2、无线传感器网络入门

无线传感器网络入门

1. 传感器节点的基本组成

传感器节点主要由四个核心部分构成，分别是传感器单元、处理单元、收发器单元和电源单元，以下是对各部分的详细介绍：
- 传感器单元 ：传感器单元负责感知周围环境的各种物理现象，如温度、光线、声音、机械运动等。根据所观测或收集的现象，传感器节点可分为热传感器、光传感器、声传感器或机械传感器。传感器获取的数据通过模数转换器（ADC）转换为数字信号，然后输入到处理单元进行后续操作。
- 处理单元 ：处理单元由存储组件和处理器两部分组成。存储组件作为非易失性存储器，用于存储编程指令，同时也会临时存储感知到的数据，偶尔还会存储处理后的数据。处理器使传感器节点能够与网络中的其他节点协作，完成指定的任务。微控制器因其低成本、易于与辅助设备连接、易于编程以及低功耗等特点，被广泛应用于传感器节点中。常见的微控制器有ATMEL、At mega 128L和MSP430，其中MSP430具有六种不同的电源模式，从完全活跃到完全断电，这种节能方式延长了系统的使用寿命。
- 收发器单元 ：收发器将节点连接到网络，它是发射器和接收器的组合，工作在特定的射频（RF）上。传感器节点通常使用工业科学医疗频段（ISM），该频段提供免费且广泛可用的无线电频段。无线传输有三种技术：光通信、红外通信和射频通信。射频通信是最适合无线传输的方法，因为它在173、433、868和915 MHz以及2.4 GHz提供免费频谱。大多数传感器节点使用符合IEEE 802.15.4标准的低速率无线个人区域网络，该标准的收发器有四种操作模式：发送、接收、空闲和睡眠。为了节省能源，当收发器不工作