式协同工作，在节点移动的传感器网络中转发数据，并支持多任务和资源共享。

传统无线网络的首要设计目标是提供高服务质量和高效带宽利用，其次才考虑节约能源，而传感器网络的首要设计目的是能源的高效利用，这也是传感器网络和传统网络最重要的区别之一。

无线传感器网络中的关键技术：
1 网络拓扑控制
  传感器网络拓扑控制目前主要的研究问题是满足网络覆盖度和连通度的前提下，通过功率控制和骨干网节点选择，删除节点之间不必要的无线通信链路，生产一个高效的数据转发的网络拓扑结构。拓扑控制可以分为节点功率控制和层次拓扑结构形成两个方面。功率控制方面目前已经提出了COMPOW，LINT/lilt，CBTC，LMST