25、无线传感器网络（WSNs）全解析

无线传感器网络（WSNs）全解析

1. 引言

无线传感器网络（WSN）中，传感器节点的数据以无线方式传输到接收器，发射器和接收器之间无需物理连接。随着无线传输技术变得可靠且安全，它在数据传输领域越来越受欢迎，特别是在有线传输面临诸多实际问题的场景中。当传感器位于难以到达的位置，且源节点与汇聚节点距离较远时，无线传输就派上了用场。

传感器节点相互联网，感知现场数据、进行计算，并借助高效的通信协议将数据传输给接收器。这些节点通常分散在现场，兼具数据发起者和数据路由器的双重功能。它们能在本地处理收集到的数据，并通过多跳通信将其路由到汇聚节点/网关，最终传递给终端用户。由于本地处理，发送到接收器的数据量大幅减少。

设计 WSN 时，一些重要的问题包括操作环境、传感器类型及其放置位置、功耗、计算能力等。节点位置和时间戳对于 WSN 的正常运行至关重要。

一个典型的传感器网络包括传感器场、传感器节点、汇聚节点、互联网或卫星、任务管理器以及最终的终端用户。传感器节点从传感器收集数据并路由到汇聚节点，数据最终通过无基础设施的多跳结构和任务管理器节点到达终端用户。

2. 类型

无线传感器网络有以下五种类型：
1. 无线个人区域网络（Wireless PAN）
2. 无线局域网（Wireless LAN）
3. 无线城域网（Wireless MAN）
4. 无线广域网（Wireless WAN）
5. 无线全球区域网络（Wireless GAN）

3. ISM 频段

WSNs 使用免许可证的 ISM（工业、科学和医疗）频段进行无差错通信。ISM